电磁屏蔽效能定义

电磁屏蔽效能定义

电磁屏蔽效能定义

在电子设备中,电磁干扰能量一般通过传导性耦合和辐射性耦合两种方式来传输。设计时,通常对传导性耦合采取滤波方法加以抑制;而对辐射性耦合则采用电磁屏蔽措施予以控制。

电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决,特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。电予设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般地在结构设计时如果没有考虑屏蔽问题,很难满足电磁兼容性要求。所以,在设计电子产品时,必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。

电磁屏蔽主要是用来防止高频电磁场的影响,从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。基本原理是采用低电阻值的导体材料,利用电磁波在屏蔽体表面的反射、在导体内部的吸收及传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。

电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播,使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰(EMI)的同时也不产生电磁干扰,通常采用导电性、导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开米。

屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:在电磁场中同一地点没有屏蔽存在时的电磁场强度E1与有屏蔽时的电磁场强度E2的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。用于电磁兼容目的的屏蔽休通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之-至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能。

电磁屏蔽一般可分为三种

电磁屏蔽一般可分为三种 :静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中,原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。 但是由于所要屏蔽的场的特性不同,因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。 一、静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。 静电屏蔽依据的原理是:在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布,直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示,接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域,金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理,可以证明:金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定,与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此,金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定,与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时,壳层内表面的电荷分布随之变化,以保证壳外电场分布不变。因此,接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中,金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时,通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看,因为在静电平衡时,金属内部不存在电场,壳内外的电场线被金属隔断,彼此无联系,因此,导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。 如果金属壳未完全封闭,壳上开有孔或缝,也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中,静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳,即使一块金属板,一根金属线,亦有一定的静电屏蔽作用,只是屏蔽的效果不如金属壳。 在外电场的作用下,电荷在导体上的重新分布,在10-19秒数量级时间内就可完成,因此对低频变化的电场,导体上的电荷有足够长的时间来保证内部

不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析要点

郑州大学毕业设计(论文) 题目:不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析指导教师:职称:讲师 学生姓名:学号: 专业: 院(系): 完成时间: 2013年5月20 日

不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析 摘要高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属板(壳),屏蔽的效果愈好,但所费材料愈多。 本文主要使用XFDTD仿真软件编写基于FDTD算法的计算机仿真程序,计算出了喇叭天线工作时在铜金属板以及与铁,铝金属板屏蔽下电场强度分布,重点记录了距离端口60cm 平面的电磁参数,以此观察分析不同材质金属板的屏蔽效能,为金属板的电磁屏蔽应用提供科学的理论依据和定量的数据。 关键词屏蔽效能金属板时域有限差分算法喇叭天线电磁波传播模型 Abstact Shielding effectiveness is characterized the attenuation of electromagnetic waves on shield。Because of the high conductive material will be generated a large induction current under the action of electromagnetic waves。These currents according to Lenz's law will weaken the penetration of electromagnetic waves。The metal mesh is more dense, he better the shielding effectt, until the the overall metal shell, but the more charge material used. The this thesis make use of XFdtd simulation of copper metal plate, as well as iron, aluminum metal plate in an electromagnetic field environment。Through the comparison of different materials, thickness, and the source distance parameter, analysis the performance impact of metal shielding. Key Words:Shielding effectiveness Metal plate Finite difference time domain algorithm Horn antenna electromagnetic wave propagation model

电磁屏蔽原理

利用这个特性,可以达到屏蔽电磁波,同时实现一定实体连通的目的。方法是,将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率,使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区,因此成为截止波导管。截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。常用的波导管有圆形、矩形、六角形等,它们的截止频率如下: 矩形波导管的截止频率:f c=15×109 /l式中:l是矩形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。 圆形波导管的截止频率:f c=17.6×109 /d式中:d是圆形波导管的内直径,单位是cm,f c的单位是Hz。 六角形波导管的截止频率:f c=15×109 /w式中:w是六角形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。 截止波导管的吸收损耗:落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时,会发生衰减,这种衰减称为截止波导管的吸收损耗,截止波导管的吸收损耗计算公式如下 A=1.8×f c×t×10-9(1-(f/f c)2)1/2(dB) 式中:t是截止波导管的长度,单位是cm,f 是所关心信号的频率(Hz),f c是截止波导管截止频率(Hz)。如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率(f﹤f c/5),则公式化简为:A=1.8×f c×l×10-9 (dB) 圆形截止波导管:A=32t/d(dB) 矩形(六角形)截止波导管: A=27t/l (dB) 从公式中可以看出,当干扰的频率远低于波导管的截止频率使,若波导管的长度增加一个截面最大尺寸,则损耗增加将近30分贝。 截止波导管的总屏蔽效能:截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时,就可以考虑使用截止波导管,利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。 16. 截止波导管的注意事项与设计步骤 1)绝对不能使导体穿过截止波导管,否则会造成严重的电磁泄漏,这是一个常见的错误。 2)一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态,并且截止频率要远高于(5倍以上)需要屏蔽的频率。设计截止波导管的步骤如下所示: A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE B) 确定截止波导管的截止频率F c,使f c≥5F max C) 根据F c,利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d D) 根据d和SE,利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t 说明: 在屏蔽体上,不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。因此,在结构设计中,可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”,减小缝隙的电磁泄露。这时,截止波导的截面最大尺寸可

