電磁屏蔽典型應(yīng)用

1、1 電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 p 概概 述述p 電場(chǎng)屏蔽電場(chǎng)屏蔽p 低頻磁場(chǎng)屏蔽低頻磁場(chǎng)屏蔽p 高頻磁場(chǎng)屏蔽高頻磁場(chǎng)屏蔽n 電磁屏蔽電磁屏蔽p 孔洞的屏蔽效能孔洞的屏蔽效能 3 概概 述述p 屏蔽類型屏蔽類型：p 屏蔽是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧蠈⑿枰雷o(hù)區(qū)域封閉起來，以抑制和屏蔽是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧蠈⑿枰雷o(hù)區(qū)域封閉起來，以抑制和 控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)感應(yīng)和和輻輻 射射；屏蔽技術(shù)用來抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷電磁；屏蔽技術(shù)用來抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷電磁 波輻射（和場(chǎng)耦合）的傳輸途徑波輻射

2、（和場(chǎng)耦合）的傳輸途徑。p 主動(dòng)屏蔽：屏蔽干擾源，被動(dòng)屏蔽：屏蔽敏感體。主動(dòng)屏蔽：屏蔽干擾源，被動(dòng)屏蔽：屏蔽敏感體。波波 電磁電磁波波屏屏蔽蔽低低頻頻近近場(chǎng)場(chǎng)4靜電場(chǎng)屏蔽靜電場(chǎng)屏蔽p 靜電場(chǎng)的屏蔽靜電場(chǎng)的屏蔽 空空腔腔5 交變電場(chǎng)的屏蔽交變電場(chǎng)的屏蔽 因?yàn)榈皖l交變電場(chǎng)的騷擾源與接受器之間的電場(chǎng)感應(yīng)耦合可因?yàn)榈皖l交變電場(chǎng)的騷擾源與接受器之間的電場(chǎng)感應(yīng)耦合可以用它們之間的以用它們之間的耦合電容耦合電容進(jìn)行描述，低頻交變電場(chǎng)的屏蔽可進(jìn)行描述，低頻交變電場(chǎng)的屏蔽可采用采用電路理論電路理論加以解釋。加以解釋。直觀、方便直觀、方便。屏蔽低頻屏蔽低頻交變電場(chǎng)的關(guān)鍵。交變電場(chǎng)的關(guān)鍵。增多騷擾源與接受器之間距離

3、，或利用增多騷擾源與接受器之間距離，或利用6p 利用利用1,23CC1100ZU1,23CC接地金屬接地金屬屏蔽體屏蔽體11000,sZUU7n 靜磁場(chǎng)屏蔽靜磁場(chǎng)屏蔽例例 無限長(zhǎng)磁性材料圓柱腔的靜磁屏蔽效能無限長(zhǎng)磁性材料圓柱腔的靜磁屏蔽效能 01102112rrbaHHabHHba 8p低頻：低頻：100 kHz100 kHz以下以下p屏蔽原理：屏蔽原理：利用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料利用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料( (例如鐵、硅鋼片，其磁例如鐵、硅鋼片，其磁 導(dǎo)率約為導(dǎo)率約為 ）對(duì)騷擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路，把磁力線集中在）對(duì)騷擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路，把磁力線集中在其內(nèi)部通過，限制在空氣中大量發(fā)散。其內(nèi)部通過，限制在空氣中大

4、量發(fā)散。 3401010,mmmURRl s 低頻磁場(chǎng)屏蔽低頻磁場(chǎng)屏蔽H1R0RmH0H0RmH1R0p 磁路方程磁路方程磁力線集中在其內(nèi)部磁力線集中在其內(nèi)部 (Rm)通過通過H2H29n 用鐵磁材料作的屏蔽罩，在垂直磁力線方向不應(yīng)開口或有用鐵磁材料作的屏蔽罩，在垂直磁力線方向不應(yīng)開口或有縫隙。因?yàn)槿艨p隙垂直于磁力線，則會(huì)切斷磁力線，使磁縫隙。因?yàn)槿艨p隙垂直于磁力線，則會(huì)切斷磁力線，使磁阻增大，屏蔽效果變差阻增大，屏蔽效果變差。 (主動(dòng)屏蔽主動(dòng)屏蔽) (被動(dòng)屏蔽被動(dòng)屏蔽) 10n法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，u高頻磁場(chǎng)的屏蔽采用的是低電阻率的良導(dǎo)體（銅、鋁）高頻磁

