電磁屏蔽技術(shù)探討

《電磁屏蔽技術(shù)探討》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、電磁屏蔽技術(shù)探討louis.tian　???摘要：討論了電磁屏蔽技術(shù)，包括電磁屏蔽的技術(shù)原理、屏蔽材料的性能和應(yīng)用場合、屏蔽技術(shù)的注意事項、屏蔽效能的檢測以及特殊部位的屏蔽措施。???關(guān)鍵詞：電磁屏蔽；屏蔽材料；屏蔽效能引言近幾年來，隨著電磁兼容工作的開展，電磁屏蔽技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛。為了對電磁屏蔽技術(shù)有更深入的理解，應(yīng)當(dāng)對屏蔽材料的性能和應(yīng)用場合、屏蔽技術(shù)的注意事項、屏蔽效能的檢測以及特殊部位的屏蔽措施等進(jìn)行更深入的探討。1電磁屏蔽的技術(shù)原理電磁屏蔽是電磁兼容技術(shù)的主要措施之一。即用金屬屏蔽材料將電磁干擾源封閉起來，使其外部電磁場強(qiáng)度低于允許值的一種措施；或用金屬屏蔽材料將電

2、磁敏感電路封閉起來，使其內(nèi)部電磁場強(qiáng)度低于允許值的一種措施。1.1靜電屏蔽用完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷，如果將金屬屏蔽體接地，則外側(cè)的正電荷將流入大地，外側(cè)將不會有電場存在，即帶正電導(dǎo)體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。1.2交變電場屏蔽為降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓，可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地。交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾

3、電壓變得很小。電場屏蔽以反射為主，因此屏蔽體的厚度不必過大，而以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要考慮因素。1.3交變磁場屏蔽交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁場屏蔽是利用高磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成低磁阻通路，使大部分磁場被集中在屏蔽體內(nèi)。屏蔽體的磁導(dǎo)率越高，厚度越大，磁阻越小，磁場屏蔽的效果越好。當(dāng)然要與設(shè)備的重量相協(xié)調(diào)。高頻磁場的屏蔽是利用高電導(dǎo)率的材料產(chǎn)生的渦流的反向磁場來抵消干擾磁場而實現(xiàn)的。1.4交變電磁場屏蔽一般采用電導(dǎo)率高的材料作屏蔽體，并將屏蔽體接地。它是利用屏蔽體在高頻磁場的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場的干擾，又因屏蔽體接地而實現(xiàn)電場屏蔽。屏蔽體的厚度不必過大，而

4、以趨膚深度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要考慮因素。2屏蔽效能計算屏蔽效能（SE）的定義是：在電磁場中同一地點無屏蔽時的電磁場強(qiáng)度與加屏蔽體后的電磁場強(qiáng)度之比。常用分貝數(shù)(dB)表示。SE=A＋R＋B???（1）式中：A為吸收損耗；R為反射損耗；B為多次反射損耗。2.1電磁波反射損耗由于空氣和屏蔽金屬的電磁波阻抗不同，使入射電磁波產(chǎn)生反射作用。而空氣的電磁波阻抗在不同場源和場區(qū)中是不一樣的，分別計算如下。磁場源近場中的反射損耗R(dB)為式中：μr為相對磁導(dǎo)率；σr為相對電導(dǎo)率；f為電磁波頻率（Hz）；D為輻射源到屏蔽體的距離（cm）。電場源近場中的反射損耗R(dB)為電磁場源遠(yuǎn)場中的反射損耗R

5、(dB)為R=168－10log10(μrf/σr)???（4）2.2電磁波吸收損耗當(dāng)進(jìn)入金屬屏蔽內(nèi)的電磁波在屏蔽金屬內(nèi)傳播時，由于衰減而產(chǎn)生吸收作用。吸收損耗A(dB)為式中：d為屏蔽材料厚度（mm）。2.3多次反射損耗電磁波在屏蔽層間的多次反射損耗B(dB)為式中：Zm為屏蔽金屬的電磁波阻抗；Zw為空氣的電磁波阻抗。當(dāng)A>10dB時，一般可以不計多次反射損耗。2.4屏蔽效能計算實例場源距離不同材料的屏蔽體（厚度0.254mm）30cm遠(yuǎn)的屏蔽效能（dB）計算結(jié)果見表1。表1中近場和遠(yuǎn)場的分界點為λ/2π，λ為電磁場的波長。表1場源距離不同材料的屏蔽體（厚度0.254mm）30

6、cm遠(yuǎn)的屏蔽效能dB頻率/Hz銅鐵鋁磁場近場電場近場遠(yuǎn)場磁場近場電場近場遠(yuǎn)場磁場近場電場近場遠(yuǎn)場603.46空空3.22空空空空空1k24.89空空14.66空空空空空10k44.92212.73128.7351.50217.50134.00空空空150k69.40190.20130.40188.0308.0248.00空空空1M97.60185.40141.60391.0479.0435.0088.00176.0-15M205.0245.0225.01102.01143.01123.0174.0215.0-100M418.0426.0422.01425.01434.01430.

7、0342.0350.0-3屏蔽的注意事項3.1屏蔽的完整性如果屏蔽體不完整，將導(dǎo)致電磁場泄漏。特別是電磁場屏蔽，它利用屏蔽體在高頻磁場的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場干擾。如果屏蔽體不完整，渦流的效果降低，即屏蔽的效果大打折扣。3.2屏蔽材料的屏蔽效能和應(yīng)用場合電磁屏蔽技術(shù)的進(jìn)展，促使屏蔽材料的形式不斷發(fā)展，而不再局限于單層金屬平板模式，屏蔽效能也不斷提高。應(yīng)用時要特別注意不同的屏蔽材料具有不同的屏蔽效能和應(yīng)用場合。3.2.1金屬平板電子設(shè)備采用金屬平板做機(jī)