电磁屏蔽室屏蔽效能基本原理、数学公式、其他的有关信息、测量技术选择指南、初测和改进

附录A (资料性附录) 基本原理 A.1概述 本标准规定的测量方法保证了技术的有效性,简化了测量过程,可以避免财力和物力的浪费。这些明确规定的测量方法构成了本标准的基础。 A.2一些考虑 A.2.1标准测量 在标准频率范围内(表1)的测量结果可用来比较不同屏蔽室的屏蔽效能特性。 标准测量位置如下: 1)屏蔽室入口屏蔽壁上预选的门缝和结合部位; 2)所有屏蔽面上穿墙装置可接近的部位。 A.2.2初测 在正式测量开始之前可以先进行初测,以便找到屏蔽效能比较差的部位。如果屏蔽效能达不到要求,可以对其进行改进。 经验表明:在低频段,磁场屏蔽效能已经体现了最严格的要求,本标准没有给出电场屏蔽效能的测量方法,因此,低频段电场屏蔽效能可不测量。 A.2.3非线性特性 在强发射情况下,可能出现显著的非线性特性,这将导致屏蔽效能的变化。附录C提供了在规定照射范围内界定明显非线性特性的可选方法。 A.2.4扩展的频率范围 按照本标准正文推荐的方法,并使用下面三个频率范围内的任何非典型频率,可得到附加的测量结果: ——低频频段:50Hz~20MHz; ——谐振频段:20MHz~300MHz; ——高频频段:300MHz~100GHz。 A.3腔体谐振 A.3.1腔体谐振的考虑 在屏蔽室谐振频率范围内进行测量时,应考虑结果是否正确。该频率范围大概从0.8r f到3r f, f是指屏蔽室的最低固有谐振频率。在该频段测量时,应考虑采取专门的预防措施。对尺寸比较r 大的屏蔽室,其最低固有谐振频率可能在20MHz以下。 由于屏蔽室壁面呈电连续性,因此其是一个谐振腔体。在一定条件下,当电磁波注入到屏蔽室内时,在高于其最低固有谐振频率r f的频段内将产生驻波。由于驻波的影响,屏蔽室内部的电磁场不再均匀,出现了与该激励频率相关的极大值和极小值。

影响电磁屏蔽室电磁屏蔽效能的常见问题及解决方法

影响电磁屏蔽室电磁屏蔽效能的常见问题及解决方法 发表时间:2017-07-14T10:49:31.683Z 来源:《基层建设》2017年第8期作者:何琨王浩轩 [导读] 摘要:电磁屏蔽效能作为衡量电磁屏蔽室隔离电磁辐射程度的指标,是电磁屏蔽室最重要的技术参数。 中国电子科技集团公司电子科学研究院北京 100041 摘要:电磁屏蔽效能作为衡量电磁屏蔽室隔离电磁辐射程度的指标,是电磁屏蔽室最重要的技术参数。本文结合电磁屏蔽室电磁屏蔽效能测试的大量经验,列举分析了影响电磁屏蔽室电磁屏蔽效能的常见问题,以及解决这些问题的方法。 关键词:电磁屏蔽室;电磁屏蔽效能问题;解决方法 引言: 屏蔽室按照结构形式可分为钢板拼装式、钢板焊接式、钢板直贴式及铜网式等四类。其中,钢板焊接式应用最为广泛,采用2~3mm冷轧钢板与龙骨框架焊接而成,相比于其他几种结构形式,其电磁屏蔽效能最优。其基本组成还包括屏蔽门、通风波导窗、强弱电滤波器等要素。根据屏蔽室的用途,还可能加装各种波导管。而电磁屏蔽室屏蔽效能也正是由屏蔽壳体焊接缝隙质量、屏蔽门、通风波导窗及其他配件所决定。 下面就屏蔽室各组成部件的常见问题展开介绍: ? 屏蔽门 屏蔽门的常见形式有平动门和气囊门两种。从结构上看,两种形式的屏蔽门差异较大,但其原理却基本相同,大多是即通过门扇边缘的镀铜板与安装在门框上的簧片紧密插接(或压接),从而实现对电磁信号的屏蔽。 对于屏蔽门,最常见的问题是,镀铜板与簧片经常暴漏在空气中,其表面会累积粉尘,更为严重的是表面氧化,使其导电系数降低,从而导致屏蔽效能的下降。所以要经常对屏蔽门进行清洁保养。方法是,采用脱脂纱布沾无水酒精对镀铜板与簧片进行擦拭,如其表面已氧化,建议使用干磨砂纸对表面氧化层进行打磨(需注意打磨力度,切不可损毁镀铜板和簧片表面的镀层),打磨后再用脱脂纱布沾无水酒精对镀铜板与簧片进行擦拭。 簧片的材质对门的性能也有很大影响。选材时,选用弹性强,导电性能好的材料。在簧片下加装导电丝棉,使镀铜板和簧片能够更加紧密接触,通常也会使屏蔽门的性能有所提高。另外,屏蔽门作为活动部件,门扇和门框接触部分的磨损不可避免。要经常查看簧片是否脱落和变形,及时进行更换。 ? 通风波导窗 电磁屏蔽室通常为密闭结构,通风波导窗是作为屏蔽室内外气体流通的重要渠道。通风波导窗截面如图1所示,为蜂窝状,其内部通风孔是正六面柱波导,波导的长度H由最高截止频率决定。 通风波导窗通风孔与四周框架通常采用锡焊进行组装,然后再采用焊接方式将框架安装与屏蔽壳体的预定位置。由于焊接波导窗时温度较高,热量传导至通风波导窗后很容易将锡焊融化,导致通风孔与四周框架间产生裂痕,甚至是通风孔与通风孔之间裂开缝隙,进而降低电磁屏蔽室的屏蔽效能。从检测角度来看,这种问题所导致的电磁泄漏在微波频段尤为明显,问题比较容易定位。遇到这种情况,可通过补焊或更换波导窗来解决。 ? 强、弱电滤波器 滤波器是电磁屏蔽室必不可少的组成部件之一。电磁屏蔽室内部用电,以及环境监测、视频监控、消防控制等均需通过各种滤波器连接至屏蔽室外部。 对于滤波器的使用常出现如下问题: 安装问题:典型的滤波器安装如下图所示。在安装中容易出现的问题是,屏蔽壳体和滤波器间,或屏蔽壳体与紧固螺母间不加装导电衬垫;螺母未紧固到位等。此类问题多会引起高频电场的屏蔽效能下降。

