隨著筆記本用戶(hù)的日益增多，用戶(hù)對(duì)無(wú)線上網(wǎng)產(chǎn)生了極大的需求。無(wú)線數(shù)據(jù)卡能為筆記本用戶(hù)提供方便快捷的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。在國(guó)內(nèi)外，凡要入網(wǎng)的無(wú)線數(shù)據(jù)卡都要做輻射雜散的測(cè)試以確保其對(duì)網(wǎng)絡(luò)及其他用戶(hù)和設(shè)備的安全。抑制輻射雜散的最好方法是重新對(duì)PCB進(jìn)行布局，但實(shí)際情況是此時(shí)的產(chǎn)品已經(jīng)設(shè)計(jì)定型亟待上市，重新修改PCB、投板，會(huì)增大生產(chǎn)成本，錯(cuò)失商機(jī)。因此研究無(wú)線數(shù)據(jù)卡輻射雜散的抑制具有一定的實(shí)際意義。
1 雜散抑制原理
　　目前對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)卡輻射雜散的抑制，除了修改PCB外，另一種有效的方法就是對(duì)數(shù)據(jù)卡進(jìn)行屏蔽。屏蔽在很大程度上可以降低輻射雜散的發(fā)射電平，很好地抑制輻射雜散；與重新修改的PCB相比，其成本低，周期短，實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單。無(wú)線數(shù)據(jù)卡工作在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，要對(duì)其做到有效的屏蔽，首先需對(duì)屏蔽的原理作簡(jiǎn)單的介紹。
　　屏蔽按照其原理可分為電場(chǎng)屏蔽" title="電場(chǎng)屏蔽">電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽" title="磁場(chǎng)屏蔽">磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。
1.1 電場(chǎng)屏蔽原理
　　為方便分析，不妨把電場(chǎng)感應(yīng)看成是分布電容間的耦合。圖1為電場(chǎng)感應(yīng)示意圖，其中干擾源A和受感應(yīng)物B的電位分別為U_A和U_B，那么U_A與U_B間的關(guān)系為：
　　
　　式中，C₁為A、B之間的分布電容，C₂為受感應(yīng)物B的對(duì)地電容。圖2是電場(chǎng)屏蔽作用的分析圖，由此可見(jiàn)，插入屏蔽板后，新造就了兩個(gè)分布電容C₃和C₄，其中C₃被屏蔽板短路到地，它不會(huì)對(duì)B點(diǎn)的電場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生影響。而實(shí)際上受感應(yīng)物B的對(duì)地和對(duì)屏蔽板的分布電容C₂與C₄處于并聯(lián)的位置上(因?yàn)槠帘伟迨墙拥氐?。這樣，受感應(yīng)物B的感應(yīng)電壓U_B′應(yīng)當(dāng)是A點(diǎn)電壓被A、B之間的剩余電容C₁′與并聯(lián)電容C₂和C₄的分壓，即：
　　
　　由于 C₁′遠(yuǎn)小于未屏蔽時(shí)的C₁值，故U_B′值要遠(yuǎn)小于未屏蔽時(shí)的U_B值^[4]。

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1.2 磁場(chǎng)屏蔽原理
　　磁場(chǎng)屏蔽通常是對(duì)直流或甚低頻磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，其效果比對(duì)電場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽要差得多，因此磁場(chǎng)屏蔽是個(gè)棘手的問(wèn)題。磁場(chǎng)屏蔽主要依賴(lài)于高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對(duì)磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減弱^[5]，如圖3所示。

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1.3 電磁場(chǎng)屏蔽原理
　　電磁場(chǎng)屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場(chǎng)在空間傳播的一種措施。與電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽原理不同，電磁屏蔽體對(duì)電磁波的衰減主要基于電磁波的反射和電磁波的吸收兩種方式^[6]。電磁場(chǎng)屏蔽原理如圖4所示。
　　在電磁場(chǎng)屏蔽中主要用屏蔽效能來(lái)衡量電磁屏蔽效果。屏蔽效能是電磁波經(jīng)過(guò)屏蔽物時(shí)能量被衰減的量。屏蔽效能一般隨頻率、屏蔽物的形狀與材料、屏蔽中測(cè)量的位置、電磁波的種類(lèi)、電磁波的入射及極化方向的變化因素變動(dòng)。通常以S表示屏蔽效能，以H₀(E₀)表示入射的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，而以H₁(E₁)表示經(jīng)過(guò)屏蔽物后的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，則電場(chǎng)的屏蔽效能為：
　　磁場(chǎng)的屏蔽效能為：
　　
　　此外，當(dāng)電磁波穿過(guò)任何金屬物時(shí)，通常有兩種類(lèi)型的損耗，一是吸收損耗，一是反射損耗，因此，屏蔽效能又可寫(xiě)成：
　　S＝P＋R＋C(dB)　　　　　(3)
　　其中，P為吸收損耗，R為反射損耗，C為正或負(fù)的修正項(xiàng)；當(dāng)P大于15dB時(shí)，C可忽略不計(jì)，C是由屏蔽體內(nèi)反射波所引起的。式(3)中的各項(xiàng)可以視為相對(duì)于銅材料的電導(dǎo)率σ和磁導(dǎo)率μ，頻率f(Hz)以及所存在的各種物理參數(shù)的函數(shù)。表1為各種屏蔽材料的電特性。

