4.6 搭接

在许多电磁兼容教科书中，将搭接与接地一起讲解，许多人搞不清它们之间到底有什么区别。实际上，搭接是实现电磁兼容设计的一种方法，其真正含义是金属件之间的低阻抗电气连接。对于地线而言，低阻抗搭接的目的是保持地线上的电位一致。对于屏蔽机箱而言，低阻抗搭接可以减小缝隙的电磁泄漏。搭接的质量与产品的电磁兼容性能具有密切的关系，下面举例说明一些搭接的场合。

1.屏蔽机箱

屏蔽机箱上的不同部分必须搭接，否则会产生缝隙泄漏。当机箱上的活动面板与机箱主体之间的搭接不良（如仅通过金属转轴连接）时，其屏蔽效能肯定得不到保证，如果对这样的面板进行静电放电试验，静电放电电流会失去控制，产生很复杂的干扰问题。

2.屏蔽电缆

为了抑制电缆产生射频干扰辐射，或防止外界的射频电磁场干扰设备，屏蔽电缆的屏蔽层必须与屏蔽机箱搭接，为了减小搭接阻抗，在许多电磁兼容设计资料中都规定屏蔽电缆的屏蔽层必须360°接地（接屏蔽机箱）。因为屏蔽层360°端接时电感最小，从而对射频电流具有最低的阻抗。

3.地线

许多系统利用机柜接地，这种接地系统往往是由多个金属部件构成的，如果金属部件之间没有良好搭接，地线就会呈现出较高的阻抗。关于地线阻抗在保证电路正常工作中的作用，前面已经讨论过较高的地线阻抗是不利于系统稳定工作的。为了保证接地系统的低阻抗，需要对接地系统上的各个连接部分进行精心的搭接设计。

4.滤波器与机箱的搭接

滤波器要发挥理想的效能，必须具有很低的接地阻抗，这一点是必须强调的。特别是对于π形滤波电路，接地意义更为重要。这一点通过图4-24来进行说明。这是一个典型的π形滤波器，按照设计意图，电磁干扰应通过两个电容旁路到机箱。但由于滤波器壳体与机箱之间的搭接阻抗过大，电磁干扰没有旁路到机箱上，而是通过另一个电容串扰到了输出端。实际效果是两个电容将电感旁路，使电感失去了衰减作用。如果该滤波器为Γ形滤波电路，效果还会相对好一些，因为尽管滤波器的接地阻抗较大但是电感还能起到一定的衰减作用。所以，当接地阻抗较大时，π形滤波器的性能很差。

焊接，特别是熔焊是最理想的搭接方式，这种方式能保持最佳的导电性。用螺钉或铆钉等实现搭接能够保证连接处的可靠连接，而螺钉或铆钉之间的部分，可能存在缝隙或由于氧化造成不导电。对于非永久性搭接，可以采用电磁密封衬垫进行搭接。

在系统中搭接点无处不在，因此对搭接点进行评价成了一个重要的问题，主要看其阻抗是否符合要求。对搭接点的阻抗进行测量时，要注意下面的一些问题。

（1）评价搭接阻抗时所说的阻抗是交流阻抗（主要是高频交流阻抗），不是直流电阻。因此测量时，不能简单地用欧姆表进行测量。

（2）电磁兼容设计要求搭接阻抗必须尽可能低，用普通的两端点（如用欧姆表的两根表笔测量电阻的方法）测试方法会产生较大的测量误差，因为两根表笔与被测件之间还存在两个接触点，实际测量的结果还包含这两个点的接触阻抗。

因此，测量搭接阻抗应使用高频信号源，采用四端点方法测量。具体的方法是，用一个信号源向被测量点注入高频电流，然后测量被测点的电压，最后根据欧姆定律计算阻抗。图 4-25 所示是一个测量搭接阻抗的例子。图中，机柜通过减震器安装在电位参考地上，机柜通过搭接条与地相连接，按照图 4-25（a）所示的方法测量搭接阻抗，测量的结果如图4-25（b）所示。

通过图 4-25（b）可以看出，这个搭接阻抗表现为电容和电感并联时的阻抗特性，在某个频率上发生并联谐振，这时的阻抗为无穷大。这个结果表明，在频率较高时，机箱与大地之间的分布电容和接地导线的电感都不能忽略。

当搭接导体较短时，金属带（长宽比＜4）比金属线的阻抗小。但是当搭接导体较长时，两者的区别不大。并且当搭接导体较长时，导线的粗细对阻抗的影响也不明显。导线较长时，阻抗主要取决于导线电感。导线电感的经验值为 1μH/m，这个值与导体的尺寸、截面形状并无太大关系。

许多设备在使用了一段时间以后，电磁兼容性能大幅度降低，例如，出现内部干扰、容易受外界干扰及对其他设备产生干扰等。设备中的搭接点随着时间的推移阻抗变大，是造成这类问题的一个主要原因。这是因为金属接触面的氧化造成了接触电阻增加。

在湿热环境中，可能会遇到更严重的问题—电化学腐蚀，两种不同的金属在电解液中会形成原电池。电化学电动势较低的金属成为正极，电化学电动势较高的金属成为负极，金属离子从正极向负极移动，从而造成正极的腐蚀，这种现象称为电化学腐蚀。两种金属的电动势相差越多，这种腐蚀也就越严重。电动势越低的金属，越容易发生腐蚀，因此应该把电动势较低的金属作为易更换的配件，而不应作为结构件，以便在发生腐蚀时进行更换。表4-7所示为不同金属的电极电位。

防止电化学腐蚀的方法是使用互接触的两种金属电化学电位尽量接近，即两种金属要在表4-7中处于同一组，并对接触点进行密封，消除电解液。因为发生电化学腐蚀必须要有两个条件：一个是不同的金属接触面；另一个是接触面上的电解液。