电磁场论文 ——电磁屏蔽中屏蔽技术的分析和应用

电磁场论文 ——电磁屏蔽中屏蔽技术的分析和应用
电磁场论文 ——电磁屏蔽中屏蔽技术的分析和应用

《电磁场与电磁波课程》

论文(设计)

题目:电磁兼容中屏蔽技术的分析和应用

摘要

随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对电磁兼容性设

计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的

研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、

屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,在电子设备实施具

体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害,介

绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。

关键词:电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术

Abstract

With the wide application of electronic products and electromagnetic environment pollution is getting worse,electromagnetic compatibility of the requirements of the design is also higher and higher.Shielding techniques,as an important designing technical of the electromagnetic compatibility is also unavoidable.This article along with the electromagnetic shielding technology principle, discusses the shielding body structure, shielding technology classification,the choice of shielding materials and the principle to observe,and provides an important basis in the electronic equipment implementation of specific.It also analyzes the harm of electromagnetic interference,introduces several common method solving engineering problems of the electromagnetic interference .

Keywords:electromagnetic shielding ;interference; method

目录

序言 (4)

1 电磁干扰 (5)

1.1 电磁干扰定义 (5)

1.2 电磁干扰分类 (5)

1.3 电磁干扰传播途径 (5)

2 电磁兼容 (5)

2.1电磁兼容定义及内涵 (5)

2.2设计思想 (6)

3 电磁屏蔽 (6)

3.1屏蔽原理 (7)

3.2电屏蔽 (7)

3.3磁屏蔽 (8)

3.4电磁屏蔽 (8)

3.4.1电磁屏蔽原理 (8)

3.4.2电磁屏蔽设计原则 (9)

参考文献: (10)

序言

在我们的生活环境中,存在着各种各样的电磁干扰。随着电子设备与系统应用的日益广泛,电子系统之间的干扰将十分复杂。而无线通信技术和高速数字系统的飞速发展又进一步加剧了这种相互影响。为了保证各种设备正常的工作,电磁兼容问题已不容小觑。我们有必要对各种性质的干扰源产生的干扰进行理论分析,对相应的屏蔽措施进行深入探讨,以得到最佳的抗干扰效果。同时分析影响电子设备屏蔽效能的主要因素,对实践中可能出现的问题给出特殊具体的屏蔽方法。

目前,经过科研人员的不懈努力,我国在电磁屏蔽方面取得了显著成绩。据2009年新华网新闻报道:《解放军列装高性能屏蔽布可应对电磁武器攻击》,说我们的军队成功地研制了高性能电磁屏蔽布,目前该成果已定型列装部队,壮大了我们国家的军事力量。同年时期,华夏高科技产业创新奖评审委员会组织,对“电磁屏蔽用碳纤维复合颗粒料与复合材料的研发”项目进行了成果鉴定并通过鉴定。在生活中用到屏蔽的例子也不少见,如电子仪器设备外面的金属罩,通讯电缆外面包的铅皮,高压带电作业(500千伏带电作业用的屏蔽服),汽车外的天线,有线电视信号线,在服务区怕被人打手机,又不能关机,找个金属盒子装进去,就变成了"您拨打的用户不在服务区"等等真是屡见不鲜。

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1 电磁干扰

1.1 电磁干扰定义

电磁干扰,英文名称Electromagnetic Interference,简称EMI。是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。

1.2 电磁干扰分类

一般电磁干扰分为两大类:自然干扰与和人为干扰。自然干扰主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。人为干扰是有机电或其他人工装置产生电磁能量干扰,其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置,另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射。

1.3 电磁干扰传播途径

电磁干扰的传播途径有三种:辐射、感应和传导。若干扰是由干扰源辐射的电磁波传播到被干扰部件区域所造成的,称为远场辐射干扰。当干扰源与被干扰部件距离较小时,通过空间的电磁耦合会引入被干扰部件,这种传递方式称为近场感应。干扰通过干扰源和被干扰电路之间的公共阻抗而引入被干扰电路的传递方式称为传导。总之,干扰的构成主要有三个因素:干扰源、合适的干扰途径及敏感部件。