电磁屏蔽材料的研究与发展展望

电磁屏蔽材料的研究与发展展望 ******** *** 摘要:电磁屏蔽是对干扰源或感受器(敏感设备、电路或组件)进行屏蔽,能有效地抑制干扰并提高电子系统或设备的电磁兼容性。因此屏蔽是电子设备结构设计时必须考虑的重要内容之一,是利用屏蔽体阻止或减少电磁能量传输的一种措施,是抑制电磁干扰最有效的手段。本文简述了研究电磁屏蔽材料的重要意义与屏蔽机制,讨论了电磁屏蔽金属材料的发展趋势。 关键词:电磁屏蔽;屏蔽材料;屏蔽机制;屏蔽效能 引言:随着电子工业的发展和电子设备的高度应用,电磁辐射被认为是继水污染、噪音污染、空气污染的第四大公害,它造成的电磁干扰不仅影响人们的正常生活,而且日益威胁国家的军事机密。尤其是在软杀伤武器——电磁波突现的现代化战场上,当电磁波穿透军事设备的敏感器件时,可能致使对方雷达迷茫、无线电通讯指挥系统失效、导弹火炮等武器失控。这种破坏力极大的电磁武器可能成为未来战场上重要的作战手段,因此,研究高性能的电磁屏蔽材料以提高各种武器平台的防护能力是各国军事领域的一项重大任务。此外,电磁辐射也给人们的身体健康带来了严峻的挑战。各种通讯设备、网络以及家用电器所发射的电磁波可能诱发各种疾病,如睡眠不足、头晕、呕吐,严重的甚至可能诱发癌症、心血管病等。因此,电磁屏蔽材料的研究开发是近年来治理电磁环境的重要方法。 常用的电磁屏蔽材料有金属材料和高分子复合材料等。金属类材料能够作为主要的电磁屏蔽材料是由于其具有良好的导电性(铜、铝、镍等)和较高的磁导率(坡莫合金、铁硅合金等), 当电磁能流通过金属材料时,其主要的屏蔽机制(反射衰减R 和吸收衰减A)能够有 效地反射、吸收电磁波,衰减电磁能量,从而达到较好的屏蔽效果。大多数高分子材料的导电性能较金属差,这在很大程度上降低了高分子材料的电磁屏蔽效能。因此,为了提高高分

电磁屏蔽基本原理

1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是:采用低电阻的导体材料,并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍,起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉,利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波,只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用,会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度,下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量,吸收损耗计算公式为: AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f:频率(MHz) μ:金属导磁率σ:金属导电率 t:屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz,钢的导磁率约为450×10-4左右,钢的导电率约为×10-5左右,钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式,吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言,离波源越近波阻越高,反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化,因此它不仅取决于波的类型,而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)