5、場(chǎng)的屏蔽采用的是低電阻率的良導(dǎo)體（銅、鋁）u屏蔽原理屏蔽原理: :利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場(chǎng)來達(dá)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場(chǎng)來達(dá)到屏蔽的目的，即利用了渦流反向磁場(chǎng)對(duì)于原騷擾磁場(chǎng)的排斥作用，抑到屏蔽的目的，即利用了渦流反向磁場(chǎng)對(duì)于原騷擾磁場(chǎng)的排斥作用，抑制或抵消屏蔽體外的磁場(chǎng)。制或抵消屏蔽體外的磁場(chǎng)。 高頻磁場(chǎng)屏蔽高頻磁場(chǎng)屏蔽渦流產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)增強(qiáng)了金屬板側(cè)面的磁場(chǎng)使磁力線在金屬板側(cè)面繞行而過。渦流產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)增強(qiáng)了金屬板側(cè)面的磁場(chǎng)使磁力線在金屬板側(cè)面繞行而過。H011n 屏蔽是利用感應(yīng)渦流的反磁場(chǎng)排斥原騷擾磁場(chǎng)而達(dá)到屏蔽屏蔽是利用感應(yīng)渦流的反磁場(chǎng)排斥

6、原騷擾磁場(chǎng)而達(dá)到屏蔽 的目的，渦電流的大小直接影響屏蔽效果。的目的，渦電流的大小直接影響屏蔽效果。屏蔽體電阻越小屏蔽體電阻越小 產(chǎn)生的感應(yīng)渦流越大而且屏蔽體自身的損耗也越小。產(chǎn)生的感應(yīng)渦流越大而且屏蔽體自身的損耗也越小。所以高頻所以高頻磁屏蔽材料需用良導(dǎo)體磁屏蔽材料需用良導(dǎo)體。p 注：因?yàn)楦哳l時(shí)鐵磁材料的磁性損耗注：因?yàn)楦哳l時(shí)鐵磁材料的磁性損耗( (包括磁滯損耗和渦流包括磁滯損耗和渦流 損耗損耗) )很大很大，導(dǎo)磁率明顯下降。導(dǎo)磁率明顯下降。 鐵磁材料的屏蔽不適用于高頻磁場(chǎng)屏蔽鐵磁材料的屏蔽不適用于高頻磁場(chǎng)屏蔽。n 屏蔽盒上縫的方向必須順著渦流方向并且要盡可能地縮小縫屏蔽盒上縫的方向必須順著渦

7、流方向并且要盡可能地縮小縫 的寬度。如果開縫切斷了渦流的通路則將大大影響金屬盒的的寬度。如果開縫切斷了渦流的通路則將大大影響金屬盒的 屏蔽效果。屏蔽效果。另一種解釋，趨膚效應(yīng)熱損另一種解釋，趨膚效應(yīng)熱損耗耗212p屏蔽體和線圈的等效電路屏蔽體和線圈的等效電路 渦流渦流 當(dāng)當(dāng) （高頻）時(shí)，（高頻）時(shí)， 當(dāng)當(dāng) （低頻）時(shí)（低頻）時(shí)sssj Miij LRssLRssMiiLssLRssj MiiRn 低頻時(shí)渦流很小，渦流的反磁場(chǎng)不足以完全低頻時(shí)渦流很小，渦流的反磁場(chǎng)不足以完全 排斥原干擾磁場(chǎng)，此法不適用于低頻磁場(chǎng)屏蔽排斥原干擾磁場(chǎng)，此法不適用于低頻磁場(chǎng)屏蔽n 一定頻率后渦流不再隨著頻率升高，說明渦