2 电磁兼容

2.1电磁兼容定义及内涵

所谓电磁兼容,英文名称Electromagnetic Compatibility,简称EMC。按照国

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家标准术语(GB/T4765-1995)定义为:设备或系统在其他电磁环境中能正常工作,且不对该环境中的任何事物构成不必要的电磁骚扰的能力。实质上电磁兼

容包含两层意思:第一,任一电子设备或系统应具有一定的抗电磁干扰的能力,使其在电磁环境中能正常工作;第二,设备正常工作时产生的电磁干扰应抑制

在一定水平,不能对同一环境中的其他任何事物构成不能承受的电磁骚扰。

2.2设计思想

从电磁兼容的定义可以看出,电磁兼容设计应从电磁干扰特性(EMI )和电

磁耐受特性(EMS )两个方面进行考虑。从EMS 角度看,主要的干扰源有射频干

扰、静电干扰、电力干扰和自干扰。在系统设计中降低射频干扰的有效措施是

合理地利用无线电频谱。

所谓频谱利用问题包含两个方面的意思。第一是频谱的分配。无线电是稀

缺资源,为了合理使用无线电资源,国际和各国均有相关规定。第二是频谱的

节约与发掘,即采用各种技术措施以提高频谱的利用率,例如采用压缩语音频

带技术,单边带技术等,从根本目的上说都是为了提高电磁兼容能力。

在进行电磁兼容设计需要考虑的两个重要参数:(1)敏感门限电平。使系

统或设备不能正常工作的干扰临界电平称为敏感门限电平。(2)电磁兼容性安

全系数。电磁兼容性安全系数)(dB m 定义为

l s P P m -=,式中s p 为以分贝表示的设备或系统的敏感门限电平,l p 为以分贝表示的设备或系统实际接收的干扰电

平。显然从安全出发,m 越大越好,但其投资的费用也就增加。

如果设备或系统不能满足安全系数的要求,则应采取防护措施,例如合理

布局,将干扰源与敏感设备作空间隔离;或采用时间分割,也可采用时间与空

间分离;此外还可以采用频率分离和计划分离等措施,也可以直接增强系统、

系统中某些设备、设备中的某些电路或元器件的抗干扰能力。例如采用屏蔽技

术以切断近场效应或远场辐射等干扰的传递途经,采用滤波技术抑制干扰源和

消除与干扰信号间的耦合;采用良好的接地系统,减少通过公共地电阻而引起

的相互干扰。总之,可采用各种隔离干扰技术来提高电磁兼容能力。

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3 电磁屏蔽

3.1屏蔽原理

屏蔽就是利用导电或导磁材料制成盒状或网状而将电场或磁场的影响限制

在某空间区域,即在某给定空间防止来自外部的电磁干扰或防止由内自外的电

磁干扰。也就是说,用铜或铝等低阻材料或导磁率高的磁性材料制成所需形状

的容器,将需要隔离的空间包围起来,这种防止电磁干扰所采取的方法称之为

屏蔽。

屏蔽的理论基础是电磁波的反射与吸收,投射到屏幕罩上的电磁能量一部

分被反射回去,另一部分被屏蔽罩吸收。屏蔽的效果一般是用屏蔽前后同一点

场强的比值来表征,称为屏蔽效能(Shielding Effectiveness ).

