电磁屏蔽.ppt

第四章(2)电磁屏蔽技术电磁屏蔽的原理屏蔽材料的选择实际屏蔽体的设计屏蔽屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个:一是限制内部的辐射电磁能越过某一区域;二是防止外来的辐射进入某一区域。屏蔽按其机理可分为:电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。电场屏蔽的机理AABBC1C2UAUBUASC2C3C4图1:电场感应示意图图2:电场屏蔽作用的分析电场屏蔽的设计要点为了获得良好的电场屏蔽效果,注意以下几点是必要的:屏蔽板以靠近受保护物为好,而且屏蔽板的接地必须良好。此举目的是增大C4的值;屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响。例如,全封闭的金属盒可以有最好的电场屏蔽效果,而开孔或带缝隙的屏蔽盒,其屏蔽效能都会受到不同程度的影响。此举主要是影响剩余电容C1′的值;屏蔽板的材料以良导体为好,但对厚度并无要求,只要有足够强度就可以了。磁场屏蔽的机理磁场屏蔽通常是对直流或甚低频磁场的屏蔽,其效果比对电场屏蔽和电磁场屏蔽要差得多,因此磁场屏蔽是个棘手的问题。磁场屏蔽主要是依赖高导磁材料所具有的低磁阻,对磁通起着分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场大大减弱。H1H0磁场屏蔽的机理磁场屏蔽的设计要点提高磁场屏蔽效能的主要措施有:选用高导磁率的材料,如坡莫合金;增加屏蔽体的壁厚;以上两条均是为了减少屏蔽体的磁阻;被屏蔽的物体不要安排在紧靠屏蔽体的位置上,以尽量减少通过被屏蔽物体体内的磁通;注意磁屏蔽体的结构设计,凡接缝、通风孔等均可能增加磁屏蔽体的磁阻,从而降低屏蔽效果。为此,可以让缝隙或长条形通风孔循着磁场方向分布,这有利于屏蔽体在磁场方向的磁阻减小;磁场屏蔽的设计要点对于强磁场的屏蔽可采用双层磁屏蔽体的结构。对要屏蔽外部强磁场的,则屏蔽体外层要选用不易磁饱和的材料,如硅钢等;而内部可选用容易达到饱和的高导磁材料,如坡莫合金等。反之,如果要屏蔽内部强磁场时,则材料排列次序要倒过来。在安装内外两层屏蔽体时,要注意彼此间的磁绝缘。当没有接地要求时,可用绝缘材料做支撑件。若需要接地时,可选用非铁磁材料(如铜、铝)做支撑件。但从屏蔽体能兼有防止电场感应的目的出发,一般还是要接地的。电磁场屏蔽的机理电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收两种方式。H1/E1H0/E0电磁场屏蔽的机理电磁场屏蔽的机理与前面已讲述的电场屏蔽及磁场屏蔽的机理不同,电磁屏蔽对于电磁波的衰减有三种不同的机理:当电磁波在到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续,对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定厚度,只要求交界面上的不连续;未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量,在体内向前传播的过程中,被屏蔽材料所衰减。这种物理过程被称为吸收;在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另一表面时,在遇到金属与空气不连续的交界面时,会形成再次反射,并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后的场强E2对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽,电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB