1、電子設備接地與搭接技術接地技術是任何電子、電氣設備都必須采用的重要技 術，它不僅是保護設施和人身安全的必要手段，也是抑制電 磁噪聲、控制電磁干擾、保證設備可靠性的重要技術措施之 一。在設計中如果能把接地和屏蔽正確使用，對實現電子設 備的防干擾將起著事半功倍的作用。搭接是指兩個金屬物體之間通過機械或化學方法實現 結構連接，以建立穩定的低阻抗電氣通路的工藝過程。任何 電氣、電子系統中，無論是一個小部件或整套設施都需要在 金屬體之間進行相互搭接，以便提供電源和信號的回路。搭 接是抑制電磁干擾的技術措施之一。搭接不良或不適當，不 僅直接降低設備或系統的抗雷電放電、抗靜電和抗信號噪聲 干擾的能力，直接影

2、響系統和人身的安全，而且還影響其他 抑制電磁干擾技術措施的設施效果，如濾波、屏蔽和接地等。5. 5. 1 接地技術電子設備中的“接地”有兩個含義，一是真正接大地的 地方；另一是在電路上某一點，即將直流電源的某極人為地 指定作為這單元地電壓參考點的“地”，設其電壓為零，基 本上與大地的地無關連。另外還有為監測某一電路元件的電 壓降是否標準，所設定的接地點（參考點），則專稱“懸浮地”。這些“接地符號”如下圖所示。（a）次級直流電源地（懸浮地）（b）初級直流電源地（大地）（c）機殼地、信號地、屏蔽地1.安全接地設備接地的一個主要目的是為了安全。若機箱沒有接地，當電源線與機箱之間的絕緣良好（阻抗很大）

3、時，盡管 機箱上的感應電壓可能很高，但是人觸及機箱時也不會發生 危險，因為流過人體的電流很小。但如果電源線與機箱之間 的絕緣層損壞，使絕緣電阻降低，當人觸及機箱時，則會導 致較大的電流流過人體，造成人身傷害。最壞的情況是電源 線與機箱之間短路，這時全部電流流過人體。若機箱接地，當電源線與機箱短路時，會燒斷保險或導致漏 電保護動作。接地還能為雷擊電流提供一條泄放路徑，當設施或設備 中裝有浪涌抑制器時，接地是必要的，否則無法泄放浪涌能 量。這時，不僅要接地，而且還要“接好地”，也就是，接 地的阻抗還必須很低。對于許多靜電敏感的場合，接地還是泄放電荷的主要手 段。2 .信號接地(1)信號接地的方式懸

4、浮地懸浮地是指電子設備地線系統在電氣上與建筑物的接大地系統相絕緣，這樣建筑物接地系統上的電磁干擾就不會 傳導到設備。另一種情況是在有些電子設備中為防止機箱上 的干擾電流直接耦合到信號電路，有意使電路單元的信號地 線與設備機箱絕緣，稱之為電路單元的懸浮地。TOyArr 機応地如圖所示，為用于極靈敏電路的浮地系統。這個裝置要 求電路和機殼完全隔離。該電路必須用太陽能電池或電池供 電，而且信號必須通過變壓器或隔離器進入或離開系統。為 防止靜電積累，在信號地和機殼地之間設置了一個高阻值泄 放電阻。懸浮地的設備容易出現靜電積累，當電荷達到一定程度 后，會產生靜電放電。在雷電環境下，靜電感應產生的高壓會在

5、設備機箱與內部其他設備間產生飛弧，甚至使操作人員 遭到電擊。另外由于電子設備采用一般的電網供電，而電廠 電網是以大地為接地基準的，當電網相線與浮地的機箱短路 時，有引起觸電的危險。這種接地方式不宜用于通信系統和 一般的電子設備。單點接地如圖所示，單點接地是將電子設備中各單元的信號地線 接在一個點上。串聯式單點接地因各單元共用一條地線，易 引起共地阻抗干擾。如圖5.62所示，并聯式單點接地是將每個電路單元的單獨地線連接到一個接地點上，低頻時可有 效地避免各單元間的共阻抗耦合和低頻接地環路的干擾，系 統可在上至1 MHz時工作得很好。但在頻率高的場合，常因 多根接地線聚在一起，會因連線間的感應、輻