r a tunnel inc

SE SE E E dB SE +==lg 20)( 式中inc E 、tunnel E 分别称为屏蔽前后的场强,a SE 为吸收屏蔽效能,r SE 为反

射屏蔽效能。在线性电路中,由于干扰电压与干扰场强成正比,屏蔽效能又可

定义为屏蔽前后同一元件上干扰电压之比,即

)'l g (20)(B B U U dB SE =

式中B U 为屏蔽前B 点受电场干扰的电压,'B U 为屏蔽后同一点受电场干扰的电

压。

屏蔽的方法可分为三种,即防止静电耦合干扰的电磁屏蔽、防止低频磁场

干扰的磁屏蔽和防止高频电磁场的电磁屏蔽。

3.2电屏蔽

电屏蔽(Electrical Shielding )又称为静电屏蔽。它的作用是防止静电场的影

响,消除两个设备和电路之间由于分布电容耦合所产生的影响。例如有一带正 7

电荷Q 的导体A 置于金属盒B 中,由高斯定理不难证明,金属盒的内表面感应

产生-Q 电荷,在金属盒的外表面集结+Q 电荷,由外表面电荷所建立的电场将干

扰其他设备。如果将金属盒接地,金属盒与地等电位,盒外的+Q 流入大地,盒

内电荷产生的电场不影响其他设备的工作,也就是说金属盒使盒内电荷产生的

电力线不能到达盒外部,从而达到屏蔽的目的。

静电屏蔽最常用的材料为导电良好的铜或铝,要求不高时也采用薄钢板。

对于有源静电屏蔽,其屏蔽效果主要取决于金属壳体的接地质量。屏蔽体与地

面间的阻抗越小,屏蔽效果越好。

3.3磁屏蔽

磁屏蔽(Magnetic Shielding )是利用高导磁率材料将磁场封闭在它的厚壁之

中,一般用于10KHz 以下的低频。如果将磁干扰源屏蔽于高磁导率材料制成的

壳中,称为对外磁屏蔽或有源磁屏蔽。此时,其产生的磁力线的绝大部分将集

中于磁阻很低的壳体内,只有极少的磁力线从壳体内泄露到壳体外部。泄露的

磁通称为磁漏通,磁漏的多少取决于壳体材料的磁导率与壳体的厚度。多层磁

屏蔽可以减少磁漏。

若磁干扰源在磁壳的外部,用以防止其对磁壳内设备或电路的影响,称之

为对内磁屏蔽或无源磁屏蔽。此时因屏蔽层的磁导率很高,磁阻低,只有少量

磁力线通过磁屏蔽壳而进入壳内空间。在理想情况下,取∞=u 的材料制成屏蔽

壳,可完全隔绝外界磁场的影响,但实际上,这是难以实现的。不管是有源还

是无源磁屏蔽,都不需要将屏蔽壳接地。有时,为了消除磁屏蔽壳体内附近设

备之间的静电影响,才采取接地措施。

3.4电磁屏蔽

3.4.1电磁屏蔽原理

利用电磁能量在良导电媒质中急剧衰减的原理,根据所屏蔽的电磁波的

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频率,选择透入深度小的材料,制成一定厚度(通常厚度c h πδ2=)的屏蔽罩。

但由于高频时铁磁材料的磁滞损失大,发热显著,对被保护装置不利,常采用

低磁导率的金属材料。实际上,在高频电磁场中,电场和磁场是相互依存的,

因此只要对两者之一进行屏蔽,另一方也将不复存在。一般情况下,采用非铁

磁材料的良导体金属板屏蔽罩接地方法,即可有效地屏蔽高频磁场。在不适宜

用金属板作屏蔽时,可以用金属网,这时电磁波在网中的吸收损耗甚小,主要

是反射损耗。网孔愈小,导线愈粗或屏蔽的空间越大,则屏蔽效果愈好。当要

求100dB 以上的屏蔽效果时,可采用多层金属网,将铁磁材料与非磁性良导体

材料交替构成多层屏蔽的效果更好。

3.4.2电磁屏蔽设计原则

(1)若波源距屏蔽金属板较近时,不仅要考虑辐射场,而且要考虑近区感应

场,两者的屏蔽效能是有差别的。

(2)屏蔽罩上的孔和缝的存在是降低屏蔽效能的主要原因之一。由于孔、缝

耦合可以等效为二次辐射天线,它具有方向性,且使屏蔽不均匀,即可能在某

些区域的屏蔽效能会很差,因此,必须科学地设计屏蔽罩上的孔或缝。

(3)屏蔽罩具有自然谐振频率,当合适频率的干扰信号以较小的能量耦合到

屏蔽罩内时会产生较大的干扰,从而出现负屏蔽效能,这在设计时必须避免此

类问题。

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总结与展望

总之,抑制电磁辐射干扰的最有效方法是对电磁场进行屏蔽,用导体把两个带电体之间的电力线截断,或用高导磁率的磁性材料把产生干扰磁场的物体进行屏蔽。但用于电场屏蔽的导体需要良好接地才能有效,否则,屏蔽电场的导体不但起不到屏蔽作用,反而会因为电场也会通过感应使屏蔽导体带电。另外,用导体对磁感应干扰进行屏蔽,也会产生意想不到的作用:磁力线穿过导体的时候也会产生感应电流即涡流,涡流又会产生磁场,这个新产生的磁场的方向正好与干扰磁场的方向相反,两者正好可以互相抵消。

目前,对电磁兼容 EMC 进行设计的主要方法还是靠经验或借助别人的经验,需要不断实践才会不断提高。但应用前景还是很不错的,有必要不断努力!