　　吸收損耗P不僅取決于σ、μ和f，而且也取決于屏蔽材料的厚度d(cm)：
　　
　　屏蔽體的反射損耗不僅與材料本身的特性(電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率)有關(guān)，而且還取決于源的電磁性能和屏蔽體到源之間的距離r(cm)。
　　低阻抗磁場(chǎng)源(如距離〈〈λ/2π的環(huán))的反射損耗為：
　　
　　
2 屏蔽設(shè)計(jì)及結(jié)果分析
2.1 屏蔽設(shè)計(jì)
　　在分析屏蔽原理的基礎(chǔ)上，給出實(shí)際中無(wú)線數(shù)據(jù)卡屏蔽設(shè)計(jì)?？紤]到無(wú)線數(shù)據(jù)卡工作在復(fù)雜電磁環(huán)境中，要對(duì)上述三種場(chǎng)做到有效屏蔽，必須兼顧各自的特點(diǎn)。實(shí)際中選用一款工作頻段為GSM 900MHz的無(wú)線數(shù)據(jù)卡，屏蔽板到數(shù)據(jù)卡核心芯片(如：基帶處理芯片，射頻芯片)的距離r為0.5～1.5mm，計(jì)算可得r〈〈λ/2π,因此數(shù)據(jù)卡可將耦合電容C₁′做得很小，使得最后的分壓值U_B′遠(yuǎn)小于未屏蔽時(shí)的U_B值，從而起到良好的電場(chǎng)屏蔽與隔離。屏蔽板材料選用高導(dǎo)電率、高導(dǎo)磁率的金屬(如坡莫合金)。采用全封閉的金屬屏蔽罩(全封閉是為了達(dá)到最佳屏蔽效果)。數(shù)據(jù)卡的核心芯片不要貼近金屬屏蔽罩，要留有距離r，盡量減少通過(guò)數(shù)據(jù)卡的磁通。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，金屬屏蔽罩壁厚一般為距離r的20%～40%，并要保證接地良好。這樣就完成了一款無(wú)線數(shù)據(jù)卡的屏蔽設(shè)計(jì)。
2.2 無(wú)線數(shù)據(jù)卡輻射雜散測(cè)試方法
　　無(wú)線數(shù)據(jù)卡常規(guī)的測(cè)試輻射雜散的方法是將它直接插到筆記本中，然后用無(wú)線通信綜合測(cè)試儀呼叫來(lái)測(cè)試，以模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境^[1]。輻射雜散的測(cè)試環(huán)境如圖5所示。
　　在微波暗室中，將被測(cè)無(wú)線數(shù)據(jù)卡插到筆記本中放到轉(zhuǎn)臺(tái)上，關(guān)閉暗室的門(mén)，與外界的環(huán)境完全屏蔽隔開(kāi)，由呼叫天線B對(duì)被測(cè)件發(fā)起呼叫，呼叫成功后，由接收天線" title="接收天線">接收天線A開(kāi)始接收EUT發(fā)出的雜散信號(hào)，天線A可以接收30M～1000MHz的所有電磁信號(hào)，它將接收到的所有信號(hào)傳給頻譜儀，頻譜儀會(huì)保持峰值。當(dāng)接收天線開(kāi)始工作后，EUT所在的轉(zhuǎn)臺(tái)就開(kāi)始工作，在轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中接收天線不斷地將接收到的數(shù)據(jù)刷新，并保持峰值。在EUT旋轉(zhuǎn)一周后，接收天線A要升高1m再測(cè)試一遍，因?yàn)閯傞_(kāi)始時(shí)的位置與轉(zhuǎn)臺(tái)上的EUT一樣高(距地面1m)，考慮到接收到的電波會(huì)有地面的反射，而產(chǎn)生多徑效應(yīng)，將接收天線升高到2m后就只有直射電波了，最后將兩次轉(zhuǎn)動(dòng)后的總峰值顯示出來(lái)，即最終的結(jié)果^[2]。

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