其中 r:波源与屏蔽之间的距离,估算取为200米。 将参数代入公式,得到反射损耗为。 因此,由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和,即为,再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB,总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路(DownLink)是指基站发,移动台接收的链路。 上行链路(UpLink)是指移动台发,基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路,按照链路预算公式,计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右,基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统,其覆盖能力还不如GSM900M,也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统,链路预算表格如下表

抗电磁辐射织物的屏蔽效能测试方法探讨

抗电磁辐射织物的屏蔽效能测试方法探讨 发表时间:2018-09-12T16:33:07.283Z 来源:《基层建设》2018年第24期作者:王彦利 [导读] 摘要:在目前现状下,受到网络化带来的显著影响,各类视听设备、移动电话与电磁炉设施都在全面融入平日生活中。 西安市环境监测站陕西西安 710118 摘要:在目前现状下,受到网络化带来的显著影响,各类视听设备、移动电话与电磁炉设施都在全面融入平日生活中。然而不应忽视,上述产品很可能伴有电磁辐射,对此有必要予以相应的屏蔽。某些织物具备屏蔽性能以及抗辐射的效能,针对此类织物有必要予以相应的测试,从而全面评定其具备的屏蔽效能。 关键词:抗电磁辐射织物;屏蔽效能;测试方法 从危害性质来讲,电磁辐射具备显著的累积效应以及热效应,因此其能够伤害到人体健康。为了有效抵抗强度较高的电磁辐射,可以运用织物屏蔽的方式来抵抗辐射。但是实质上,某些织物本身并没能达到最优的屏蔽效能。因此可见,对于多种多样的抗辐射织物都应当予以全方位的效能测试,通过运用测试手段来获得精确结论,进而显著优化了织物具备的防辐射性。 一、抗辐射织物具备的基本原理 与传统织物相比,抗辐射织物具备全新的特征,这是由于此类织物包含了屏蔽性的织物材料,因此能够抵挡相应强度的外界电磁辐射。具体而言,抗辐射织物的基本特征在于电磁能传递的全面限制,从而阻断了特定空间内的电磁辐射传输。从波形衰减的角度来讲,此类织物可以实现衰减电磁波的效应,对于反射与入射的波形予以改变。在此前提下,某些电磁波即便没有受到衰减影响,则也将会被织物表层吸收,从而显著减低了人体遭受电磁波带来的伤害性。 对于织物具备的屏蔽电磁波效能具体在运算时,通常来讲都会涉及到吸收衰减比率、电磁屏蔽效果、多次反射而导致的内部衰减以及单次反射导致的表面衰减。在这其中,对于织物材质本身的屏蔽效能如果要予以精确鉴别,那么必须凭借总屏蔽效应予以全面的确定。某些情形下,如果将织物置于低频的环境下,则反射效应与屏蔽效能之间将会体现为更强的联系。由此可见,织物材料如果体现为较强的反射性,那么意味着与之有关的屏蔽性以及导电性也能够达到优良的水准。除此以外,对于潜在性的吸收损耗也要予以考虑。 经过归纳可知,织物屏蔽效能在根本上关乎电磁波频率、比电导率、材料厚度、待测电磁波的间隔距离、比磁导率、波阻抗、材质本身具备的阻抗以及其他要素。此外,衰减系数也关系到屏蔽效能。具体在选择不同种类的织物时,针对上述的各项要素都要全面予以兼顾。通过运用屏蔽测试的方式,应当能够给出各项要素给织物性能带来的某种影响。 二、测试织物屏蔽效能的具体方法 电磁辐射具备较强伤害性,因此亟待探究可行性的改进举措,通过运用相应的屏蔽方式来阻挡电磁波,避免其威胁到人体。截至目前,与抗辐射织物有关的各种检测方法正在逐步达到完善,其中的测试范围包含了高分子合成的织物、纤维与金属混纺的织物、纳米材质的织物与其他种类织物。具体而言,检测织物屏蔽效能可以用到如下的方法: (一)运用近场法进行测试 针对织物测试可以选择近场法用来实现全面的测定,其中包含双盒法与其他的测试手段。从基本特征来讲,近场法主要针对于近场范围的电磁波,对于织物能够屏蔽近场电磁辐射的具体效能予以测定。例如针对双盒检测法而言,其侧重于测试接收辐射的概率,凭借小型天线与屏蔽盒来完成上述的测试操作。因此相比而言,运用近场法来测定织物屏蔽效能的措施并不会耗费较多资金与较高成本,其具备便捷性与简易性的独特优势。但是不应忽视,如果选择了此类测试方法,那么将会受到谐振影响,对此有必要引发重视。 (二)运用远场法进行测试 远场测试法的测试对象包含远场的电磁波辐射,在此前提下测定屏蔽效能。在这其中,对于远场法可以将其分成同轴传输线、法兰同轴检测法与其他的检测方式。在全面实现远场电磁测试的前提下,主要能够测定平面波受到织物吸收与织物反射的比率。对于同轴传输线而言,应当将其置于特定强度的磁场中,然后根据织物本身具备的屏蔽效能来实现全过程的检测。因此,选择远场检测方法能够达到较宽的动态测试范围,与之有关的损耗能量相对较低,同时也无需配备某些辅助性的检测设施。 (三)运用屏蔽室法进行测试 运用屏蔽室来测定织物具有的屏蔽效能,其基本特征在于设置必要的信号接收设施,在此前提下给出功率值与场强的差值。因此可见,对于上述的差值就可以将其视作织物具备的屏蔽性。相比而言,屏蔽室法具备更高层次的精准性,然而很可能会耗费较高比例的资金。与此同时,运用此类检测方式还可能将会受到电磁泄露给其带来的某些干扰。具体在进行选择时,应当能够结合织物特征加以灵活的选择。 结束语: 经过全面的分析,可以得知抗辐射织物是否具备优良的辐射屏蔽效能,其在根本上决定于电磁波频率、材料特性、屏蔽体与辐射源的间隔距离与其他有关要素。因此在全面施行织物检测时,应当因地制宜选择与之相适应的测试方法,在此前提下得出精确度较高的效能检测结论,为改善织物性能提供必要的参照。 参考文献: [1]吴雄英,张亚雯,袁志磊.纺织品电磁屏蔽效能评价标准的现状分析[J].纺织学报,2016,37(02):170-176. [2]郑倩雪,刘哲,张永恒等.双层防电磁辐射织物的屏蔽效能[J].纺织学报,2016,37(01):47-51. [3]王飞龙.金属混纺织物设计与屏蔽性能影响因素分析[J].产业用纺织品,2015,33(01):34-37. [4]程明军,吴雄英,张宁等.抗电磁辐射织物屏蔽效能的测试方法[J].印染,2013(09):31-35.