参考文献:

[1] 刘学观.电磁场与电磁波[M].西安电子科技大学出版社,2010(3):228-235.

[2] 郭萍. 屏蔽效能研究[D].东南大学:东南大学电磁兼容研究室,2010.

[3] 陶显芳. 电磁干扰与电磁兼容浅谈[J/OL]. https://www.360docs.net/doc/f19057412.html, ,2010.5.9.

[4] 高小刚. 电磁兼容技术与动态展望[J/OL].https://www.360docs.net/doc/f19057412.html,/,2011.1.17.

[5] 李辉. 电磁兼容问题解决方案[J/OL].https://www.360docs.net/doc/f19057412.html, ,2010.8.16

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电磁屏蔽论文

电磁屏蔽技术的简单分析研究 王玉东0942022088 摘要:在现实生活中由于干扰普遍存在,人们为避免干扰而想尽了各种屏蔽方法,但效果并不理想。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。本文在分析各种干扰源性质的基础上,分别对电场屏蔽和磁场屏蔽进行了详细的介绍,以实现最佳的抗干扰效果。 关键词:电场屏蔽,磁场屏蔽,耦合干扰 1 引言 随着电子设备的大量使用,由于干扰普遍存在,严重的干扰会使电子设备不能正常工作,因此,控制干扰源,抑制电磁干扰已是现在进行电子电路设计、应用时考虑的主要问题之一。而采用屏蔽技术是抗干扰的有效措施,但对于干扰源的各种不同情况,如不加分析采取千篇一律的屏蔽措施,不但不能收到满意的效果,甚至因为屏蔽方式的不当,会出现弄巧成拙的情况。本文对干扰源进行具体分析,然后“对症下药”,采取恰当的屏蔽方式,最大限度地抑制干扰,以提高电子设备运行的可靠性。 2电场屏蔽 2.1 理论分析 当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时,干扰源与电子设备之间就存在容性电场耦合,以这种情况下,最有效的抗干扰办法是施行电场屏蔽。如图1(a)所示,图中干扰源对地电压为Ux,电子设备对地阻抗为Zs,两者之间存在耦合电容为图中C,则电子设备上的耦合干扰电压为: Us=jωCZsUn/(1+jωCZs) (1) (a) 电场屏蔽(b)金属壳体屏蔽 图1 电场耦合及屏蔽示意图 由式(1)可知:耦合干扰的大小与频率有关,频率升高,干扰增加。因此,频率越高,采用屏蔽越有必要,屏蔽效果越明显。 若用金属壳体将干扰源屏蔽起来,如图1(b)所示,图中C1为干扰源与屏蔽壳体之间的电容,C2为电子设备与屏蔽壳体之间的电容,Zm为屏蔽壳体对地阻抗。可求得屏蔽后耦合干扰电压为: Us =ω2C1C2Zm Z s U n/{(ω2C1C2Z m Z s U n-1) -jω[(C1+C2)Z m+C2Z s]} (2)

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 (葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120) 【摘要】在弱电工程应用领域,强电与弱电交叉耦合,电磁干扰(EMI)错综复杂,严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性,及其传输途径和危害,利用电磁理论和工程实践,分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰(EMI)射频干扰(RFI)干扰抑制 随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,IT技术在弱电工程领域的广泛应用,IT设备日益精密、复杂,使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低,功能失效,甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰)问题,已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在,其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和电磁脉冲(EMP)三种,根据其来源可分为外界和内部两种,严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰;RFI则从属于EMI;EMP 是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等)或外部原因(闪电等)引起,能耦合到任何导线上,如电源线和通信电缆等,而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI/RFI 的干扰源及其频率范围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中,应从三个方面来考虑电磁干扰问题:首先是电子系统产生和发射干扰的程度;其次是电子系统在强度为 1~10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性;第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素,这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套,这是因为,当EMI成为关键因素时,电缆相当于天线或干扰的传输器,必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在,如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何,电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中,抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发,电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数,即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率(mW/cm2),G为天线增益,d为电路或系统距干扰源的距离(m)。 由于模拟电路一般在高增益下运行,对RF场比数字电路更为敏感,因此,必须解决μV级和mV级信号的问题;对于数字电路,由于它具有较大的信号摆动和噪声容限,所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面,即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆(共模)辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆(差模)辐射干扰 有源器件电缆间串扰(电容效应)感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰(电感效应)感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰(漏电导)传导干扰有源器件 电源电缆间串扰(场耦合)辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰

