多次反射損耗課件

第二節(jié)

完整屏蔽體屏蔽效能的計(jì)算——導(dǎo)體平板的屏蔽效能第二節(jié) 1一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.2入射波場(chǎng)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。入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋3一 單層屏蔽體具有下標(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)。一 單層屏蔽體具有下標(biāo)（1,2,3）的μ、ε、σ分別依次表示41.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射5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

反射2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)由圖知：因此式中6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)電磁波的多次反射設(shè)E2i(0)為區(qū)域2中界面X=0處沿+X方向（從左向右）傳7當(dāng)時(shí)，

當(dāng)時(shí)，8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)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)，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)為分界93.電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)

令

以TE、TH表示屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)

3.電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)令

以TE、TH表示屏蔽體10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。同理式中分析：114.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(chǎng)強(qiáng)之比.電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(chǎng)和磁場(chǎng)為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12當(dāng)Z1=Z3時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽效能相等

無限大平板對(duì)垂直入射均勻平面波電場(chǎng)及磁場(chǎng)的屏蔽效能

當(dāng)Z1=Z3時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽效能相等無限大平板對(duì)垂直入射13一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.14二多層平板屏蔽體的屏蔽效能

電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)2層（n=3）

二多層平板屏蔽體的屏蔽效能電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)2層（n=15式中：

式中：16n-1層屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)為

式中

n-1層屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)為

17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(chǎng)和磁場(chǎng)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。根據(jù)屏蔽效能的定義知，如果Z1=Zn+1，那么pE=pH=p18一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.19三.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

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)?0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)生的熱損耗引起吸收損耗反射損耗多次反射損耗1吸收損耗令21當(dāng)fl0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場(chǎng)強(qiáng)減弱100倍以上。屏蔽體可用表面貼有銅箔的絕緣材料制成。當(dāng)f100MHz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)f1MHz時(shí)，用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體，能將場(chǎng)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)當(dāng)fl0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能22t剩余電磁波E1E1=E0e-t/入射電磁波E0趨膚深度（mm）MHzt剩余電磁波E1E1=E0e-t/入射電磁波E0趨膚23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，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，式中t為242 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(chǎng)：377近場(chǎng)：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。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25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(chǎng)的波阻抗

