当电磁波入射到一个缝隙孔洞时,其作用相当于一个偶极天线,当缝隙的长度达到?/2时,其辐射效率最高(与缝隙的宽度无关),也就是说,它可以将激励缝隙的全部能量辐射出去。对于一个厚度为0材料上的缝隙,近似计算公式如图所示,式中各量如下:L=缝隙的长度(mm),H=缝隙的宽度(mm),f=入射电磁波的频率(MHz)。这个公式是远场区中,最坏情况下(造成最大泄漏的极化方向)的屏蔽效能(实际情况下屏蔽效能可能会更大一些)。例:一个机箱上有显示窗口60×20mm,面板与机箱之间的缝隙300×0.3mm,计算远场的屏蔽效能。解:SE显示窗口=100–20lg60–20lgf+20lg(1+2.3lg(60/20))=64-20lgf+6=70-20lgf=0dB在f=2500MHz时(L=?/2),SE缝隙=100–20lg300–20lgf+20lg(1+2.3lg(300/0.3))=50-20lgf+18=68-20lgf=0dB在f=500MHz时(L=?/2),在近场区,孔洞的泄漏还与辐射源的特性有关。当辐射源是电场源时,孔洞的泄漏比远场时小(屏蔽效能高),而当辐射源是磁场源时,孔洞的泄漏比远场时要大(屏蔽效能低)。孔洞的电磁泄漏可以用上面两个公式来近似计算,公式中:ZC=辐射源电路的阻抗(?),D=孔洞到辐射源的距离(m),L、H=孔洞长、宽(mm),f=电磁波的频率(MHz)说明:在第二个公式中,屏蔽效能与电磁波的频率没有关系。大多数情况下,电路满足第一个公式的条件,这时的屏蔽效能大于第二中条件下的屏蔽效能。第二个条件中,假设辐射源是纯磁场源,因此可以认为是一种在最坏条件下,对屏蔽效能的保守计算。对于磁场源,屏蔽效能与孔洞到辐射源的距离有关,距离越近,则泄漏越大。这点在设计时一定要注意,磁场辐射源一定要尽量远离孔洞。多个孔洞的情况:当N个尺寸相同的孔洞排列在一起,并且相距很近(距离小于??/2)时,造成的屏蔽效能下降为20lg?N。在不同面上的孔洞不会增加泄漏,因为其辐射方向不同,这个特点可以在设计中用来避免某一个面的辐射过强。电磁密封衬垫最主要的几个指标是:1)?导电性:衬垫材料的导电性越好,电磁密封效果越好。需要注意的是,这里考虑的导电性不仅指直流电阻,而且还包括射频阻抗。例如,金属丝的直流电阻虽然很小,但是射频阻抗却很大。因此,丝网密封垫的低频屏蔽效能高,而高频屏蔽效能低。2)?回弹力:每单位长度(或面积)衬垫上施加压缩力所产生的衬垫压缩量。回弹力较大的衬垫要求面板的刚性较好,否则会在衬垫的回弹力作用下发生形变,产生更大的缝隙因此,设计屏蔽机箱时,要注意盖板上的紧固螺钉的间距要适当,防止盖板在衬垫的弹力作用下发生变形,产生更大的缝隙。3)最小密封压力:EMI衬垫必须具有足够的形变量才能提供足够的屏蔽效能。因此,必须保证衬垫上有足够的压力。压力太小,不仅屏蔽效能低,而且屏蔽效能对压力很敏感,造成机箱的屏蔽效能不稳定。压力过大会造成衬垫的损坏。使衬垫具有预期的屏蔽效能所需要的最小压力称为最小密封压力。对于实际使用中的衬垫,在最大缝隙处施加给衬垫的压力要大于最小密封压力。4)压缩永久形变:有些衬垫在外力消除后,并不能恢复到原来的形状,这成为压缩永久形变。如果缝隙是永久封闭的,即装好衬垫后不在打开,则压缩永久形变无关紧要;但如果缝隙是频繁打开/关闭的,则压缩永久形变的指标非常关键。5)衬垫的厚度:衬垫的厚度必须满足在最大缝隙处,能受到最小密封压力。6)电化学相容性:不同金属的接触面上由于金属电位的差别,在电解液存在的环境下,会发生电化学反应,产生的盐化物是半导体,这会降低结合处的导电性,同时会引起额外的干扰。因此衬垫的材料与屏蔽基体的材料在电化学上要有一定的相容性,否则会很快发生腐蚀。有关细节可参考后面关于搭接点电化学腐蚀的讨论。电磁密封衬垫的使用方法有正面压缩和滑动压缩两种。结构允许时,尽量使用正面压缩方式,这样可以使用价格较低的衬垫。安装电磁密封衬垫时有以下几点要注意:尽量采用槽安装:槽的作用是固定衬垫和限制过量压缩。使用槽安装方式时,屏蔽体的两部分在之间接触不仅通过衬垫实现完全接触,而且还有金属之间的直接接触,因此,具有最高的屏蔽效能。槽的形状和尺寸:安装槽的形状有直槽和燕尾槽两种,直槽加工简单,但衬垫容易掉出。燕尾槽则没有这个问题。槽的高度一般为衬垫高度的75%左