1前言
近年来，随着科学技术不断发展，电子设备使用频率呈现逐年递增的行驶，但核辐射环境出现不同程度的恶化，为充分发挥电子设备自身性能，提高电子设备抗干扰能力，避免工作人员受到核辐射影响，这对电子设备核辐射屏蔽性能提出更高要求。但从我国目前电子设备核辐射屏蔽情况来看，由于受到各种外在因素影响，给电子设备核辐射屏蔽结构设计工作带来严重阻碍，导致其结构设计无法达到行业标准。基于此，本文通过分析实际情况，来探究电子设备电磁屏蔽结构设计内容，有利于工作人员对屏蔽结构设计有充分了解，再从各方面发现电子设备屏蔽设计中存在的问题，并针对问题提出有效设计手段，确保电子设备核辐射屏蔽结构能满足基本要求[1]。
2缝隙的核辐射屏蔽设计
经过大量实践发西汉，当缝隙最大线性尺寸超过干扰源半波长数倍时，缝隙中核辐射数量最高。因此，在结构设计过程中，工作人员通常会控制缝隙大小，将其控制在10-100范围内，尽可能降低屏蔽体上出现电流不连续点。
2.1螺钉的合理间距
螺钉不止具有连接作用，其螺钉间距很容易影响到屏蔽效果，通过螺钉连接处能有效连接零件的电接触，螺钉能缩小两连接件的缝隙。但值得注意的是，虽然螺钉间距越小，其屏蔽效果越好，但如果螺钉距离过密，其装配工序自然过于繁琐，无形中增加工作人员装配工作量，为确保屏蔽功能能达到预期效果，工作人员不能采用密集螺钉进行固定，可在箱体和上盖位置利用螺钉进行固定。而想要保证螺钉间距的合理性，工作人员可站在强度角度来分析，如果尺寸设备一面需要五颗螺钉，那么工作人员要站在核辐射屏蔽角度来考虑螺钉间距。根据缝隙最高线性尺寸要求，日常设计中通常将螺钉间距控制在20以内（如图1所示）。
图1 螺钉连接屏蔽形式
2.2采用簧片的屏蔽设计
针对间距过于密集的螺钉、经常拆卸的设备等方面考虑，工作人员可在两个接触面上面安装屏蔽簧片，能有效屏蔽电子设备核辐射。EMI屏蔽簧片自身具有弹性好、机械运行空间大、结构形式多样化等特征，能满足各种电子设备核辐射屏蔽要求。同时，由于其材料主要包括不锈钢、波青铜、磷青铜等，其具有较强的耐压性和耐磨性，能应用在高温环境中。经过大量实践证明，虽然上盖螺钉固定数量较少，但由于在其中安装屏蔽簧片，同样能确保上盖和箱体能进行相互电接触，且使用簧片结构的屏蔽效果要高于螺钉连接的屏蔽效果。
2.3采用导电衬垫的屏蔽设计
将导电衬垫应用到缝隙处，能实现屏蔽体的电接触工作，充分发挥导电的连续性，是避免缝隙核辐射泄露的重要渠道。同时，导电橡胶衬垫自身具有较强的密封性，其安装方式主要有如下两种类型。首先，平面安装式。这种安装方式通常应用在衬垫背面，利用背胶将屏蔽体和衬垫相互连接，等衬垫安全完成后，其会承受一定压力，但由于衬垫在应用过程中会受到剪切力影响，导致其性能出现不同程度的影响；其次，沟槽安装式。是指将衬垫安装在沟槽中，这种安装方式的衬垫能承受较强的剪切力（如图2所示）。根据图2可见，在设备正面的插卡面板中具有15条缝隙，由于插卡频率过于频繁，面板接触面经常受到不同程度的剪切力，工作人员针对这种情况来合理调整插卡面板，在面板侧面设计沟槽，利用D型导电布衬垫安装在沟槽中，确保面板两侧能紧密连接，让衬垫来共同承担压力，从而确保电接触通畅性，有效消除面板缝隙，实现电磁屏蔽作用[2]。
图2 利用衬垫沟槽安装形式屏蔽的设备
2孔洞的核辐射屏蔽设计
2.1通风窗口的核辐射屏蔽设计
针对具有散热要求的电子设备，通常会在设备上部设计通风窗口，这些通风口如果不实施核辐射屏蔽，很容易成为核辐射泄露的主要通道。第一，在通风口处安装金属丝网。金属丝网式目前最常见的非实壁型屏蔽体，主要利用镀锌铁丝、铜、铝等材料，由于其实际尺寸较大，工作人员通常会利用钼数较高的金属丝网为主体，将其安装在窗口位置，能将巨大的窗口分为无数个细小的通风孔，从而有效提升屏蔽体效果。同时，可将金属丝网焊接在屏蔽体上，但在装配时要确保金属丝网和屏蔽体进行电接触，且不能损坏金属丝网，一旦其出现断丝问题，很容易给金属丝网屏蔽效果带来严重影响；第二，在屏蔽体上直接开通风孔。在装配金属网上很容易出现各种屏蔽问题，如电接触不良、电接触断丝等问题，而工作人员通过在屏蔽体上开通风孔能有效解决这些问题，从而优化装配工艺。针对相同面积的通风孔，正方形孔核辐射泄露量要远超过圆形孔，长方形孔要高于正方形孔，所以在设计通风孔时，尽可能利用圆形结构，并将通风孔直径控制在行业标准内。
2.2穿心电容和屏蔽罩的并用
电子设备通常会在面板上安装各种设备，如指示灯、表头、开关等设备，需要在面板上开设大量口子。为避免在开口处出现严重的核辐射泄露问题，工作人员可在这些元件后面安装屏蔽罩，在穿越屏蔽罩引线上安装穿心电容，引线通过穿心电容和元件相互连接。但值得注意电的是，在设计安装时要保证面板和屏蔽罩相互点链接，对引用的电源线，可利用穿心电源滤波器进行核辐射屏蔽作用[3]。
3总结
综上所述，通过将上述屏蔽设计方法应用到电子设备结构设计中，能起到较好的屏蔽效果，有效提升设备可靠性。但由于电子设备涉及范围较广，其使用环境不同频段也不相同，所以在结构设计过程中，工作人员要根据不同电子设备来使用不同的屏蔽结构和要求，从不同方面考虑屏蔽结构设计工作，如屏蔽工艺、要求、成本等方面，从而真正设计出符合设备自身特征的核辐射屏蔽结构。
参考文献：
[1] 李坤锋,王子凡,刘春雨,等. 核屏蔽材料铅硼聚乙烯高温熔融处理研究[J]. 硅酸盐通报,2020,39(2):552-555.
[2] 中国船舶重工集团公司第七一九研究所. 一种重金属-稀土纳米复合屏蔽材料及其制备方法和应用:CN201811247428.0[P]. 2019-03-01.
[3] 周玉超. 钨硼化合物 /铝复合屏蔽材料设计及性能研究[D]. 黑龙江:哈尔滨工业大学,2019.
作者简介：吴汪洋 （1985.11)，男，汉族，江西弋阳人，学历：本科，职称：高工，从事项目管理工作