8、流一定頻率后渦流不再隨著頻率升高，說明渦流 產(chǎn)生的反磁場(chǎng)已足以排斥原有的干擾磁場(chǎng)，從產(chǎn)生的反磁場(chǎng)已足以排斥原有的干擾磁場(chǎng)，從 而起到屏蔽作用。而起到屏蔽作用。is頻率頻率M/ /LRs/LRs屏屏蔽蔽體體電電阻阻13電磁屏蔽電磁屏蔽p時(shí)變電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)存在的，通常所說的屏蔽，多指電時(shí)變電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)存在的，通常所說的屏蔽，多指電磁屏蔽。電磁屏蔽是指同時(shí)抑制或削弱電場(chǎng)和磁場(chǎng)。磁屏蔽。電磁屏蔽是指同時(shí)抑制或削弱電場(chǎng)和磁場(chǎng)。p電磁屏蔽一般也是指高頻交變電磁屏蔽電磁屏蔽一般也是指高頻交變電磁屏蔽(10kHz 40GHz)。p在頻率較低（近場(chǎng)區(qū)，近場(chǎng)隨著騷擾源的性質(zhì)不同，電場(chǎng)

9、和磁場(chǎng)的大小在頻率較低（近場(chǎng)區(qū)，近場(chǎng)隨著騷擾源的性質(zhì)不同，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小有很大差別。有很大差別。 高電壓小電流高電壓小電流騷擾源以電場(chǎng)為主騷擾源以電場(chǎng)為主（電準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng)忽略了感應(yīng)電壓（電準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng)忽略了感應(yīng)電壓），磁場(chǎng)），磁場(chǎng)騷擾較?。ㄓ袝r(shí)可忽略）。騷擾較?。ㄓ袝r(shí)可忽略）。 低電壓高電流低電壓高電流騷騷 擾擾 源源 以以 磁磁 場(chǎng)場(chǎng) 騷騷 擾擾 為為 主主（磁準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng)忽略了位移電（磁準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)場(chǎng)忽略了位移電流流），電場(chǎng)騷擾較小。），電場(chǎng)騷擾較小。p隨著頻率增高，電磁輻射能力增加，產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)，并趨向于遠(yuǎn)場(chǎng)騷隨著頻率增高，電磁輻射能力增加，產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)，并趨向于遠(yuǎn)場(chǎng)騷擾。遠(yuǎn)場(chǎng)騷擾中的電場(chǎng)騷擾和磁場(chǎng)

10、騷擾都不可忽略，因此需要將電場(chǎng)和擾。遠(yuǎn)場(chǎng)騷擾中的電場(chǎng)騷擾和磁場(chǎng)騷擾都不可忽略，因此需要將電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽，即電磁屏蔽。磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽，即電磁屏蔽。14 屏 蔽 效 能屏蔽前場(chǎng)強(qiáng)屏蔽前場(chǎng)強(qiáng) E1, H1屏蔽后場(chǎng)強(qiáng) E2，H2p 對(duì)電、磁對(duì)電、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)和電磁波產(chǎn)生衰減的作用就是波產(chǎn)生衰減的作用就是電磁波電磁波屏蔽屏蔽, 屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) , SH = 20 lg ( H1/ H2 ) dBp 衰減量與屏蔽效能的關(guān)系衰減量與屏蔽效能的關(guān)系例：例：40dB, 衰減比衰減比1/100 GJB151A的機(jī)箱：的機(jī)箱：

11、60dB一般商業(yè)一般商業(yè)的機(jī)箱：的機(jī)箱： 40dB 軍用屏蔽室：軍用屏蔽室： 100dB 1E2E 15屏蔽機(jī)理屏蔽機(jī)理p設(shè)金屬平板左右兩側(cè)均為空氣，因而在左右兩個(gè)界面上出現(xiàn)波阻抗突變，入射電磁波在界面上就產(chǎn)生反射和透射。p 電磁能（波）的反射，是屏蔽體對(duì)電磁波衰減的第一種機(jī)理，稱為反射損耗反射損耗，用R表示。p 透射入金屬板內(nèi)繼續(xù)傳播，其場(chǎng)量 振幅要按指數(shù)規(guī)律衰減。場(chǎng)量的衰 減反映了金屬板對(duì)透射入的電磁能 量的吸收，電磁波衰減的第二種機(jī) 理稱為吸收損耗吸收損耗，用A表示p 在金屬板內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量達(dá)到金屬右邊界面上時(shí)，又要發(fā)生反射，并在金屬板的兩個(gè)界面之間來回多次反射。只有剩余的一小部