近區(qū)磁場(chǎng)的波阻抗源的性質(zhì)應(yīng)用條件波阻抗反射損耗(26影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源對(duì)于特定的屏蔽材料，波阻抗越高，反射損耗越大。對(duì)于銅屏蔽材料，電場(chǎng)源和磁場(chǎng)源的波阻抗變化規(guī)律，如圖。影響反射損耗的因素1500.1k1k27（1）屏蔽材料：屏蔽材料的電導(dǎo)率越高、磁導(dǎo)率越低，反射損耗越大。（2）場(chǎng)源特性：對(duì)于同一屏蔽材料，不同的場(chǎng)源特性有不同的反射損耗。通常，磁場(chǎng)反射損耗小于平面波反射損耗和電場(chǎng)反射損耗。即但當(dāng)頻率升高時(shí)，電場(chǎng)波和磁場(chǎng)波的反射損耗趨向于一致，最終匯合在平面波的反射損耗數(shù)值上。150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源反射損耗的一般方程（1）屏蔽材料：屏蔽材料的電導(dǎo)率越高、磁導(dǎo)率越低，反射損耗越28（3）場(chǎng)源至屏蔽體的距離：150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源電場(chǎng)波：屏蔽體距離輻射源越近，反射損耗越大。磁場(chǎng)波：屏蔽體距離輻射源越遠(yuǎn)，反射損耗越大。因此要獲得盡量高的屏蔽效能，如果是電場(chǎng)源，則屏蔽體應(yīng)盡量靠近輻射源，如果是磁場(chǎng)，則應(yīng)盡量遠(yuǎn)離輻射源。平面波的反射損耗Rp與距離r無關(guān)，電場(chǎng)的反射損耗Re與距離的平方成反比，磁場(chǎng)的反射損耗Rm與距離的平方成正比。（3）場(chǎng)源至屏蔽體的距離：1500.1k129（4）頻率：頻率對(duì)反射損耗的影響是從兩個(gè)方面發(fā)生，頻率升高時(shí)，電磁波的波阻抗發(fā)生變化，電場(chǎng)波的波阻抗變低，磁場(chǎng)波的波阻抗變高。150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源頻率升高時(shí)，屏蔽材料的阻抗發(fā)生變化（變大）。綜合這兩個(gè)方面的影響，就得出圖示的反射損耗特性。對(duì)于平面波，由于波阻抗一定（377），因此隨著頻率升高，反射損耗降低。（4）頻率：1500.1k1k30注意：屏蔽材料的反射損耗并不是將電磁能量損耗掉，而是將其反射到空間，傳播到其它地方。因此，反射損耗很大并不一定是好事情，反射的電磁波有可能對(duì)其它電路造成影響。特別是當(dāng)輻射源在屏蔽機(jī)箱內(nèi)時(shí)，反射波在機(jī)箱內(nèi)可能會(huì)由于機(jī)箱的諧振得到增強(qiáng)，對(duì)電路造成干擾。注意：31綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時(shí)電磁波種類的影響很小電場(chǎng)波r=0.5m磁場(chǎng)波r=0.5m屏蔽效能（dB）頻率總的屏蔽效能等于吸收損耗與反射損耗之和綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.132低頻：趨膚深度很大，吸收損耗很小，屏蔽效能主要決于反射損耗。而反射損耗與電磁波的波阻抗關(guān)系很大，因此，低頻時(shí)不同的電磁波的屏蔽效能相差很大。電場(chǎng)波的屏蔽效能遠(yuǎn)高于磁場(chǎng)波。高頻：頻率升高，電場(chǎng)波的反射損耗降低，磁場(chǎng)波的反射損耗增加；由于趨膚深度減小，吸收損耗增加，當(dāng)頻率高到一定程度時(shí)，吸收損耗已經(jīng)很大，屏蔽效能主要由吸收損耗決定。由于屏蔽的吸收損耗與電磁波的種類（波阻抗）無關(guān)，在高頻時(shí)，不同種類的電磁波的屏蔽效能幾乎相同。低頻：33電場(chǎng)波種類與屏蔽效能：屏蔽的難度按電場(chǎng)波、平面波、磁場(chǎng)波的順序依次增加。電場(chǎng)波是最容易屏蔽的，而磁場(chǎng)波是最難屏蔽的。特別是頻率較低的磁場(chǎng)波，很難屏蔽。選購屏蔽材料時(shí)，要參考廠家提供的屏蔽數(shù)據(jù)，一定要搞清楚數(shù)據(jù)是在什么條件下獲得的。導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電涂覆層等對(duì)磁場(chǎng)往往屏蔽效能很低，廠家給出的屏蔽數(shù)據(jù)一般是電場(chǎng)波或平面波的。電場(chǎng)波種類與屏蔽效能：343多次反射損耗多次反射損耗是電磁波在屏蔽體內(nèi)反復(fù)碰到壁面所產(chǎn)生的損耗。當(dāng)屏蔽體較厚或頻率較高時(shí)，導(dǎo)體吸收損耗較大.在吸收損耗大于10dB時(shí)，多次反射損耗B可以忽略。在吸收損耗小于10dB時(shí)，多次反射損耗B必須考慮。一般情況下，自由空間的波阻抗比金屬屏蔽體的波阻抗大得多，即Z1>>Z2