屏蔽效能

屏蔽效能的计算用途与材料 一,电磁屏蔽效能 电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决,特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。电子设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般的在结构设计师如果没有考虑屏蔽问题,很难满足电磁兼容性要求。所以再设计电子产品时,必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。 电磁屏蔽主要是用来放置高频电磁场的影响,从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。基本原理是才艺欧诺个低电阻值得导体材料,利用电磁波在屏蔽体表面的反射以及在到体内部的吸收和传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。 电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播,使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰的同时也不产生电磁干扰,通常采用导电性导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。 屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1与有效屏蔽时的电磁场强度E2的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能。 一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB以下,军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到60B,屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到100dB。100dB

以上的屏蔽体是很难制造的,成本也很高。 二,屏蔽材料选择 (1)金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz)磁场的磁屏蔽。较常用的有纯铁、铁硅合金(即硅钢等)、铁镍软磁合金(即坡莫合金)等。相对磁导率μr越高,屏蔽效果越好;层数越多,屏蔽也越好。 (2)非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率,电导率较大,且具有较高的介电性能,已广泛应用于高频弱电领域。 (3)良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。高频电磁场及低频电场的屏蔽应选用高电导率良导体(如铜、铝等)。 常用的屏蔽薄板材除了铜板、铝板等外,还常用铍青铜、锡磷青铜等(具有弹性)作开启的门盖。 作为通风用屏蔽网,通常采用紫铜丝制作。用于频率不大于100MHz的大面积通风窗孔。网孔越小、线径越粗,屏蔽越好。f >lOOMHz 时,金属丝网屏蔽效能明显下降。 4.具有高磁导率的合金磁屏蔽材料 这类合金主要是铁一镍( Fe-Ni)合金中的lj46、1jso、lj54、lj76、lj77、lj79、lj80、lj83、lj85、lj86和铁一铝(Fe-Al)合金中的lj16。 5.电磁屏蔽材料的选用原则 ①应根据使用环境(即干扰扬的性质、使用频率)选用屏蔽材料。

PCB电磁屏蔽详解

PCB电磁屏蔽详解 电磁兼容中的屏蔽技术 屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减少电磁能传输的一种重要的防护手段。屏蔽技术用来抑制电磁噪声沿着空间的传播,即切断辐射电磁噪声的传播途径,通常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的“场”相互隔离。 屏蔽作为电磁兼容控制的重要手段,可以有效的抑制电磁干扰。电磁干扰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EMI 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。目前的各种电子设备,尤其是军用电子设备,通常都采用屏蔽技术解决电磁兼容中的问题。 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽,磁场屏蔽和电磁屏蔽。 电场屏蔽 电场的屏蔽是为了抑制寄生电容耦合(电场耦合) , 隔离静电或电场干扰。 寄生电容耦合: 由于产品内的各种元件和导线都具有一定电位, 高电位导线相对的低电位导线有电场存在, 也即两导线之间形成了寄生电容耦合。通常把造成影响的高电位叫感应源, 而被影响的低电位叫受感器。实际上凡是能幅射电磁能量并影响其它电路工作的都称为感应源(或干扰源),而受到外界电磁干扰的电路都称为受感器。