12、分電磁能量透過屏蔽的空間。電磁波衷減的第三種機(jī)理，稱為多次反射修正因子多次反射修正因子，用B表示。tRAB16p屏蔽效能的第一種機(jī)理電磁能的反射是因?yàn)榭諝饨饘俳缑嫔献杵帘涡艿牡谝环N機(jī)理電磁能的反射是因?yàn)榭諝饨饘俳缑嫔献杩共黄ヅ涠l(fā)生的。反射系數(shù)為抗不匹配而發(fā)生的。反射系數(shù)為sWsWZZZZWZsZ輻射場(chǎng)的波阻抗輻射場(chǎng)的波阻抗 金屬板的波阻抗金屬板的波阻抗p 吸收損耗吸收損耗0 xj xEE ee2p 第三種機(jī)理，稱為多次反射修正因子：第三種機(jī)理，稱為多次反射修正因子：32(1)(1)(1)(1)ttmaammaammaee 三次反射三次反射( (吸收過程吸收過程) ) 五次反射五次反射( (

13、吸收過程吸收過程) ) 17 實(shí)心材料屏蔽效能 R AB入射入射場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)距離距離吸收損耗吸收損耗AR1R2SE R1 R2 ABB透射透射泄漏泄漏R 反射損耗反射損耗A吸收吸收損耗損耗B多次反射修正因子多次反射修正因子n 實(shí)心材料對(duì)電磁波的實(shí)心材料對(duì)電磁波的反射反射和和吸收吸收損耗使電磁能量被大大衰減，將電損耗使電磁能量被大大衰減，將電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽，即電磁屏蔽。場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽，即電磁屏蔽。反射反射AR1R218波阻抗的概念（前述）377波波阻阻抗抗電場(chǎng)為主電場(chǎng)為主 E 1/ r3 H 1 / r2磁場(chǎng)為主磁場(chǎng)為主 H 1/ r3 E 1/ r2平面波平面波 E 1/ r H 1/ r/

14、2到觀測(cè)點(diǎn)距離到觀測(cè)點(diǎn)距離 rE/Hp 距離小于距離小于 /時(shí)，稱為近場(chǎng)區(qū)，大于時(shí)，稱為近場(chǎng)區(qū)，大于 /時(shí)稱為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。時(shí)稱為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。n 近場(chǎng)區(qū)中，波阻抗小于近場(chǎng)區(qū)中，波阻抗小于377，稱為低阻抗波（磁場(chǎng)波）；波阻抗大，稱為低阻抗波（磁場(chǎng)波）；波阻抗大 377， 稱為高阻抗波（電場(chǎng)波）。波阻抗隨距離而變化稱為高阻抗波（電場(chǎng)波）。波阻抗隨距離而變化 。p 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，波阻抗僅與電場(chǎng)波傳播介質(zhì)有關(guān)，空氣為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，波阻抗僅與電場(chǎng)波傳播介質(zhì)有關(guān)，空氣為377 。 19 反 射 損 耗 R 20 lgp 反射損耗與波阻抗有關(guān)反射損耗與波阻抗有關(guān)u 屏蔽材料的阻抗屏蔽材料的阻抗 Zs 磁場(chǎng)反射損耗磁場(chǎng)反射損耗,

15、 當(dāng)頻率升高時(shí)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)損耗趨向于一致，匯合當(dāng)頻率升高時(shí)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)損耗趨向于一致，匯合 在平面波的反射損耗數(shù)值上。在平面波的反射損耗數(shù)值上。 p 距離電偶極源越近，則反射損耗越大（波阻抗越高）。磁偶極源，則正好相反。距離電偶極源越近，則反射損耗越大（波阻抗越高）。磁偶極源，則正好相反。p 頻率影響：頻率升高時(shí)，電場(chǎng)的波阻抗變低，磁場(chǎng)波的波阻抗變高。同時(shí)屏蔽材頻率影響：頻率升高時(shí)，電場(chǎng)的波阻抗變低，磁場(chǎng)波的波阻抗變高。同時(shí)屏蔽材 料的阻抗發(fā)生變化（變大）。對(duì)于平面波，由于波阻抗一定（料的阻抗發(fā)生變化（變大）。對(duì)于平面波，由于波阻抗一定（377 ），因此隨），因此隨 著頻率升高，反射損耗降低。

