隨著電子信息技術(shù)的迅速房展“屏蔽機房建設”信息化建設的日新月異，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)遍布世界的每一個角落。數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享等IT服務引發(fā)的安全問題越來越受到重視，其中計算機機房的屏蔽設備就是保證系統(tǒng)安全的重要手段之一。特別是在軍事單位、各級政府、企事業(yè)單位的涉密部門對屏蔽機房的建設要求不斷增加，也就提高了屏蔽工程在機房系統(tǒng)工程中的地位及比重。

　　屏蔽機房建設

　　屏蔽機房簡介與屏蔽機房的概念

　　屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散;用屏蔽體將接收電路、設備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波)的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。

　　屏蔽的分類

　　1. 靜電屏蔽

　　用完整的金屬屏蔽體將帶正電導體包圍起來，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應出與帶電導體等量的負電荷，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導體等量的正電荷，如果將金屬屏蔽體接地，則外側(cè)的正電荷將流入大地，外側(cè)將不會有電場存在，即帶正電導體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。

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　　2. 交變電場屏蔽

　　為降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓，可以在干擾源和敏感電路之間設置導電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地。交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積。只要設法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。電場屏蔽以反射為主，因此屏蔽體的厚度不必過大，而以結(jié)構(gòu)強度為主要考慮因素。

　　3. 交變磁場屏蔽

　　交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁場屏蔽是利用高磁導率的材料構(gòu)成低磁阻通路，使大部分磁場被集中在屏蔽體內(nèi)。屏蔽體的磁導率越高，厚度越大，磁阻越小，磁場屏蔽的效果越好。當然要與設備的重量相協(xié)調(diào)。高頻磁場的屏蔽是利用高電導率的材料產(chǎn)生的渦流的反向磁場來抵消干擾磁場而實現(xiàn)的。

　　屏蔽機房建設

　　4. 交變電磁場屏蔽

　　一般采用電導率高的材料作屏蔽體，并將屏蔽體接地。它是利用屏蔽體在高頻磁場的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場的干擾，又因屏蔽體接地而實現(xiàn)電場屏蔽。屏蔽體的厚度不必過大，而以趨膚深度和結(jié)構(gòu)強度為主要考慮因素。

　　屏蔽機房的組成

　　屏蔽機房由屏蔽殼體、屏蔽門、電源濾波器、電話濾波器、信號濾波器、通風波導和截止波導管等組成。

　　1. 屏蔽殼體

　　電磁屏蔽機房采用冷軋鋼板焊接式結(jié)構(gòu)。屏蔽殼體骨架用優(yōu)質(zhì)槽鋼、方鋼和型鋼焊成網(wǎng)格，地面、墻面和頂部分別用厚度2~2.5mm的優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板焊接而成。具有很高的強度和剛性，完全能起到物理防護和電磁防護的作用。

　　屏蔽機房建設

　　2. 屏蔽門

　　屏蔽室性能的好壞，其主要因素取決于是否有一個高性能的屏蔽門，屏蔽門是通過利用簧片與門板上的“刀”壓接，從而使泄漏的電磁波的路徑增大，達到防漏的要求。

　　3. 電源濾波器

　　濾波就是利用器件的頻譜特性，控制有害干擾的流向或吸收干擾以達到控制干擾的目的。濾波技術(shù)是抑制傳導干擾的主要手段之一，也是提高電子設備抗傳導干擾能力的重要措施。

　　4. 通風波導

　　通過計算風量，選擇通風波導面積和數(shù)量，在屏蔽殼體上安裝六角蜂窩狀的通風波導窗。通風波導窗是按照微波理論(截止波導)及嚴格工藝，用模具制成六角蜂窩狀截止波導管通過真空鉛焊接構(gòu)成;使用頻率：10kHz～10GHz，屏蔽效能：100dB。

　　5. 截止波

　　7.5/d，式中：f—截止頻率、d—圓波導管內(nèi)的直徑。對綜合布線系統(tǒng)采用光纜進入屏蔽機房的方式，光纜通過波導管進入屏蔽機房，其波導管的長度L大于6d。在屏蔽機房通過光端機,將電信號變成光信號,再將光纖穿過截止波導管， 在屏蔽機房外將光信號變成電信號。

