对于300到500kHz之间的磁场,更有效的屏蔽是实心铜或铜网?


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我在一块非常拥挤的PCB上工作,并且具有300kHz至500kHz之间的高增益放大器

通常,我会在该频率下使用Mu金属或类似材料进行屏蔽,但显然没有人制造Mu金属PCB。因此,我可以选择固体或带阴影的倒料。不能使用外部屏蔽。

我没有任何受控的阻抗轨迹。

我唯一担心的是高频交流磁场。我们在射频笼中使用铜网屏蔽,效果比我预期的要好。我怀疑这是由于短路造成的。

我问了几家屏蔽公司,但他们没有为这类应用描述其网格特征。

有人可以指出一些数据,这些数据表明在这种情况下,实心或网状铜的浇筑效果会更好吗?


如果磁场是稳态的,许多平面(GND或VDD)会形成内部反射并增强磁屏蔽。您可以使用几个双面未加工的PCB(未蚀刻),发射器线圈(50欧姆以防止发生器短路)和接收器线圈对示波器或频谱分析仪进行测试。
Analogsystemsrf

Answers:


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在所有其他条件相同的情况下,Solid的性能会更好,但可能不会显着提高。

由于网格中的“孔”将是波长的一小部分,因此与“孔”相比,从相对较大的距离进行测量时,网格的行为应类似于更薄(较高电阻率)的固态铜层。

您提到的“短匝”只是在两种情况下都会发生的涡流。


嗨,Sphero!确实,我们在650米左右,所以这只是一个斑点。我有一个前端放大器,它是由G = 40的两个阶段为接收器供电的,我担心自己的辐射会被天线铁氧体杆拾起。我可以将其与E领域隔离开来,但我认为不会有太大的成就。
user103218

所以我听说没有铁质材料的确没有有效的屏蔽吗?
user103218

1mm铝在300-500khz时几乎是完美的。
Spehro Pefhany '16

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我唯一担心的是高频交流磁场

这实际上就是所谓的“皮肤深度”:

在此处输入图片说明

图取自维基页面

因此,例如,在100 kHz时,铜的趋肤深度约为0.2毫米,这意味着1毫米厚的屏蔽层可形成相当有效的屏蔽层,以防止磁场泄漏或泄漏。

我不认为PCB上的2盎司铜(即使是实心的或阴影的)也不会那么好。2盎司铜的厚度约为0.07毫米,因此您可能会得到一点衰减。

在300 kHz时,它处于该边界区域,您可能会降低几dB,但是如果您期望几十dB,则极不可能。

在500 kHz(趋肤深度约为0.09 dB)下,您可能会看到5 dB的减小。话虽如此,每分贝都很重要,所以可能就足够了。


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取决于您是否具有重复正弦波或具有快速边沿的重复脉冲。对于正弦曲线,我们接受了SkinDepth的限制方面的培训。但是,快速优势是嵌入式系统的现实。缺乏理论,我对穿过箔片的方波进行了测量,发现穿过箔片的衰减为150dB,具有150纳秒的延迟。

这是标准正弦波干扰源的解决方案。

如果对磁场的控制不佳,则可以减小受害者的回路面积。因此,在PCB上方具有尽可能低的高度的运算放大器是最佳选择。不允许DIP。并将GND 置于封装下方,正好在与硅芯片相连的金属片下方。

对于这些电阻器和电容器,将它们用GND连接的大块铜围绕,以产生涡流(干扰物是重复的还是瞬变的?),从而部分抵消。并在Rs和Cs的正下方倒入GND,以最大程度地减小环路面积;您需要将浇注非常紧密地绑在上部GND上,以再次减小环路面积。

对于重复性的电磁干扰物,如果进行部分透射(皮肤深度效果不佳),您还将获得部分反射。关键运算放大器/ Rs / Cs下的多个平面将实现多次磁反射,并更好地屏蔽从运算放大器后面接近的场。

由于您的关注频率接近1MHz,因此运算放大器的PSRR会很差。因此,在VDD + / VDD-引脚上的大电容以及向中央大容量电源提供10_ohm电阻非常有用。中央电源会遇到很多磁场噪声,因此您想使用LPF来大大减少这种重复噪声。10uF和10 ohms是100uS tau,即1.6KHz F3db,500KHz垃圾减少了50dB。

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