16、著頻率升高，反射損耗降低。22 吸收損耗入射電磁波E1剩余電磁波E2E2 = E1e-t/ A 20 lg ( E1 / E2 ) = 20 lg ( e t / )t0.37E0 3.34 t f rr dB10.066rrf p 材料越厚材料越厚t ，吸收損耗越大，吸收損耗越大， 每增加一個(gè)趨膚深度，吸收損耗增加約每增加一個(gè)趨膚深度，吸收損耗增加約20dB；p 趨膚深度越?。ù艑?dǎo)率、電導(dǎo)率和頻率越高），吸收損耗越大。趨膚深度越?。ù艑?dǎo)率、電導(dǎo)率和頻率越高），吸收損耗越大。 23 趨膚深度舉例p 相對(duì)（電導(dǎo)率，磁導(dǎo)率）：相對(duì)（電導(dǎo)率，磁導(dǎo)率）：銅銅 （1, 1), 鋁鋁 （0.6, 1),

17、鋼鋼 ( 0.16, 200);p 吸收損耗與吸收損耗與入射入射電磁場(chǎng)電磁場(chǎng)（波）波）的種類（波阻抗）的種類（波阻抗）無關(guān)。無關(guān)。24多次反射修正因子的計(jì)算電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射，會(huì)引起附加的電磁泄漏，因此要對(duì)前面的計(jì)算進(jìn)行修正。B = 20 lg ( 1 - e -2 t / )說明：說明： B為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能 當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí)，可以忽略當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí)，可以忽略 對(duì)于電場(chǎng)波，可以忽略對(duì)于電場(chǎng)波，可以忽略 對(duì)于電場(chǎng)波，對(duì)于電場(chǎng)波，反射損耗已很大了，進(jìn)入屏蔽體的能量已經(jīng)很小了，反射損耗已很大了，進(jìn)入屏蔽體的能量已經(jīng)很小了，

18、所以所以可以忽略?？梢院雎?。25綜合屏蔽效能 (0.5mm鋁板)高頻時(shí)高頻時(shí)電磁波種類電磁波種類的影響很小的影響很小150250平面波平面波00 0.1k 1k 10k 100k 1M 10M電場(chǎng)電場(chǎng)D = 0.5 m磁場(chǎng)磁場(chǎng) D = 0.5 m屏蔽效能屏蔽效能（dB）頻率頻率p 低頻：趨膚深度大，吸收損耗小，屏蔽決于反射損耗。電場(chǎng)低頻：趨膚深度大，吸收損耗小，屏蔽決于反射損耗。電場(chǎng)電磁波電磁波磁場(chǎng)。磁場(chǎng)。p 高頻：電場(chǎng)的反射損耗降低，磁場(chǎng)的反射損耗增加；高頻：電場(chǎng)的反射損耗降低，磁場(chǎng)的反射損耗增加； 頻率升高頻率升高，吸收損耗增加，頻率高到一定程度時(shí)，屏蔽主要由吸收損耗決定。，吸收損耗增加，

19、頻率高到一定程度時(shí)，屏蔽主要由吸收損耗決定。p 屏蔽的難度按電場(chǎng)波、平面波、磁場(chǎng)波的順序依次增加。屏蔽的難度按電場(chǎng)波、平面波、磁場(chǎng)波的順序依次增加。p 特別是頻率較低的磁場(chǎng)，很難屏蔽。特別是頻率較低的磁場(chǎng)，很難屏蔽。26怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)？低頻磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)低頻低頻磁場(chǎng)磁場(chǎng)吸收損耗小吸收損耗?。ㄚ吥w深度大（趨膚深度大）反射損耗小反射損耗小( (低阻抗低阻抗）高導(dǎo)電材料高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)電材料高導(dǎo)電材料方法方法1：高導(dǎo)磁率材料的表面：高導(dǎo)磁率材料的表面增加一層高導(dǎo)電率材料，增加增加一層高導(dǎo)電率材料，增加電場(chǎng)波在屏蔽材料與空氣界面電場(chǎng)波在屏蔽材料與空氣界面上的反射損耗。上的反射損耗。方