說明：B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)，可以忽略對(duì)于電場(chǎng)波，可以忽略3多次反射損耗多次反射損耗是電磁波在屏蔽體內(nèi)反復(fù)碰到壁面所35對(duì)于電場(chǎng)波，由于大部分能量在金屬與空氣的第一個(gè)界面反射，進(jìn)入金屬的能量已經(jīng)很小，造成多次反射泄漏時(shí)，電磁波在屏蔽材料內(nèi)已經(jīng)傳輸了三個(gè)厚度的距離，其幅度往往已經(jīng)小可以忽略的程度。對(duì)于磁場(chǎng)波，在第一個(gè)界面上，進(jìn)入屏蔽材料的磁場(chǎng)強(qiáng)度是入射磁場(chǎng)強(qiáng)度的2倍，因此多次反射造成的影響是必須考慮的。當(dāng)屏蔽材料的厚度較厚時(shí)，形成多次反射泄漏之前，電磁波在屏蔽材料內(nèi)傳輸三個(gè)厚度的距離，衰減已經(jīng)相當(dāng)大，多次反射泄漏也可以忽略。對(duì)于電場(chǎng)波，由于大部分能量在金屬與空氣的第一個(gè)界面反射，進(jìn)入36一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.37四平面波模型推廣到非理想屏蔽結(jié)構(gòu)

上述方法1.將實(shí)際具有各種形狀的屏蔽體做為無限大平板處理。2.屏效僅僅是屏蔽體材料、厚度以及頻率的函數(shù)．忽略了屏蔽體形狀的影響，3.只適用于屏蔽體的幾何尺寸比干擾波長(zhǎng)大以及屏蔽體與干擾源間距離相對(duì)較大這種情況，即只適用于頻率較高的倩況。當(dāng)需考慮屏蔽體的形狀和計(jì)算低頻情況的屏效時(shí)利用電磁場(chǎng)邊值問題的各種解法，可求出屏蔽前后某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：解析方法(分離變量法，格林函數(shù)法等)數(shù)值解法(矩量法、有限差分法等)四平面波模型推廣到非理想屏蔽結(jié)構(gòu)上述方法38

第二節(jié)

完整屏蔽體屏蔽效能的計(jì)算——導(dǎo)體平板的屏蔽效能第二節(jié) 39一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.40入射波場(chǎng)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。入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋41一 單層屏蔽體具有下標(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)。一 單層屏蔽體具有下標(biāo)（1,2,3）的μ、ε、σ分別依次表示421.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射43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

反射2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)由圖知：因此式中44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)電磁波的多次反射設(shè)E2i(0)為區(qū)域2中界面X=0處沿+X方向（從左向右）傳45當(dāng)時(shí)，

當(dāng)時(shí)，46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)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)，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)為分界473.電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)

令

以TE、TH表示屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)

3.電場(chǎng)和磁場(chǎng)的有效傳輸系數(shù)令

以TE、TH表示屏蔽體48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。同理式中分析：494.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(chǎng)強(qiáng)之比.電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(chǎng)和磁場(chǎng)為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50當(dāng)Z1=Z3時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽效能相等

無限大平板對(duì)垂直入射均勻平面波電場(chǎng)及磁場(chǎng)的屏蔽效能

當(dāng)Z1=Z3時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽效能相等無限大平板對(duì)垂直入射51一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.52二多層平板屏蔽體的屏蔽效能

電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)2層（n=3）

二多層平板屏蔽體的屏蔽效能電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)2層（n=53式中：

式中：54n-1層屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)為

式中

n-1層屏蔽體的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽系數(shù)為

55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(chǎng)和磁場(chǎng)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。根據(jù)屏蔽效能的定義知，如果Z1=Zn+1，那么pE=pH=p56一 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(chǎng)和磁場(chǎng)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)

一 單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.57三.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

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)?8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)生的熱損耗引起吸收損耗反射損耗多次反射損耗1吸收損耗令59當(dāng)fl0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場(chǎng)強(qiáng)減弱100倍以上。屏蔽體可用表面貼有銅箔的絕緣材料制成。當(dāng)f100MHz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)f1MHz時(shí)，用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體，能將場(chǎng)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)當(dāng)fl0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能60t剩余電磁波E1E1=E0e-t/入射電磁波E0趨膚深度（mm）MHzt剩余電磁波E1E1=E0e-t/入射電磁波E0趨膚61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，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，式中t為622 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(chǎng)：377近場(chǎng)：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。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63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(chǎng)的波阻抗