静电防护的方法:建立完善的屏蔽结构,带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地;内部电路如果要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路;在电缆入口处增加保护器件;在印制板入口处增加保护环(环与接地端相连)。 磁场屏蔽 磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。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到分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场大大减弱。如图8-14所示 图4磁场的被动屏蔽 图8-14 磁场屏蔽 射频磁屏蔽是利用良导体在入射高频磁场作用下产生涡流,并由 涡流的反磁通抑制入射磁场。常用屏蔽材料有铝、铜及铜镀银等。 电磁屏蔽 电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需对电路做任何修改。

电磁屏蔽技术基础知识

Thalez Group 电磁屏蔽技术基础知识

目录 1.电磁屏蔽的目的 2.区分不同的电磁波 3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 4.屏蔽材料的屏蔽效能估算 5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 6.实用屏蔽体设计的关键 7.孔洞电磁泄漏的估算 8.减少缝隙电磁泄漏的措施 9.电磁密封衬垫的原理 10.电磁密封衬垫的选用 11.常用电磁密封衬垫的比较 12.电磁密封衬垫使用的注意事项 13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题 14.与衬垫性能相关的其它环境问题 15.截止波导管的概念与应用 16.截止波导管的注意事项与设计步骤 17.面板上的显示器件的处理 18.面板上的操作器件的处理 19.通风口的处理 20.线路板的局部屏蔽 21.屏蔽胶带的作用和使用方法

电磁波是电磁能量传播的主要方式,高频电路工作时,会向外辐射电磁波,对邻近的其它设备产生干扰。另一方面,空间的各种电磁波也会感应到电路中,对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径,从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中,电磁屏蔽是最基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需要对电路做任何修改。 一.电磁屏蔽的目的 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波,其屏蔽性能不同。因此,在考虑电磁屏蔽性能时,要对电磁波的种类有基本认识。电磁波有很多分类的方法,但是在设计屏蔽时,将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波和平面波。 电磁波的波阻抗ZW 定义为: 电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: ZW = E / H 电磁波的波阻抗与电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。 距离辐射源较近时,波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压(辐射源的阻抗较低),则产生的电磁波的波阻抗小于377,称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流(辐射源的阻抗较高),则产生的电磁波的波阻抗大于377,称为电场波。 距离辐射源较远时,波阻抗仅与电场波传播介质有关,其数值等于介质的特性阻抗,空气为377Ω。电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低,磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同,不是一个定数,这在分析问题时要注意。例如,在考虑机箱屏蔽时,机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言,可能处于远场区,而对于开关电源较低的工作频率而言,可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时,要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。 二. 区分不同的电磁波

屏蔽效能

EMC实验报告 学号:04101014 班级:04101101 姓名:许逸龙

EMC 屏蔽效能的测试报告 一、实验原理: 1. GB12190-1990 高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法: 指测试过程中,除了与特定设施有关的频率之外,为考核屏蔽室屏蔽效能而选取的典型测试频率范围,分以下三个频段(见表1)。 表1 标准测试频段代号 频率范围 常规测试 单频率测试 I 100HZ~20MHZ 14~16KHZ II 300-~1000MHZ 850~900MHZ III 1.7~1 2.4GHZ 8.5~10.5GHZ 1)在20-300MHz 频段内由于天线尺寸和屏蔽室的谐振效应,使测量结果常常会因测试方法的微小变动产生极不正常的变化,所以在该频段内未推荐测试方法。如确有必要侧试,本标准的小环法或频段II 测试方法可供参考。 2)侮个频段仅测一个频率点,用以粗略估计屏蔽室的屏蔽效能。 屏蔽效能的表示: 在频段I ,屏蔽效能由右式表示:SE=20log 1 2 E E → → , 在频段II ,屏蔽效能由右式表示:SE=20log 1 2 H H → → , 在频段III ,屏蔽效能根据指示器方式的用右式表示:SE=10log 12 P P 。 2. 测量的一般要求 一般要求 a.在正式侧量之前可对屏蔽室进行初测,找出性能差的门、接缝和安装不良的电源滤波器及通风孔,以便正式测量之前子以修补。对于新建的屏蔽室,尤其有必要进行初测;

b.在测试之前,应把金属设备或带金属的设备搬走,如桌子、椅子、柜子和不用的仪器等; c.屏蔽室的电源滤波器及室内电源线只给检测仪器及照明供电; d.在测试中,所有的射频电缆、电源和其他平时要求进人屏蔽室的设施均应按正常位置放置; e.电磁环境应满足GB 3907的要求,检测仪器本身应满足抗干扰要求, f.为了不致发生生理危害,应采取专门的预防措施,这对频段Ⅲ的测量尤为重要; 9.测量中,对各种导线、电缆的进出口、门、观察口及板与板之间的接缝应特别注意; h.有些测试方法要求在不同的位置、不同的极化条件下对某一结构要素作多次测量, i.测试报告应记录可接近的屏蔽壁数目、受试屏蔽壁的数目,以及局部测试区的数目和位置。 3.测试用天线 本标准对不同频段的测试天线规定如下: a.频段I:环形天线, b.频段I:偶极子天线, c.频段III:微波喇叭及其等效天线。 二、测试系统基本组成: 实验仪器: 表2 设备名称型号 频谱仪MS2724B 高频信号源MG3692A 喇叭天线(发射与接收)KTRA-LP-0931 低频信号源SMC100A 环形天线(发射与接收)? 其它设备名称:毫米刻度尺,电磁屏蔽用铜网,电磁屏蔽门. 三、测试方法与要求 基本测量方法是将壁面划为若干较小的区域,逐个照射并进行测试。发射天线与屏蔽室之间距离的选择应使小区域上受到的照射相当均匀。 3 cm波段源天线的波束应有近似50°的宽度,对于2.5m ×2.5m的区域能产生基本均匀的照射。检测喇叭天线应与屏蔽室的邻近侧壁相距 1.3m,并位于受照壁及其对壁的中分面上。检测天线辐射轴的初始位置应与发射天线的辐射轴共轴。使所有的区域都受到测试。 测试时,发射天线先垂直极化,然后水平极化。 在测试单层连续板构成的屏蔽室时,对于发射天线的每一种极化应采用下列试程序:检测天线面对受照射的区域,在保持天线增益不变的条件下对该区域进行搜索,然后把极化平面转动90°,重复测试。为减小屏蔽室内驻波效应对测试结果的影响,在每次测试过程中,检测天线的几何位置都应在各个方向上大致移动 /4的距离。 测试报告中,应记下每位置的最大透入场强或衰减器的读数。

电磁屏蔽原理及应用

电磁屏蔽的原理及应用 摘要:阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状,其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。 关键词:电磁屏蔽,危害,屏蔽原理,研究现状 AbStraCt The harms of electromagnetic radiation to electric equipment, fuel, animals and human were intoduced, andthe mechanism of electromagnetic shielding materials and its development was summarized. Key words electromagnetic radiation, shielding, harm, mechanism, development 近几十年来,随着各种电器的普及,电子计算机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛应用,由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。为此,必须进行电磁屏蔽。 1、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽,实际上是为了限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。电磁波传播到达屏蔽材料表面时,通常有3种不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体部的多次反射衰减。电磁波通过屏蔽材料的总屏蔽效果可按下式计算: SE=R+A+B (1) 式中:SE为电磁屏蔽效果,dB; R为表面单次反射衰减;A为吸收衰减;B为部多次

反射衰减(只在A<15dB情况下才有意义)。 一般来说,电屏蔽材料衰减的是高阻抗的电场,屏蔽作用主要由表面反射R 来决定,吸收衰减A则不是主要的。所以,电屏蔽可以用比较薄的金属材料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定,反射衰减R不是主要的。根据电磁学的有关知识,可分别得出A, R, B的计算公式: (2) A与电磁波的类型(电场或磁场)无关,只要电磁波通过屏蔽材料就有吸收,它与材料厚度成线性增加,并与材料的电导率及磁导率有关。 反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关,同时也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。对于远场源(平面波辐射源): (3) 对于近场源: 磁场: (4) 电场 (5) 金属屏蔽材料一般都比较薄,A也比较小,通常考虑部多次反射衰减B。在此情况下,部多次反射衰减B。在此情况下,部反射甚至可以发生多次, 形成多次反射。用“多次反射修正项”B来表示这种衰减。 对于近场源:

结构件电磁兼容设计规范电磁屏蔽设计

结构件电磁兼容设计规范 1、概述: 本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/Z 25《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 (草案)《第三部分: IEC 60917-... 和 IEC 60297-... 系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 术语本规范中的专业术语符合 IEC50-161 《电磁兼容性术语》的规定。 2、设计程序要求 对于有EMC 要求的项目的开发程序,在遵守部门现有的结构造型设计流程基础上,提出以下特殊的要求: 所有需要考虑屏蔽的A 类项目以及产品定位为海外市场的所有项目,必须通过EMC 方案评审后才能进行详细的设计; 对于 C 级以上屏蔽等级(具体级别划分见 5.1)要求的项目,方案评审时必 须提交详细的 EMC 设计方案(包括屏蔽体的详细结构和具体处理措 施); 对于 C 级以上屏蔽等级的项目,样机评审时必须提交屏蔽效能测试报告;除通用结构件(例如 19" 标准机柜)外,如果样机的屏蔽效能测试结果达不到设计 134 指标的要求,只要整机(产品)的EMC 测试中相应指标符合要求,结构件 可以不要求再作优化。 3、屏蔽效能等级 3.1、屏蔽效能等级的划分 一般结构件的屏蔽效能分为以下六个等级,各级屏蔽效能指标规定如 下: E级: 30-230 MHz 20 dB;230-1000 MHz 10 dB D 级:30-230 MHz 30 dB;230-1000 MHz 20 dB C级: 30-230 MHz 40 dB;230-1000 MHz 30 dB B 级:30-230 MHz 50 dB;230-1000 MHz 40 dB A 级:30-230 MHz 60 dB;230-1000 MHz 50 dB T级:比A级高10dB或者以上,和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求。 屏蔽效能等级由高至低分别为:T 级 A 级 B 级 C 级 D 级 E级。一

