基于一種醫(yī)療設備的電磁干擾屏蔽屏蔽設計方案解析

　　電磁干擾（EMI）是電磁兼容的一個分支，它是指研究和抑制噪聲信號的干擾，使其不影響電路的正常功能。在醫(yī)學界，足夠的信號噪聲屏蔽是優(yōu)化設備功能和最終保護病人健康的必要條件。

　　一個好的電磁干擾屏蔽是通過一個完整的360°外殼周圍的保護裝置來完成。完整的360°屏蔽是環(huán)繞整個受保護設備（例如電纜）并將其連接到底盤（見圖1）的環(huán)向終止端子上。

　　保護設備（例如電纜）并將其連接到底盤（見圖1）的環(huán)向終止端子上。

　　360°屏蔽

　　在某些醫(yī)學應用中，這似乎是無法實現的，因為需要保護的設備是傳感器，它是將物理特性轉化為電信號的感器。例如，希望屏蔽一個用于測量人體組織中某種異常的半透明的光電晶體管，光源在背后，這樣可保護它不受外界干擾，避免損壞電路或妨礙其正常功能。但是這樣的裝置怎么能被屏蔽呢？將光電晶體管完全包裹在金屬宿中將消除傳感器的光感知能力，還有大量的其他醫(yī)學傳感器，比如：光、溫度、壓力、流量、熱、聲等等， 這些也需要屏蔽。那么，設計師們能做些什么呢？早期試圖為這些應用提供有效的屏蔽，僅僅是在電路外圍用導電材料包圍，但沒有擺地方法。這個解決萬案，不是專門針對醫(yī)學傳感器，常稱為浮動屏蔽。

　　最終，這是一個有問題的設計。浮動屏蔽增加了額外金屬層的屏蔽材料面，而且沒有適當的端子來保護電路免受輸入噪聲信號影響，同時防止輸出噪聲信號。然而，在沒有足夠端子的情況下，金屬層或結構將產生兩個獨立的金屬片，通常是屏蔽層和底盤，從而產生具有將場轉換為電壓和電流的潛力的偶極子天線。這可能會導致電路抗擾性問題和損害屏蔽性能。

　　為了避免屏蔽誤差，設計師經常加入地線，連接獨立的金屬片，消除偶極天線的擔憂，并建立電氣統(tǒng)一，通常通過屏蔽盾連接到底盤。然而，引線，有時被稱為辮子，會引起其他EMI問題。

　　漏極線的引入在外部噪聲和內部電路之間產生了互感回路，阻礙了屏蔽性能。漏極線還在尾端子上通過特定的電子聚焦產生高密度電流，這使電纜屏蔽和配套外殼（例如底盤）之間產生電壓積累。反過來，電流不僅會引起向外信號，造成輻射問題，也會影響內部電路，造成失效問題。

　　解決這一陷阱的常見萬法是將內部電纜導線直接連接到指定的導體上，以此作為內部擺地的通道，但這在扁平電纜中比在圓形導線中更為常見。而且，這樣做并不能真正解決電感回路問題，它只是重新定位了電感環(huán)。然而，如果電纜屏蔽與底盤也有360°的連接，擺地導體仍然是屏蔽的重要萬法，因為減少錢圈面積非常重要，可以減輕其產生的自感應。如果沒有完全封閉的360°終端連接，電信號就無法區(qū)分外部世界和內部電路，這會再次造成輻射和失效問題。

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