二節(jié)完整屏蔽體屏蔽效能計(jì)算導(dǎo)體平板屏蔽效能

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1、第二節(jié)完整屏蔽體屏蔽效能的計(jì)算——導(dǎo)體平板的屏蔽效能一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計(jì)算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結(jié)構(gòu)入射波場強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB電磁波在穿過屏蔽體時(shí)發(fā)生衰減是因?yàn)槟芰坑辛藫p耗，這種損耗可以分為兩部分：反射損耗和吸收損耗。電磁波穿過一層屏蔽體時(shí)要經(jīng)過兩個(gè)界面，因此要發(fā)生兩次反射電磁波穿過屏蔽體時(shí)的反射損耗等于兩個(gè)界面上的反射損耗的總和。一單層屏

2、蔽體具有下標(biāo)（1,2,3）的μ、ε、σ分別依次表示各區(qū)域中媒質(zhì)的磁導(dǎo)率、介電常數(shù)和電導(dǎo)率；γ、Z分別依次表示各區(qū)域中平面電磁波的傳播常數(shù)、媒質(zhì)的本征阻抗，且用表示電磁波由區(qū)域i向區(qū)域j傳播時(shí)，分界面處的傳輸系數(shù)和反射系數(shù)。1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射反射2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)(1).不計(jì)分界面對(duì)電磁波的多次反射由圖知：因此式中設(shè)E2i(0)為區(qū)域2中界面X=0處沿+X方向（從左向右）傳播的第i次反射波，那么因此，區(qū)域2中從X=0處向右傳播的所有波的和為：式中(2).計(jì)入分界面對(duì)電磁波的多次反射當(dāng)時(shí)，考慮分界面對(duì)電磁波的多次反射，單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)

3、為分界面的多次反射效應(yīng)體現(xiàn)于因子沿+x方向傳播距離L后形成，它透過區(qū)域2和區(qū)域3的分界面，在區(qū)域3中X=L處形成E3(L)，3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)令以TE、TH表示屏蔽體的電場和磁場的有效傳輸系數(shù)同理式中分析：1.一般，pE≠pH，qE=qH=q，所以，TE≠TH。2.如果Z1=Z3（區(qū)域1與區(qū)域3媒質(zhì)相同），那么pE=pH=p，qE=qH=q，從而TE=TH=T。4.單層屏蔽體的屏蔽效能屏蔽系數(shù):屏蔽區(qū)域中同一點(diǎn)屏蔽后與屏蔽前的場強(qiáng)之比.電場和磁場的屏蔽系數(shù)分別為：由上述討論知，電磁波通過屏蔽體后，電場和磁場為當(dāng)Z1=Z3時(shí)電場和磁場的屏蔽效能相等無限大平板對(duì)垂直入

4、射均勻平面波電場及磁場的屏蔽效能一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計(jì)算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結(jié)構(gòu)二多層平板屏蔽體的屏蔽效能電場和磁場的屏蔽系數(shù)2層（n=3）式中：n-1層屏蔽體的電場和磁場的屏蔽系數(shù)為式中根據(jù)屏蔽效能的定義知，如果Z1=Zn+1，那么pE=pH=p，從而電場和磁場屏蔽效能相等。媒質(zhì)1是有耗媒質(zhì)時(shí)，屏蔽效能表達(dá)式中的因子不等于零；媒質(zhì)1無耗時(shí)，此因子為零。一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體

5、x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計(jì)算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結(jié)構(gòu)三.屏蔽效能的計(jì)算設(shè)厚度為t的導(dǎo)體平板屏蔽體兩側(cè)的區(qū)域?yàn)樽杂煽臻g，則單層平板屏蔽體的屏蔽效能吸收損耗反射損耗多次反射損耗1吸收損耗令,α和β是電磁波在金屬屏蔽體中的衰減常數(shù)和相移常數(shù)。對(duì)于良導(dǎo)體，集膚深度。自由空間傳播常數(shù)吸收損耗忽略吸收損耗是電磁波通過屏蔽體所產(chǎn)生的熱損耗引起當(dāng)f?l0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場強(qiáng)減弱100倍以上。屏蔽體可用表面

6、貼有銅箔的絕緣材料制成。當(dāng)f?100MHz時(shí)，可在塑料殼體上鍍或噴以銅層或銀層制成屏蔽體。屏蔽材料越厚，吸收損耗越大，厚度每增加一個(gè)趨膚深度，吸收損耗增加約9dB；屏蔽材料的磁導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；屏蔽材料的電導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；被屏蔽電磁波的頻率越高，吸收損耗越大。結(jié)論當(dāng)f?1MHz時(shí)，用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體，能將場強(qiáng)減弱l00倍左右。因此，在選擇材料與厚度時(shí)，應(yīng)著重考慮材料的機(jī)械強(qiáng)度、剛度、工藝性及防潮、防腐等因素。特點(diǎn)t剩余電磁波E1E1=E0e-t/??入射電磁波E0趨膚深度（mm）MHz用金屬屏蔽材料的相對(duì)電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率來表示吸收損耗，式

7、中t為屏蔽體厚度（mm）；為屏蔽體的相對(duì)磁導(dǎo)率；為屏蔽體相對(duì)于銅的電導(dǎo)率或根據(jù)所要求的吸收衰減量，求出屏蔽體的厚度，即在頻率較高時(shí)，吸收損耗是相當(dāng)大的，2反射損耗一般情況下，自由空間的波阻抗Z1比金屬屏蔽體的波阻抗Z2大得多，即反射損耗是由屏蔽體表面處阻抗不連續(xù)性引起的遠(yuǎn)場：377?近場：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變反射損耗與波阻抗有關(guān)，波阻抗越高，則反射損耗越大。源的性質(zhì)應(yīng)用條件波阻抗反射損耗(dB)遠(yuǎn)區(qū)平面波的波阻抗近區(qū)電場的波阻抗近區(qū)磁場的波阻抗影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M