20、法方法2 ：低磁阻通路旁路。低磁阻通路旁路。 關(guān)關(guān) 鍵：鍵：采用高導(dǎo)磁率材料，采用高導(dǎo)磁率材料， 減少減少磁阻。磁阻。H127 磁屏蔽材料的頻率特性151015坡莫合金坡莫合金 金屬金屬鎳鋼鎳鋼冷軋鋼冷軋鋼 0.01 0.1 1.0 10 100 kHzr 103n 磁屏蔽材料手冊(cè)上給出的導(dǎo)磁率數(shù)據(jù)大多是直流情況下的，隨著磁屏蔽材料手冊(cè)上給出的導(dǎo)磁率數(shù)據(jù)大多是直流情況下的，隨著 頻率增加，導(dǎo)磁率會(huì)下降頻率增加，導(dǎo)磁率會(huì)下降 ，當(dāng)頻率大于，當(dāng)頻率大于 時(shí)，時(shí)，導(dǎo)磁率更低導(dǎo)磁率更低。10kHz28 磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁場(chǎng)強(qiáng)度 H磁通密度 B 飽和起始磁導(dǎo)率最大磁導(dǎo)率 = B /

21、Hp 一對(duì)矛盾一對(duì)矛盾：當(dāng)要屏蔽的磁場(chǎng)很強(qiáng)時(shí)，即為了獲得較高的屏蔽性能，當(dāng)要屏蔽的磁場(chǎng)很強(qiáng)時(shí)，即為了獲得較高的屏蔽性能，需要使用導(dǎo)磁率較高的材料，但這種材料容易飽和。如用比較不容易需要使用導(dǎo)磁率較高的材料，但這種材料容易飽和。如用比較不容易飽和的材料，往往由于飽和的材料，往往由于 =較低，較低，屏蔽性能又達(dá)不到要求屏蔽性能又達(dá)不到要求。29 強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽高導(dǎo)磁率材料：飽和飽和低導(dǎo)磁率材料：屏效不夠屏效不夠低導(dǎo)磁率材料低導(dǎo)磁率材料高導(dǎo)磁率材料n 解決方法：采用雙層屏蔽，先用不容易發(fā)生飽和的磁導(dǎo)解決方法：采用雙層屏蔽，先用不容易發(fā)生飽和的磁導(dǎo)率較低的材料將磁場(chǎng)衰減到一定程度，然后用高導(dǎo)

22、磁率材率較低的材料將磁場(chǎng)衰減到一定程度，然后用高導(dǎo)磁率材料將磁場(chǎng)衰減到滿足要求。料將磁場(chǎng)衰減到滿足要求。n 成本高、實(shí)施困難。成本高、實(shí)施困難。 30 良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素屏蔽體的屏蔽體的導(dǎo)電連續(xù)導(dǎo)電連續(xù)有無穿過屏有無穿過屏蔽體的導(dǎo)體蔽體的導(dǎo)體屏蔽效能高的屏蔽體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記：不要忘記：選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧夏阒绬幔号c屏蔽體接地與否無關(guān)屏蔽體的完整性（完整、封閉）屏蔽體的完整性（完整、封閉）+導(dǎo)電的連續(xù)性是屏蔽的關(guān)鍵導(dǎo)電的連續(xù)性是屏蔽的關(guān)鍵31實(shí)際屏蔽體的問題實(shí)際屏蔽體的問題p 實(shí)際機(jī)箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處的縫隙實(shí)際機(jī)箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處

23、的縫隙通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈和通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈和電纜線、電源線電纜線、電源線等等p 影響屏蔽效能的兩個(gè)因素：影響屏蔽效能的兩個(gè)因素：屏蔽體的導(dǎo)電連續(xù)性和屏蔽體的導(dǎo)電連續(xù)性和穿過穿過屏蔽機(jī)箱的導(dǎo)線屏蔽機(jī)箱的導(dǎo)線（危害更大輻射傳導(dǎo)危害更大輻射傳導(dǎo)）。通風(fēng)口顯示窗鍵盤指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕電源線電源線縫隙縫隙電電纜纜線線32 遠(yuǎn)場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能區(qū)孔洞的屏蔽效能l lSE = 100 20lgl 20lg f + 20lg（1 + 2.3lg(l/h) = 0 dB Hn 當(dāng)電磁波入射到一個(gè)縫隙孔洞時(shí)，其作用相當(dāng)于一個(gè)偶極天線當(dāng)電磁波入射到一個(gè)縫隙孔洞時(shí)，其作用相當(dāng)于一個(gè)偶極天