电磁屏蔽

电磁屏蔽 该词条缺少基本信息栏,补充相关内容帮助词条更加完善!立刻编辑>> 电磁屏蔽是用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。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。雷电电磁脉冲以雷击点为中心向周围传播,其影响范围可达2公里外甚至更远,而不仅仅局限于被雷击中的建筑物本身或其内部设备。电磁屏蔽技术主要包括空点电磁屏蔽技术和线路电磁屏蔽技术两部分。 1电磁屏蔽 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)缩写EMC,就是指某电子设备 既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样,是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产,而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。 电子元件对外界的干扰,称为EMI(Electromagnetic Interference);电磁波会与电子元件作用,产生被干扰现象,称为EMS(Electromagnetic Susceptibility)。例如,TV荧光屏上常见的“雪花”,便表示接受到的讯号被干扰。 因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波)的作用,所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。⑴当干扰电磁场的频率较高时,利用低电阻率的金属材料中产生的涡流,形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果。⑵当干扰电磁波的频率较低时,要采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去。⑶在某些场合下,如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。[1]

低频磁场屏蔽的原理及屏蔽物的结构要点

5.3.4 低频磁场屏蔽的原理及屏蔽物的结构要点 1.低频磁场屏蔽原理 减小低频磁场干扰的方法,除了合理地布置元器件、走线的相对位置和方位外,对于低频(如50 H2)交变磁场的干扰,可采用低频磁场屏蔽的方法来减小其影响,见图5—32 图5—32(a)中,T为电子元器件或电路,当不加屏蔽地放在磁场中时,将会受到低频磁场于扰,如电子束受力发生偏转,改变磁性材料的磁化性能等。图5—32(b)为用高磁导串材料做的一个屏蔽盒。斯麦迪电子磁力线通过时阻力很小,而空气的磁导率很低,磁力线通过时受到很大阻力。因此磁力线将绝大部分从屏蔽体上流过,只有很少量经过屏蔽体内的空气到达元器件了上。即磁力线主要经1—2—3—4线路流走,很少量经1—2’一3’一4流走,从而对T起到了保护作用。综上所述,低频磁场的屏蔽原理就是磁分路原理,即用高磁导率的材料做成屏蔽体,使磁力线分路而起到屏蔽效果。屏蔽体导磁率越南,屏蔽体的壁厚越厚,磁分路作用就越好,屏蔽效果也就越好。几种常用材料的相对导磁串见表5—9。相对导磁率是材料的导磁率与空气导磁串之比,空气的相对导磁串为l。从表5—9中可知:作为低频敬屏蔽物的材料应选钢铁、不锈钢或坡莫合金,而不应选铜或铝等电的良导体。 2.低频疆场屏蔽物的结构要点(1)减小蹬屏蔽盒在接口处的接继磁力线通过屏蔽罩的接口缝隙处时,将会受到很大的磁阻,使磁力线产生泄漏,因此在设计时缝隙处应有较大的重矗[见图5—33(a)中的A3,且应使配合紧密,尽量减小缝隙。还应注意统欧与磁力线的相对位置,不应使接缝切断磁力线而增加磁阻。图5—33(a)的安装是正确的,图5—33(b)的安装则不正确。