平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法(标准状态:现行)

I C S17.240 F74 中华人民共和国国家标准 G B/T30142 2013 平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法 M e a s u r i n g m e t h o d s f o r s h i e l d i n g e f f e c t i v e n e s s o f p l a n a r e l e c t r o m a g n e t i c s h i e l d i n g m a t e r i a l s 2013-12-17发布2014-05-10实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目 次 前言Ⅰ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 3.1 电薄1 3.2 屏蔽效能1 4 测量方法2 4.1 总则2 4.2 法兰同轴装置法2 4.3 屏蔽室法6 5 报告要求9 附录A (资料性附录) 30MH z ~1.5G H z 法兰同轴装置结构图10 附录B (资料性附录) 30MH z ~3G H z 法兰同轴装置图15 附录C (规范性附录) 屏蔽室谐振频率的计算20 附录D (资料性附录) 屏蔽效能数据记录表格21 参考文献22 G B /T 30142 2013

前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由中国电器工业协会提出三 本标准由全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会(S A C/T C323)归口三 本标准起草单位:上海市计量测试技术研究院二中国计量科学研究院二东南大学二上海晨隆纺织新材料有限公司二安方高科电磁安全技术(北京)有限公司二天津工业大学二山东天诺光电材料有限公司三本标准起草人:桑昱二陈超婵二黄攀二蔡青二蒋全兴二陆福敏二来磊二黄建华二朱安东二齐鲁二朱焰焰三

常见的电磁屏蔽材料有哪些

常见的电磁屏蔽材料有哪些? 电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。 屏蔽效果的好坏用屏蔽效~g(SE,Shielding effectiveness)来评价,它表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。屏蔽效能定义为屏蔽前后该点电磁场强度的比值,即:SE=2OIg(Eo/Es)或SH=2Olg(HdHs)式中:、分别为屏蔽前该点的电场强度与磁场强度,、分别为屏蔽后该点的电场强度与磁场强度。对屏蔽效果的评价是根据屏蔽效能的大小度量的。 按照屏蔽作用原理,屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为3部分:(1)屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗;(2)电磁波在屏蔽材料内部传输时,电磁能量被吸收引起传输损耗或吸收损耗;(3)电磁波在屏蔽材料内壁面之间多次反射引起的多次反射损耗。由此可以得到影响材料屏蔽效能的3个基本因素,即材料的电导率、磁导率及材料厚度。这也是屏蔽材料研究本身所必须关注的问题和突破口。当然,对于电磁屏蔽体结构,其屏蔽效能还与结构、形状、气密性等有关,对于具体问题,还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。○1□a 常见的屏蔽材料

电屏蔽指的是对电场(E场)的屏蔽,它通常可选用的屏蔽材料种类比较多,如下: 1一、导电弹性体衬料(导电橡胶) 每种导电橡胶都是由硅酮、硅酮氟化物、EPDM或者碳氟化物-硅氟化物等粘合剂及纯银、镀银铜、镀银铝、镀银镍、镀银玻璃、镀银铅或炭颗粒等导电填料组成。 由于这些材料含有银,包装和存储条件应与其他含银元件相似,它们应当存储在塑料板中,例如聚酯或者聚乙烯,远离含硫材料。标准形状有:实体O形条、空心O形条、实体D形条、空心D形条、U行条、矩形条、中空矩形条、中空P形条、通道条以及模制导电橡胶成形件、模制的D-形圈/O-形圈、各种法兰、I/O衬垫。 特点:在20M-20GHz的范围内可达90 dB-120dB,纯银颗粒的甚至可达到120dB以上。能起到屏蔽和环境密封的作用,安装方便,适用于通讯、医疗、军品、航空等场合。 二、EMI导电泡棉衬料 导电泡棉是把导电编制套缠绕在采用聚氨基甲酸乙脂或EPDM构成的泡绵芯上,导电编制套通常是由镀银镍尼龙、铝泊或者Monel丝(镍铜合金)Ferrex(镀锡包铜钢丝)组成,有良好的导电性。符合阻燃等级(UL94-V0),具有好的 弹性和柔韧性等机械性能。导电泡棉衬垫具有良好的屏蔽性能,遇到电波时,则会根据其物体的性质而进行反射、吸收、提供极佳的屏蔽效果。并且具有极高的性价比,是目前最新的、也是应用最广的

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