电磁屏蔽

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电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来，使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施；或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来，使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。

在电子设备及电子产品中，电磁干扰（Electromagnetic Interference)能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EM工滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。

屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。

屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)来衡量，屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点的场强度和加入屏蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点的场强之比，用dB(分贝)表示。

近几年来，随着电磁兼容工作的开展，电磁屏蔽技术应用得越来越广泛。为了对电磁屏蔽技术有更深入的理解，对屏蔽材料的性能和应用场合、屏蔽技术的注意事项、屏蔽效能的检测以及特殊部位的屏蔽措施等都应该进行深入讨论。

电磁屏蔽(一)

在我们的周围空间,存在着各种各样的电磁波。这些电磁波有的可为人所利用,也有一些会对一个系统的内部或在不同系统之间造成干扰等不利影响,以至引起系统性能的恶化。在这些场合,我们就要采取适当措施,以达到:①将某一系统或元部件产生的电力线或磁力线限制在一定区域内,使之尽量不影响别的系统或元部件;②使某一区域的电磁环境与外界隔离开来,不受外来电力线和磁力线的影响。以上措施就叫做“电磁屏蔽”。

电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一.即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来,使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来,使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施.有以下几种电磁屏蔽技术:

1 静电屏蔽

用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷,外侧出现与带电导体等量的正电荷,如果将金属屏蔽体接地,则外侧的正电荷将流入大地,外侧将不会有电场存在,即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内.

2 交变电场屏蔽

为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压,可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体,并将金属屏蔽体接地.交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压,耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积.只要设法使金属屏蔽体良好接地,就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小.电场屏蔽以反射为主,因此屏蔽体的厚度不必过大,而以结构强度为主要考虑因素.

3 交变磁场屏蔽

交变磁场屏蔽有高频和低频之分.低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路,使大部分磁场被集中在屏蔽体内.屏蔽体的磁导率越高,厚度越大,磁阻越小,磁场屏蔽的效果越好.当然要与设备的重量相协调.高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的.

4 交变电磁场屏蔽

一般采用电导率高的材料作屏蔽体,并将屏蔽体接地.它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰,又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽.屏蔽体的厚度不必过大,而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素.

电磁屏蔽有“主动屏蔽”和“被动屏蔽”两种。如果屏蔽是用来防止外界电磁干扰进入被屏蔽的空间,这种屏蔽结构叫做“被动屏蔽”;如果屏蔽是防止内部的干扰泄漏到外部空间去,则这种屏蔽结构称为“主动屏蔽”。主动屏蔽主要用于低频。

屏蔽效能(SE)的定义是:在电磁场中同一地点无屏蔽时的电磁场强度与加屏蔽体后的电磁场强度之比.常用分贝数(dB)表示.屏蔽体的屏蔽效能可用屏蔽系数或屏蔽衰减来表示。屏蔽系数愈小,屏蔽的效果就愈好。屏蔽衰减是电磁干扰的强度在通过屏蔽体受到的衰减。屏蔽衰减值愈大,屏蔽效果愈好。