24、線(第二章已講述）第二章已講述）n 當(dāng)縫隙的長(zhǎng)度達(dá)到當(dāng)縫隙的長(zhǎng)度達(dá)到l = /2時(shí)，其輻射效率最高（與縫隙的寬度無時(shí)，其輻射效率最高（與縫隙的寬度無關(guān)），它幾乎可將激勵(lì)縫隙的全部能量輻射出去。關(guān)），它幾乎可將激勵(lì)縫隙的全部能量輻射出去。n 若若 l / 2 h5002fMHzl33 孔洞在孔洞在近場(chǎng)區(qū)近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能的屏蔽效能p 在近場(chǎng)區(qū)，孔洞的泄漏還與輻射源的特性有關(guān)在近場(chǎng)區(qū)，孔洞的泄漏還與輻射源的特性有關(guān) 若若 ZC （7.9/Df）（電場(chǎng)源）：）（電場(chǎng)源）： SE = 48 + 20lg ZC 20lg l f + 20lg ( 1 + 2.3lg (l/h) ) 若若 ZC （7.9/

25、Df）（磁場(chǎng)源）（磁場(chǎng)源） SE = 20lg ( D/l) + 20lg (1 + 2.3lg (l/h) )u ZC = 輻射源的阻抗（輻射源的阻抗（ ），），D = 孔到源的距離（孔到源的距離（m），）， l，h = 孔，洞孔，洞(mm），），f = 電磁波的頻率（電磁波的頻率（MHz）p 當(dāng)電場(chǎng)源時(shí)，孔洞的泄漏比遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)?。ㄆ帘涡茌^高），而當(dāng)當(dāng)電場(chǎng)源時(shí)，孔洞的泄漏比遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)?。ㄆ帘涡茌^高），而當(dāng)磁場(chǎng)源時(shí)，孔洞磁場(chǎng)源時(shí)，孔洞 的泄漏比遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)要大（屏蔽效能較低）的泄漏比遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)要大（屏蔽效能較低）.（注意：對(duì)于磁場(chǎng)源，屏效與頻率無關(guān)！危害更大?。┳⒁猓簩?duì)于磁場(chǎng)源，屏效與頻率無關(guān)！危害更大?。?/p>

26、 Dlh34 縫隙的泄漏縫隙的泄漏高頻起主要作用高頻起主要作用低頻起主要作用低頻起主要作用屏屏蔽蔽體體的的導(dǎo)導(dǎo)電電連連續(xù)續(xù)問問題題影響電阻，影響電阻，電容電容的因素：的因素：p 接觸面積（接觸點(diǎn)數(shù)）、接觸面的材料、接觸面的清潔程度、接觸面上的壓接觸面積（接觸點(diǎn)數(shù)）、接觸面的材料、接觸面的清潔程度、接觸面上的壓 力、氧化腐蝕等力、氧化腐蝕等。n 兩個(gè)表面之間的距離越近，相對(duì)的面積越大，則電容越大兩個(gè)表面之間的距離越近，相對(duì)的面積越大，則電容越大 。 縫隙的阻抗越小，電磁泄漏越小，屏蔽效能越高（電容變?。┳饔每赡芟喾矗w上，（電容變小）作用可能相反，整體上，高頻時(shí)高頻時(shí)電磁泄漏較大電磁泄漏較大h

27、=0 的情況的情況縫隙35縫隙的處理縫隙的處理電磁密封襯墊縫隙n 減小減小縫隙電磁泄漏的基本思路：縫隙電磁泄漏的基本思路：減小減小縫隙的阻抗（增加導(dǎo)電接觸點(diǎn)、加縫隙的阻抗（增加導(dǎo)電接觸點(diǎn)、加大兩塊金屬板之間的重疊面積、減小縫隙的寬度）大兩塊金屬板之間的重疊面積、減小縫隙的寬度）。方法：增加接觸面的平整度，增加緊固件（螺釘、鉚釘）的密度，方法：增加接觸面的平整度，增加緊固件（螺釘、鉚釘）的密度，方法：方法：使用電磁密封襯墊，電磁密封襯墊是一種彈性的導(dǎo)電材料。使用電磁密封襯墊，電磁密封襯墊是一種彈性的導(dǎo)電材料。36電磁密封襯墊的種類n 金屬絲網(wǎng)襯墊n 導(dǎo)電橡膠n 指形簧片n 螺旋管襯墊37襯墊種類

