什么是電磁屏蔽,原理目的是什么,作用及重要性是什么？

1、什么是電磁屏蔽？所謂電磁屏蔽就是利用屏蔽體對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減的作用。這種作用的大小用屏蔽效能來(lái)度量。用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影1在通信方面屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(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)和輻射。常選擇有較高的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的導(dǎo)體作為屏蔽物的材料。因?yàn)楦邔?dǎo)電性材料在電磁波的作用下將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流。這些電流按照楞次定律將削弱電磁波的透入。采用的金屬網(wǎng)孔愈密，直到采用整體的金屬殼，屏蔽的效果愈好但所費(fèi)材料愈多。高導(dǎo)磁性的材料可

2、以引導(dǎo)磁力線較多地通過(guò)這些材料，而減少被屏蔽區(qū)域中的磁力線。屏蔽物通常是接地的，以免積累電荷的影響。電磁波向大塊金屬透入時(shí)將不斷衰減，直到衰減為零。衰減的程度隨著材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及電磁波頻率的增加而加大。屏蔽的要求較高時(shí)往往采用多層屏蔽。2例如有時(shí)采用鑄鐵、坡莫合金、電解銅3種材料制成多層屏蔽，以滿(mǎn)足導(dǎo)電、導(dǎo)磁等要求。但是實(shí)現(xiàn)完全的屏蔽是很難辦到的，因?yàn)楸黄帘蔚膮^(qū)域與其余區(qū)域之間往往仍需要有電路的連接，引線與引線、引線與外殼之間總存在著絕緣間隙，仍然為電磁波提供通道。即使對(duì)于完全封閉的金屬殼，在頻率極低的外部電磁場(chǎng)作用下，理論上內(nèi)部的磁通密度并不為零。電磁場(chǎng)在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)，其場(chǎng)量（E和

3、H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點(diǎn)看，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)有能量損耗，因此，表現(xiàn)為場(chǎng)量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場(chǎng)量最大，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部，場(chǎng)量愈小。這種現(xiàn)象也稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。電磁屏蔽是抑制干擾，增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來(lái)高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機(jī)中，用空芯鋁殼罩在線圈外面，使它不受外界時(shí)變場(chǎng)的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個(gè)道理。示波管用鐵皮包著，也是為了使雜散電磁場(chǎng)不影響電子射線的掃描。在

4、金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。43電磁屏蔽的原理許多人不了解電磁屏蔽的原理，認(rèn)為只要用金屬做一個(gè)箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)?，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒(méi)有關(guān)系。電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)設(shè)備（或兩個(gè)電路、組件、元件）間電場(chǎng)感應(yīng)的影響。電屏蔽的原理是在保證良好接地的條件下，將干擾源所產(chǎn)生的干擾終止于由良導(dǎo)體制成的屏蔽體。因此，接地良好及選擇良導(dǎo)體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個(gè)關(guān)鍵因素。磁屏蔽的原理是由屏蔽體對(duì)干擾磁場(chǎng)提供低磁阻的磁通路，從而對(duì)干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導(dǎo)率的

5、材料和設(shè)計(jì)盒、殼等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個(gè)關(guān)鍵因素。電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽體通過(guò)對(duì)電磁波的反射和吸收來(lái)屏蔽輻射干擾源的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)即同時(shí)屏蔽場(chǎng)源所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量。由于隨著頻率的增高，波長(zhǎng)變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當(dāng)，從而導(dǎo)致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽最關(guān)鍵的控制要素。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個(gè)因素：一個(gè)是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)，最主要的一類(lèi)是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏，如同流體會(huì)從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個(gè)方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料，消除不導(dǎo)電點(diǎn)。

6、這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。在許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當(dāng)用導(dǎo)電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p隙或孔洞是否會(huì)泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對(duì)于電磁波波長(zhǎng)的尺寸。當(dāng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于開(kāi)口尺寸時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生明顯的泄漏。電磁屏蔽的作用及重要性如今有許多關(guān)于產(chǎn)品輻射和傳導(dǎo)發(fā)射限制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。有些還規(guī)定了對(duì)各種干擾的最低敏感度要求。通常，對(duì)于不同類(lèi)型的電子設(shè)備有不同的標(biāo)準(zhǔn)。雖然一個(gè)產(chǎn)品要獲得市場(chǎng)的成功，滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn)是必要的，但符合這些標(biāo)準(zhǔn)是自愿的。但是，有些國(guó)家給出的是規(guī)范

7、，而不是標(biāo)準(zhǔn)，因此要在這些國(guó)家銷(xiāo)售產(chǎn)品，符合標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性的。有些規(guī)范不僅規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)，還賦予當(dāng)局罰沒(méi)不符合產(chǎn)品的權(quán)力。被動(dòng)屏蔽和主動(dòng)屏蔽：根據(jù)干擾源相對(duì)于屏蔽體的位置（在屏蔽體的內(nèi)部或外部）?？煞譃橹鲃?dòng)屏蔽與被動(dòng)屏蔽，若屏蔽體用來(lái)防止干擾場(chǎng)進(jìn)入被屏蔽空間，這種屏蔽結(jié)構(gòu)稱(chēng)為被動(dòng)屏蔽。若干擾源在屏蔽體內(nèi)部，屏蔽體用來(lái)防止干擾場(chǎng)泄露到外部空間，則稱(chēng)這種屏蔽結(jié)構(gòu)為主動(dòng)屏蔽。主動(dòng)屏蔽不適用于高頻，而專(zhuān)門(mén)用于低頻。被動(dòng)屏蔽體多用于屏蔽對(duì)象與干擾源相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，如屏蔽室等。（1）當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí)，由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù)，對(duì)入射波產(chǎn)生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度，只要求

8、交界面上的不連續(xù)；（2）未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量，在體內(nèi)向前傳播的過(guò)程中，被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收；（3）在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量，傳到材料的另一表面時(shí)，遇到金屬空氣阻抗不連續(xù)的交界面，會(huì)形成再次反射，并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個(gè)金屬的交界面上可能有多次的反射?？傊?，電磁屏蔽體對(duì)電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。6根據(jù)屏蔽目的的不同，屏蔽體可分為靜電屏蔽體、磁屏蔽體和電磁屏蔽體三種：靜電屏蔽體：由逆磁材料（如銅、鋁）制成，并和地連接。靜電屏蔽體的作用是使電場(chǎng)終止在屏蔽體的金屬表面上，并把電荷轉(zhuǎn)送入地。磁屏蔽體：由磁導(dǎo)率很高的強(qiáng)磁材料（如鋼）制成，可把磁力線限制于屏蔽體內(nèi)。電磁屏蔽體：主要用來(lái)遏止高頻電磁場(chǎng)的影響，使干擾場(chǎng)在屏蔽體內(nèi)形成渦流并在屏蔽體與被保護(hù)空間的分界面上產(chǎn)生反射，從而大大削弱干擾場(chǎng)在被保護(hù)空間的場(chǎng)強(qiáng)值，達(dá)到了屏蔽效果。有時(shí)為了增強(qiáng)屏蔽效果，還可采用多層屏蔽體，其外層一般采用電導(dǎo)率高的材料，以加大反射作用，而其內(nèi)層則采用磁導(dǎo)率高的材料，以加大渦流效應(yīng)。如果屏蔽體上出現(xiàn)洞穴或縫隙，將會(huì)直接降低屏蔽效果。頻率愈高，這種現(xiàn)象愈顯著。7電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來(lái)制作不同點(diǎn)是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應(yīng)，屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場(chǎng)只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場(chǎng)