近區(qū)磁場(chǎng)的波阻抗源的性質(zhì)應(yīng)用條件波阻抗反射損耗(64影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源對(duì)于特定的屏蔽材料，波阻抗越高，反射損耗越大。對(duì)于銅屏蔽材料，電場(chǎng)源和磁場(chǎng)源的波阻抗變化規(guī)律，如圖。影響反射損耗的因素1500.1k1k65（1）屏蔽材料：屏蔽材料的電導(dǎo)率越高、磁導(dǎo)率越低，反射損耗越大。（2）場(chǎng)源特性：對(duì)于同一屏蔽材料，不同的場(chǎng)源特性有不同的反射損耗。通常，磁場(chǎng)反射損耗小于平面波反射損耗和電場(chǎng)反射損耗。即但當(dāng)頻率升高時(shí)，電場(chǎng)波和磁場(chǎng)波的反射損耗趨向于一致，最終匯合在平面波的反射損耗數(shù)值上。150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源反射損耗的一般方程（1）屏蔽材料：屏蔽材料的電導(dǎo)率越高、磁導(dǎo)率越低，反射損耗越66（3）場(chǎng)源至屏蔽體的距離：150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源電場(chǎng)波：屏蔽體距離輻射源越近，反射損耗越大。磁場(chǎng)波：屏蔽體距離輻射源越遠(yuǎn)，反射損耗越大。因此要獲得盡量高的屏蔽效能，如果是電場(chǎng)源，則屏蔽體應(yīng)盡量靠近輻射源，如果是磁場(chǎng)，則應(yīng)盡量遠(yuǎn)離輻射源。平面波的反射損耗Rp與距離r無關(guān)，電場(chǎng)的反射損耗Re與距離的平方成反比，磁場(chǎng)的反射損耗Rm與距離的平方成正比。（3）場(chǎng)源至屏蔽體的距離：1500.1k167（4）頻率：頻率對(duì)反射損耗的影響是從兩個(gè)方面發(fā)生，頻率升高時(shí)，電磁波的波阻抗發(fā)生變化，電場(chǎng)波的波阻抗變低，磁場(chǎng)波的波阻抗變高。150

0.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m

電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源頻率升高時(shí)，屏蔽材料的阻抗發(fā)生變化（變大）。綜合這兩個(gè)方面的影響，就得出圖示的反射損耗特性。對(duì)于平面波，由于波阻抗一定（377），因此隨著頻率升高，反射損耗降低。（4）頻率：1500.1k1k68注意：屏蔽材料的反射損耗并不是將電磁能量損耗掉，而是將其反射到空間，傳播到其它地方。因此，反射損耗很大并不一定是好事情，反射的電磁波有可能對(duì)其它電路造成影響。特別是當(dāng)輻射源在屏蔽機(jī)箱內(nèi)時(shí)，反射波在機(jī)箱內(nèi)可能會(huì)由于機(jī)箱的諧振得到增強(qiáng)，對(duì)電路造成干擾。注意：69綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時(shí)電磁波種類的影響很小電場(chǎng)波r=0.5m磁場(chǎng)波r=0.5m屏蔽效能（dB）頻率總的屏蔽效能等于吸收損耗與反射損耗之和綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.170低頻：趨膚深度很大，吸收損耗很小，屏蔽效能主要決于反射損耗。而反射損耗與電磁波的波阻抗關(guān)系很大，因此，低頻時(shí)不同的電磁波的屏蔽效能相差很大。電場(chǎng)波的屏蔽效能遠(yuǎn)高于磁場(chǎng)波。高頻：頻