　　常見的屏蔽材料

　　1. 橡膠芯編織網(wǎng)屏蔽襯墊

　　橡膠和金屬絲可選(蒙乃爾絲、鍍錫鋼芯銅絲)，應用于機箱、機柜縫隙屏蔽、屏蔽室和屏蔽方艙。有溝槽安裝和表面貼裝兩種方式。

　　2. 導電橡膠屏蔽襯墊

　　主要包括：導電橡膠板、導電橡膠屏蔽條、雙層導電橡膠屏蔽襯墊內(nèi)層：硅橡膠，外層：導電橡膠。

　　3. 鈹銅簧片屏蔽襯墊

　　鈹銅制成的簧片適用于通信、計算機、屏蔽室、屏蔽方艙等設備的縫隙設計中。它既解決了其它襯墊不能承受切向運動的問題，又具有很高屏蔽效能，同時還具有高導熱性，耐壓性好的特點。

　　4. 導電膠

　　主要包括：硅脂導電膠，用于導電橡膠板與金屬粘接;導電橡膠條與金屬粘接;環(huán)氧導電膠，用于金屬與金屬粘接、印刷電路板線路連接、微波元件引線連接、金屬絲網(wǎng)屏蔽條固定。

　　5. 導電填充物(導電膩子)

　　應用：用于無法加屏蔽襯墊的縫隙處屏蔽。

　　6. 磁場屏蔽材料

　　工作頻率或100kHz以下磁場屏蔽，需要提供極低磁阻表面來完成，磁場屏蔽材料提供高導磁率屏蔽材料。

　　7. 屏蔽玻璃

　　應用：電子設備需要透光的窗口，如：CRT、儀器儀表夜晶顯示窗口。

　　8. 透光導電聚脂膜

　　電子設備顯示窗口屏蔽，透光率：70%，最佳屏蔽效能：40～60dB。

　　9. 屏蔽通風板

　　10. 屏蔽膠帶

　　主要包括：電磁屏蔽膠帶、導電法蘭保護膠帶。

　　屏蔽機房監(jiān)理要點

　　設計要點

　　1.此處以鋼板焊接式電磁屏蔽室為例。包括六面龍骨框架、冷軋鋼板。龍骨框架由槽鋼、方管焊接而成，材料規(guī)格按屏蔽室大小確定地面龍骨(地梁)應與地面進行絕緣處理。墻、頂部冷軋鋼板厚度2mm，底部鋼板厚3mm，先在車間預制成模塊，分別焊接在龍骨框架內(nèi)側(cè)。所有焊接均采用CO2保護焊，連續(xù)滿焊，并用專用設備撿漏，防止漏波。所有鋼質(zhì)殼體必須進行良好的防銹處理;

　　2. 電磁屏蔽門：電磁屏蔽門是屏蔽室唯一活動部件，也是屏蔽室綜合屏蔽效能的關鍵，技術(shù)含量較高，材料特殊，工藝極其復雜，共426道工序。電磁屏蔽門有鉸鏈式插刀門、平移門兩大類，各有手動、電動、全自動等形式。如考慮使用的穩(wěn)定性及性價比，則首選手動插刀式鉸鏈門;

　　3. 蜂窩型通風波導窗：通風換氣、調(diào)節(jié)空氣是屏蔽室必備設施。蜂窩型波導窗由對邊距42mm的六邊形鋼質(zhì)波導管集合組成，波導管不妨礙空氣流通，卻對電磁輻射有截止作用。目前主要采用300mm×300mm×42mm規(guī)格的全焊接式蜂窩式波導窗，插入損耗150KHz～1GHz≥100dB，完全滿足規(guī)范要求。屏蔽室按面積大小配置相應數(shù)量的波導窗，分別用于進風、排風、瀉壓;

　　4. 強弱電濾波器：進入屏蔽室的電源線、通信信號線等導體都會夾帶傳導電磁干擾，必須有相應的濾波器加以濾除。濾波器是由無源元件(電感、電容)構(gòu)成的無源雙向網(wǎng)絡，其主要性能參數(shù)是截止頻率(低通、高通、帶通、帶阻)、插入損耗(阻帶衰減量)，濾波性能取決于濾波級數(shù)(濾波器濾波元件數(shù))、濾波器結(jié)構(gòu)類型(單電容型C型、單電感型L型、π型)等;

