機箱如何防輻射

 

通過物理學我們知道，電流會產生電磁場，而這種磁場會產生電磁輻射。EMI（是Electro Magnetic Interference的縮寫），是當電腦主機開始運行時，內部配件如電源、主板、內存、顯卡等都有電流通過，當通過這些配件的電流方向和大小持續不斷變化時就會產生 “電磁波”并向外輻射。當這種電磁輻射超過一定強度(即安全衛生標準限值)時，就會產生負面效應，引起人體的不同病變和危害。所以我們要想辦法去屏蔽這種磁場，將磁場封鎖在機箱之內，同時也可以保護主機不受外界的電磁干擾。
　　好在機箱的金屬外殼對電磁輻射能起到一定的屏蔽作用。但不同材料、不同設計、不同制造工藝的機箱，其防輻射能力也不相同。設計不合理的機箱，會造成主機電磁輻射的外泄超標，給客戶及讀者朋友的健康帶來威脅。廣大客戶及讀者朋友在享受電腦帶來的便捷、樂趣的同時，想要免受EMI之害，掌握一定機箱防EMI知識、選購一款防輻射機箱是關鍵。
　　機箱防輻射原理 機箱防輻射就是對電腦主機產生的EMI進行屏蔽。屏蔽原理主要有兩種：一是利用機箱材料的導電性對電磁波的反射原理來對電磁波進行屏蔽；二是利用機箱材料的磁性對電磁波的吸收原理進行屏蔽。
　　機箱防輻射設計 電磁屏蔽裝置一般為金屬材料制成的封閉殼體。當交變電磁場傳向機箱金屬殼體時，一部分被金屬殼體表面所反射，一部分在殼體內部被吸收，這樣透過殼體的電磁場強度便大幅度衰減，從而達到保護人體健康的目的。對于機箱來說，主要從以下幾個方面著手：
　　對于機箱的防輻射主要有以下設計：
　　　　- 機箱密合程度
　　　　- 優質板材防輻射
　　　　- 散熱孔規范
　　　　- 線路的電磁屏蔽
　　　　- 防磁彈片設計
　　　　電磁輻射的問題應該說是一個世界性的難題，機箱上的一些開口都可能成為它們的通道，所以，機箱的密合程度是防電磁輻射的首要因素，這就首先要求機箱中任意兩個相鄰的金屬板材之間都要保持非常好的接觸，做不好這一點，以下的其它措施都是空談。在很多的機箱中，經常可以看到非常多的EMI觸點（也稱作防磁彈片），這些觸點的作用就是為了更好的銜接機體與側擋板，防止漏磁。
　　金河田最新生產的數字機箱，除采用傳統的EMI觸點和EMI金屬彈片外，金河田數字機箱還特別采用防輻射罩和自主研發的專利不銹鋼防輻射彈片，防輻射效果相當優秀，通過了中國賽寶（總部）實驗室的EMI（防輻射）測試。該不銹鋼防輻射彈片均勻地鎖定在機架上，外表呈銀色、美觀大方，可防止用戶在拆裝機過程中彈片脫落避免主機燒毀，能滿足用戶對于健康、環保及品質生活的需求。
　　　　目前市場上防輻射性能好的機箱大多采用優質鋼板或者是鋁合金材料。鍍鋅鋼板本身對電磁波有一定的吸收能力。電磁波在金屬表現反射時會在電場-磁場的轉換過程會透過比較薄的金屬板，所以鋼板厚度越厚其防磁能力也就越強。用戶可以通過機箱的重量來判斷其防磁能力，畢竟鋼板越厚也就越重。
　　鋼板材料按照耐腐蝕度、導電度和成本從高到低順序可分為SECC鍍鋅鋼板、SGCC熱鍍鋅鋼板、SPCC冷扎板。鋼板越厚，防輻射能力也越強，好的機箱通常都采用較厚的鋼板。防輻射性能好的機箱材料鋼板多為SECC鍍鋅鋼板，厚度多在0.8㎜-1.2㎜之間。而一些劣質低價機箱采用的鋼板材料多為普通鋼板，厚度也在0.6㎜以下，輕拍就會變形，不能達到防輻射和固定主機的作用。
　　鍍鋅鋼板對電磁波尤其是對低頻電磁波具有很強的吸附性，同時具有較好的散熱性和導電性，可有效的抵御高頻電磁波。高檔機箱都會采用鍍鋅鋼板，鍍鋅鋼板根據生產方式和工藝可分為熱浸鍍鋅鋼板（GI）和電解鍍鋅鋼板（EG）。相比較而言，GI的鍍鋅量可以達到每平方米45g以上，鍍鋅量遠遠大于EG的20g，而且GI鍍鋅層與鋼板間會形成一層鋅鐵合金，使得鋅層更加牢固，不僅防腐蝕、防銹蝕性能都特別強，而且防輻射能力也更強，相比EG，GI對電磁波尤其是對低頻電磁波具有更強的吸附性，同時還具有更好的散熱性和導電性，更能有效抵御高頻電磁波。但EG成本較低，工藝簡單，出于成本考慮，一些小廠家生產的通常EG，自然也難以擁有優秀的防輻射能力。
