電磁兼容屏蔽

電磁兼容屏蔽楊繼深2002年8月第一頁，共四十五頁，2022年，8月28日電磁屏蔽屏蔽前的場強E1屏蔽后的場強E2對電磁波產生衰減的作用就是電磁屏蔽,電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB楊繼深2002年8月第二頁，共四十五頁，2022年，8月28日實心材料屏蔽效能的計算入射波場強距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB楊繼深2002年8月第三頁，共四十五頁，2022年，8月28日吸收損耗的計算t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1=E0e-t/

A＝20lg(E0/E1)=20lg(et/)dB0.37E0

A＝8.69(t/)dBA=3.34tfrrdB楊繼深2002年8月第四頁，共四十五頁，2022年，8月28日趨膚深度舉例楊繼深2002年8月第五頁，共四十五頁，2022年，8月28日反射損耗

R＝20lgZW4Zs反射損耗與波阻抗有關，波阻抗越高，則反射損耗越大。ZS=3.6810-7fr/r遠場：377近場：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變楊繼深2002年8月第六頁，共四十五頁，2022年，8月28日不同電磁波的反射損耗遠場:R＝20lg3774Zs4500Zs=屏蔽體阻抗，D=屏蔽體到源的距離（m）f=電磁波的頻率（MHz）2DfDfZsZs電場:R＝20lg磁場:R＝20lgdB楊繼深2002年8月第七頁，共四十五頁，2022年，8月28日影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m電場r=1m靠近輻射源r=30m磁場r=1m靠近輻射源楊繼深2002年8月第八頁，共四十五頁，2022年，8月28日綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時電磁波種類的影響很小電場波r=0.5m磁場波r=0.5m屏蔽效能（dB）頻率楊繼深2002年8月第九頁，共四十五頁，2022年，8月28日多次反射修正因子的計算電磁波在屏蔽體內多次反射，會引起附加的電磁泄漏，因此要對前面的計算進行修正。B=20lg(1-e-2t/)說明：B為負值，其作用是減小屏蔽效能當趨膚深度與屏蔽體的厚度相當時，可以忽略對于電場波，可以忽略楊繼深2002年8月第十頁，共四十五頁，2022年，8月28日怎樣屏蔽低頻磁場？低頻磁場低頻磁場吸收損耗小反射損耗小高導電材料高導磁材料高導電材料楊繼深2002年8月第十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日高導磁率材料的磁旁路效果H0H1H0RsR0H1R0RsSE=1+R0/RS楊繼深2002年8月第十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日低頻磁場屏蔽產品楊繼深2002年8月第十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日磁屏蔽材料的頻率特性151015坡莫合金金屬鎳鋼冷軋鋼0.010.11.010100kHzr103楊繼深2002年8月第十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日磁導率隨場強的變化磁通密度B磁場強度H飽和起始磁導率最大磁導率=B/H楊繼深2002年8月第十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日強磁場的屏蔽高導磁率材料：飽和低導磁率材料：屏效不夠低導磁率材料高導磁率材料楊繼深2002年8月第十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日加工的影響20406080100101001k10k跌落前跌落后楊繼深2002年8月第十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日良好電磁屏蔽的關鍵因素屏蔽體導電連續(xù)沒有穿過屏蔽體的導體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記：選擇適當的屏蔽材料你知道嗎：與屏蔽體接地與否無關楊繼深2002年8月第十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日實際屏蔽體的問題通風口顯示窗鍵盤指示燈電纜插座調節(jié)旋鈕實際機箱上有許多泄漏源：不同部分結合處的縫隙通風口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等電源線縫隙楊繼深2002年8月第十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日遠場區(qū)孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg（1+2.3lg(L/H))=0dB若L

/2H楊繼深2002年8月第二十頁，共四十五頁，2022年，8月28日孔洞在近場區(qū)的屏蔽效能若ZC

（7.9/Df）：（說明是電場源）SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC

（7.9/Df）：（說明是磁場源）SE=20lg(D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))

（注意：對于磁場源，屏效與頻率無關！）楊繼深2002年8月第二十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日縫隙的泄漏低頻起主要作用高頻起主要作用楊繼深2002年8月第二十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日縫隙的處理電磁密封襯墊縫隙楊繼深2002年8月第二十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日電磁密封襯墊的種類金屬絲網襯墊(帶橡膠芯的和空心的)導電橡膠(不同導電填充物的)指形簧片(不同表面涂覆層的)螺旋管襯墊(不銹鋼的和鍍錫鈹銅的)導電布楊繼深2002年8月第二十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日指形簧片楊繼深2002年8月第二十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日螺旋管電磁密封襯墊楊繼深2002年8月第二十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日電磁密封襯墊的主要參數屏蔽效能(關系到總體屏蔽效能)回彈力（關系到蓋板的剛度和螺釘間距）最小密封壓力（關系到最小壓縮量）最大形變量（關系到最大壓縮量）壓縮永久形變（關系到允許蓋板開關次數）電化學相容性（關系到屏蔽效能的穩(wěn)定性）楊繼深2002年8月第二十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封楊繼深2002年8月第二十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日截止波導管損耗頻率fc截止頻率頻率高的電磁波能通過波導管，頻率低的電磁波損耗很大！工作在截止區(qū)的波導管叫截止波導。截止區(qū)楊繼深2002年8月第二十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日截止波導管的屏效截止波導管屏蔽效能=反射損耗：遠場區(qū)計算公式近場區(qū)計算公式+吸收損耗圓形截止波導：32t/d矩形截止波導：27.2t/l孔洞計算屏蔽效能公式楊繼深2002年8月第三十頁，共四十五頁，2022年，8月28日截止波導管的損耗楊繼深2002年8月第三十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日截止波導管的設計步驟孔洞的泄漏不能滿足屏蔽要求SE確定截止波導管的截面形狀確定要屏蔽的最高的頻率f確定波導管的截止頻率fc計算截止波導管的截面尺寸由SE確定截止波導管的長度5f楊繼深2002年8月第三十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日顯示窗/器件的處理隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器楊繼深2002年8月第三十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日操作器件的處理屏蔽體上開小孔屏蔽體上栽上截止波導管用隔離艙將操作器件隔離出楊繼深2002年8月第三十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日通風口的處理穿孔金屬板截止波導通風板楊繼深2002年8月第三十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日貫通導體的處理楊繼深2002年8月第三十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日屏蔽電纜穿過屏蔽機箱的方法在內部可將電纜延伸表面做導電清潔處理，保持360度連接注意防腐屏蔽互套屏蔽體邊界屏蔽電纜與電纜套360度搭接楊繼深2002年8月第三十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日搭接

電子設備中，金屬部件之間的低阻抗連接稱為搭接。例如：電纜屏蔽層與機箱之間搭接屏蔽體上不同部分之間的搭接濾波器與機箱之間的搭接不同機箱之間的地線搭接楊繼深2002年8月第三十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日搭接不良的濾波器濾波器接地阻抗預期干擾電流路徑實際干擾電流路徑楊繼深2002年8月第三十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日搭接不良的機箱VI航天飛行器上的搭接阻抗要小于2.5m!楊繼深2002年8月第四十頁，共四十五頁，2022年，8月28日搭接阻抗的測量機柜~搭接阻抗頻率寄生電容導線電感并聯諧振點VIZ=V/