　　5. 波導管：進入防護室的各種非導體管線如消防噴淋管、光纖等，均應通過波導管，波導管對電磁輻射的截止原理與波導窗相同;

　　6. 被屏蔽的物體(設備等)不要安排在緊靠屏蔽體的位置上，以盡量減少通過被屏蔽物體體內(nèi)的磁通;

　　7. 必須盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機殼進出的泄漏輻射。提高縫隙屏蔽效能的結(jié)構(gòu)措施包括增加縫隙深度，減少縫隙長度，在結(jié)合面上加入導電襯墊，在接縫處涂上導電涂料，縮短螺釘間距離等。

　　施工要點

　　1.在底板和機殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好的搭接。搭接的程度對殼體的屏蔽效能起決定性作用;在屏蔽、通風和強度要求高而質(zhì)量不苛刻時，用蜂窩板屏蔽通風口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏。

　　2. 在可能的情況下，接縫應焊接。在條件受限制的情況下，可用點焊、曉間距的鉚接和用螺釘來固定。用螺釘或鉚接進行搭接時，應首先在縫的中部搭接好，然后逐漸向兩端延伸，以防金屬表面的彎曲，在不加導電襯墊時，螺釘間距一般應小于最高工作頻率的1%，至少不大于1/20波長；

　　3. 要注意由于電纜穿過機殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導線穿過屏蔽體時，屏蔽效能降低30db以上;電源線進入機殼時，全部應通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機殼外;若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機殼，則應在電源線進入機殼處專為濾波器設置一隔艙;信號線、控制線進入/穿出機殼時，要通過適當?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適用于這種場合;

　　4. 穿過屏蔽體的金屬控制軸，應該用金屬觸片、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸而用其它軸貫通，一般采用波導截止頻率比工作頻率高的圓管來做控制軸;必須注意在截止波導孔內(nèi)貫通金屬軸或?qū)Ь€時會嚴重降低屏蔽效能;

　　5. 在接縫不平整的地方，或在可移動的面板等處，必須使用高導電率和彈性好的導電襯墊或指形彈簧材料;保證緊固方法有足夠的壓力，以便在有變形受力、沖擊、震動時保持表面接觸;

　　6. 保證同襯墊材料配合的金屬表面沒有任何非導電保護層;

　　7. 可通過截止波導或通風板對窗進行屏蔽，也可以用鍍膜或夾金屬網(wǎng)的屏蔽窗用于顯示器監(jiān)視器等;盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽，并對所有引線用穿心電容濾波;在不能從后面屏蔽指示器/顯示器和對引線濾波時，要用與機殼連續(xù)連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘沃甘酒?顯示器的前面。對夾金屬絲的屏蔽玻璃，在保持合理透光度條件下，對30～1000m的屏蔽效能可達50～110db。在透明塑料或玻璃上鍍透明導電膜，其屏蔽效果一般不大于20db;

　　8. 在操作器件(如旋鈕按鍵撥動開關等)的處理方面，當信號頻率較高時，可利用截止波導管的原理;當信號頻率較低時，可利用隔離艙將其與其他電路部分割離;

　　9. 指示燈表盤處理可以采用：金屬網(wǎng)屏蔽、截止波導管法、濾波器、加隔離窗;

　　10. 屏蔽機房內(nèi)一般考慮混合接地，一般把設備地線分成類：電源地和信號地。設備中各部分的電源地線都接到電源總線上，所有信號地都接到信號總線上。兩根總線最后匯總到公共的參考地。

　　展望

　　電子屏蔽技術(shù)已經(jīng)不僅僅是政府、企業(yè)的一種保密手段，更會在國家的重要安全領域起到至關重要的作用，比如軍事戰(zhàn)爭中的電子對抗、航空航電技術(shù)的安全等等，將來隨著無線技術(shù)的發(fā)展，信號分離、過濾技術(shù)、加密手段的提高，屏蔽技術(shù)也將得到更大的發(fā)展。

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