　　鋁材的優點是重量輕，延展性好，導熱能力強，防輻射性能卓越，但是價格卻比較貴、也容易變形。為了增強鋁材的強度通常會加入鎂元素，目前有兩種生產工藝，其中鋁擠壓產品比鋁沖壓產品外形可塑性更強，強度更大。一些高檔防輻射機箱甚至采用鈦合金材料。鈦合金是鎂鋁合金的加強版，價格特別貴，通常只有超豪華機箱和ThinkPad筆記本電腦才會采用這種材料，它在散熱、強度、防輻射等各方面都要優于鎂鋁合金。就強韌性看，鈦合金是鋁合金的三至四倍，厚度只有0.5mm，是鎂合金的一半。
　　　　由于散熱、安裝按鈕、開關等需要，幾乎所有的機箱都會在背后、側板、前面板下方等區域設置開孔，如果開孔不科學，也會造成電磁輻射泄漏。理論上理想的開孔直徑為r/30（r為波長），這樣既能達到散熱的效果，又能有效防止電磁輻射，并且大型通風孔徑要用小而多的正六角型開孔代替，這樣防EMI效果會更好。數學原理表明，只有正六角形、正方形和等邊三角形三種正多邊形能夠鑲嵌平面，使得彼此間沒有剩余空隙，從而達到良好的通風效果；而且，機箱開孔采用六角形，使得整個箱體結構更加受力，更加穩固。
　　在機箱內部，有些連接線也會產生電磁輻射，而將連線做成絞線可以很好的屏蔽電磁波。另外，給連接線上加裝吸收磁環也可以屏蔽電磁輻射。吸收磁環，又稱鐵氧體磁環，簡稱磁環。它是電子電路中常用的抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的抑制作用，一般使用鐵氧體材料（Mn－Zn）制成。磁環在不同的頻率下有不同的阻抗特性，一般在低頻時阻抗很小，當信號頻率升高磁環表現的阻抗急劇升高。大家都知道，信號頻率越高，越容易輻射出去（要買優質的電腦機箱也是要減小電磁泄漏），而一般的信號線都是沒有屏蔽層的，那么這些信號線就成了很好的天線，接收周圍環境中各種雜亂的高頻信號，而這些信號疊加在本來傳輸的信號上，甚至會改變原來傳輸的有用信號。那么在磁環作用下，使正常有用的信號很好的通過，又能很好的抑制高頻干擾信號的通過，而且成本低廉。所以大家在顯示器信號線，USB連接線，甚至高檔電源、鍵盤、鼠標上看的塑料疙瘩型的一體式磁環就不足為奇了。
　　最后要注意的是細節部分的屏蔽設計。有些廠商生產的機箱5英寸和3.5英寸槽位的擋板都使用了帶有防輻射彈片與防輻射槽的鋼片，更加有效地對電磁輻射進行屏蔽，但很多機箱電磁輻射屏蔽設計往往忽略了這里，僅僅使用了普通鋼片作為擋板。3寸和5寸擴展倉也必須搭配金屬擋板來使用，只有那些已經安裝了驅動器擴展倉前的金屬擋板才能取下來。很多機箱的金屬擋板都設計成一次性的，拆掉后就不能重新安裝回去，當對應位置的光驅拆下來后這里就成了電磁輻射的通道，整機的防范工作就功虧一簣了。這種情況在后面板的固定支架上也會出現，因此大家還是選擇采用螺絲固定金屬擋板的機箱比較穩妥。此外，連接到主板上的機箱電源開關、指示燈的導線也會成為電磁泄漏的通道，因此要將這些線在機箱配件盒中贈送的磁環上繞一圈后再接到主板上，能防止電磁波的泄漏，而有的機箱甚至連前面板下部的USB/耳機/話筒接口也進行了屏蔽，用心可謂良苦。
　　消費者更直觀的判斷一款機箱是否有良好的輻射屏蔽的辦法就是察看機箱是否通過了EMI GB9245 B級、FCC B級以及IEMC B級標準的認證，這些民用標準規定了輻射的安全限度，通過這些認證的機箱一般都會有詳細的證書證