28、襯墊種類優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合導(dǎo)電橡膠導(dǎo)電橡膠同時(shí)具有環(huán)境密封同時(shí)具有環(huán)境密封和電磁密封作用，和電磁密封作用，高頻屏蔽效能高高頻屏蔽效能高需要的壓力大，需要的壓力大，價(jià)格高價(jià)格高需要環(huán)境密封和較高屏需要環(huán)境密封和較高屏蔽效能的場(chǎng)合蔽效能的場(chǎng)合金屬絲網(wǎng)金屬絲網(wǎng)條條成本低，不易損壞成本低，不易損壞 高頻屏蔽效能，高頻屏蔽效能，適合適合1GHz以上以上的場(chǎng)合沒有環(huán)境的場(chǎng)合沒有環(huán)境密封作用密封作用干擾頻率為干擾頻率為1GHz以下以下的場(chǎng)合的場(chǎng)合指形簧片指形簧片屏蔽效能高允許滑屏蔽效能高允許滑動(dòng)接觸形變范圍大動(dòng)接觸形變范圍大 價(jià)格高沒有環(huán)境價(jià)格高沒有環(huán)境密封作用密封作用有滑動(dòng)接觸的場(chǎng)合屏蔽有滑

29、動(dòng)接觸的場(chǎng)合屏蔽性能要求較高的場(chǎng)合性能要求較高的場(chǎng)合p 導(dǎo)電橡膠：導(dǎo)電橡膠：在硅橡膠內(nèi)填充占總重量在硅橡膠內(nèi)填充占總重量70 80比例的金屬顆粒，如銀粉、比例的金屬顆粒，如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅橡膠良好彈性的特性，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。橡膠良好彈性的特性，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。 38螺旋管螺旋管屏蔽效能高，屏蔽效能高，價(jià)格低價(jià)格低, 復(fù)合型復(fù)合型能同時(shí)提供環(huán)能同時(shí)提供環(huán)境密封和電磁境密封和電磁密封密封 過量壓縮時(shí)容易過量壓縮時(shí)容易損壞損壞屏蔽性能要求高的場(chǎng)合屏蔽性能要求高的場(chǎng)合有

30、良好壓縮限位的場(chǎng)合有良好壓縮限位的場(chǎng)合需要環(huán)境密封和很高屏蔽需要環(huán)境密封和很高屏蔽效能的場(chǎng)合效能的場(chǎng)合多重導(dǎo)電橡多重導(dǎo)電橡膠膠彈性好彈性好 ，價(jià)格，價(jià)格低，低， 可以提供可以提供環(huán)境密封環(huán)境密封 表層導(dǎo)電層較薄，表層導(dǎo)電層較薄，在反復(fù)磨擦的場(chǎng)在反復(fù)磨擦的場(chǎng)合容易脫落合容易脫落需要環(huán)境密封和一般屏蔽需要環(huán)境密封和一般屏蔽性能的場(chǎng)合不能提供較大性能的場(chǎng)合不能提供較大壓力的場(chǎng)合壓力的場(chǎng)合導(dǎo)電布襯墊導(dǎo)電布襯墊柔軟，需要壓柔軟，需要壓力小力小 價(jià)格低價(jià)格低 濕熱環(huán)境中容易濕熱環(huán)境中容易損壞損壞不能提供較大壓力的場(chǎng)合不能提供較大壓力的場(chǎng)合39 電磁密封襯墊的主要參數(shù)電磁密封襯墊的主要參數(shù) 屏蔽效能 (關(guān)系

31、到總體屏蔽效能) 回彈力（關(guān)系到蓋板的剛度和螺釘間距） 最小密封壓力（關(guān)系到最小壓縮量）最大形變量（關(guān)系到最大壓縮量） 壓縮永久形變（關(guān)系到允許蓋板開關(guān)次數(shù)） 電化學(xué)相容性（關(guān)系到屏蔽效能的穩(wěn)定性）40 電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封41截止波導(dǎo)管截止波導(dǎo)管損損耗耗頻率fc截止頻率截止頻率頻率高的電磁波能通過波導(dǎo)管，頻率低的電磁波損頻率高的電磁波能通過波導(dǎo)管，頻率低的電磁波損耗很大！工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。耗很大！工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。截止區(qū)42 截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管 屏蔽效能=反射損耗：遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式,近場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式+吸收損耗：吸收損耗：與截止頻率有關(guān)孔洞計(jì)算屏蔽效能公式，