6、射耦合引起干 擾。串聯式單點接地并聯式單點接地系統多點接地如圖5.63所示，多點接地是指設備或系統中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上，使接地引線的長度最 短。接地平面可以是設備的底板、整個系統的接地母線或是大系統的設備結構框架等。實質上是具有許多網孔的接地平 面。當網孔尺寸小于所需頻率波長的1/10時，網格的效果接近一個實體平板。為使此接地平面更為適用，應滿足兩個 條件：(1) 所有接至網格的設備接地線的長度必須小于最高頻率的1/10的波長；(2) 設備與接地平面的連接必須具有足夠的并聯通路，以降低設備與接地平面間的電位差。圖5.63 多點接地系統地線阻抗隨頻率的上升而增加，當地線長度

7、與工作波長可比擬時，地線上電流、電壓呈駐波分布，地線變成“輻射 天線”。高頻時應盡量限制地線的長度并提高地線表面的電 導率，所以電子設備常以鍍銀底板作為接地母線，便于設備 內各級電路直接與它就近相接。多點接地系統的優點是電路構成比單點接地簡單，接地線上 出現高頻駐波現象的可能性顯著減小。這類接地系統通常用 于具有相同噪聲特性的高頻電路(f < 10MHZ。由于接地點的增加，這種系統要求仔細維護，防止腐蝕、振動、溫度變化等因素使接地系統中出現高阻抗點。因為多點接地后設備內部可能產生許多接地環路，所以它不應用于敏感電路。混合接地系統中既有單點接地又有多點接地，或者多點接地后，再構成統一接地，

8、稱為混合接地。如圖所示，把設備內的地 線分為兩大類：電源地和信號地。設備中各部分的電源地線 都接到電源總地線上，所有信號地都接到信號總地線上。兩 根總地線最后匯總到一個公共的入地點。在信號地中，應根 據不同的工作頻率采用相應的接地方式：射頻、中頻放大部分采用多點接地；顯示器、記錄儀等低頻電路則采用單點接 地方式。5. 5. 2 搭接技術1. 概述搭接是將設備、組件、元件的金屬外殼或構架用機械手段連接在一起，形成一個電氣上連續的整體。這樣可以避免 在不同金屬外殼（或架構）之間出現電位差，而這電位差往往是電磁干擾的誘發原因之一。搭接可用于設備的金屬機箱之間、設備機箱到接地平面、信號回線到地線、電纜

9、屏蔽層 到地線之間；也可用于接地平面與連接大地的地網或地樁之 間。搭接對設備的雷電防護、靜電泄放、人員安全保護是必 不可少的措施。2. 搭接的類型和搭接方法直接搭接無需用中間過渡導體而直接把兩個需要搭接 的金屬構件連接在一起。搭接方法可以利用螺栓等緊固裝置 將一些經機加工的表面或帶有導電襯墊的表面進行固定，也 可以利用鉚接、熔焊、釬焊等工藝將搭接對象連接。按標準規定，自攻螺絲不能用于搭接連接。間接搭接是借助于過渡導體（搭接條或片）把兩金屬構 件在電氣上連接在一起，性能不如直接搭接好。搭接片的固定方法有：螺栓連接、鉚釘、熔焊或釬焊。3. 搭接條（片）的形式和選材搭接條最好用導電性能好的扁平薄板料制造。為了減小 搭接條的射頻阻抗，推薦長寬比不超過5: 1。搭接條材料通常采用銅或鋁。由于非同種金屬間會產生 電化學腐蝕作用，所以搭接條材料的電極電位應與被搭接金 屬的電極電位相近。當兩者電極電位相差很大時，可對搭接 條鍍以合適的電鍍層，或在搭接過程中加進日后可以更換的 中介墊圈等輔料予以彌補。4. 搭接面的處理無論是直接搭接還是間接搭接，對搭接表面都必須進行 處理：接觸面上的油漆、氧化層、陽極氧化膜或灰塵油污等 均應仔細清除；清除面積比實際接觸面周界大 3mm5. 搭接技術的一般原則a. 搭接良好的關鍵在確保金屬