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

电磁干扰论文

电磁屏蔽技术分析与探讨 摘要:在现实生活中由于干扰普遍存在,随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对电磁兼容性设计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的研究也就愈显得重要。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本文从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,。 关键词:电磁屏蔽,屏蔽技术屏蔽接地特殊屏蔽处理屏蔽效能 一.电磁屏蔽的技术原理 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。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(图1)。电磁屏蔽不仅对辐射干扰有良好的抑制效果,而且对静电干扰和传导耦合干扰的电容性耦合、电感性耦合均有明显的抑制作用。 二.电磁屏蔽的分类 电磁屏蔽一般可以分为三类:静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场的屏蔽。三种屏蔽的共同点是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。它们都是利用屏蔽体(具有特定性能的材料)阻止或衰减电磁干扰能量的传输,是抑制电磁干扰的重要手段之一。但是由于所要屏蔽的场的特性不一样,因而对屏蔽材料的要求也就不一样。 三.屏蔽材料的屏蔽效能和应用场合 电磁屏蔽技术的进展,促使屏蔽材料的形式不断发展,而不再局限于单层金属平板模式,屏蔽效能也不断提高。应用时要特别注意不同的屏蔽材料具有不同的屏蔽效能和应用场合。金属平板和屏蔽薄膜电子设备采用金属平板做机箱,既坚固耐用,又具有电磁屏蔽作用。其电磁屏蔽效能与下述参数有关:金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地状况等等。各种金属屏蔽材料的性能见表2. 四.屏蔽体良好接地 电磁屏蔽不但要求有良好的接地,还要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽提的导电性要求摇臂静电屏蔽高得多。因而为了满足电磁兼容性要求,常常用高导电性的材料作为屏蔽材料,如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能变大程度上依赖于机箱的结构,即导电的连续性。机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。 解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料,它能够保持缝隙处的导电连续性。常见的电磁密封衬垫有导电橡胶、双重导电橡胶、金属编织网套、螺旋衬垫、定向金属导电橡胶等。机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离有关。通过适当的设计开口尺寸和辐射源到开口的距离能够改善屏蔽效能的要求 1.主要接地形式 不考虑安全接地,仅从电路参考点的角度考虑,接地可分为悬浮地、单 点接地、多点接地和混合接地。

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

电磁屏蔽分析和应用

电磁兼容课程论文 题目名称:电磁屏蔽技术 院系名称:电子信息学院 班级:测控112 学号:201100454217 学生姓名:白凡 指导教师:魏平俊 2014年5月

摘要:随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对电磁兼容性设 计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的 研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、 屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,在电子设备实施具 体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害,介 绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。 关键词:电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术 Abstract:With the wide application of electronic products as well as the electromagnetic environment pollution is aggravating, more and more is also high to the requirement of electromagnetic compatibility design, as one of the main technology of emc design - shielding technology research is more important.Based on principle of electromagnetic shielding technology, this paper discusses the structure of the shield, shielding the technical classification, the selection of shielding materials and to follow the principle of the electronic equipment to implement specific provides an important basis for electromagnetic shielding.At the same time analyzes the harm of electromagnetic interference, this paper introduces the engineering several commonly used methods to solve the problem of electromagnetic interference. Keywords: Electromagnetic shielding, Electromagnetic interference, Shielding technology

电磁屏蔽上的应用

化学镀镍合金在电子产品电磁屏蔽上的应用 张伟伟 [摘要]对化学镀镍合金的工艺和性能特性及其在电磁屏蔽上的应用现状作了评述。文中着重介绍 了化学镀镍合金在电磁屏蔽上的应用情况。合理应用化学镀镍合金技术,有利于提高产品的质量,降低 成本,促进技术进步。 [关键词】化学镀镍合金;电磁屏蔽;应用 Applications of Electroless Nickel Alloy in Electrmagnetic Shielding of Electronics Products ZHANG Wei—wei Abstract: Technology and properties of electroless plating nickel alloy and their applications in EMS are reviewed in the paper.Applications of electroless plating nickel alloy in EMS are emphatically introduced, also reasonable application of electroless plating nickel alloy is favors for the improvement of the quality and the reduction of costs for electronics products. Keywords: Electroless plating nickel alloy;Electromagnetic shielding;application 1 引言随着宇航、计算机、通讯、遥控等高新技术的发展,机械、汽车、消费品自动控制水平迅速提高, 对电子产品的需求量及对其性能可靠性要求与日俱增,世界电子产品市场竞争激烈。为适应技术发展和市场 竞争,必须提高电子产品的性能水平和降低生产成本。化学镀镍合金具有镀层均匀,适用基材广,结合力 高,硬度高,优良的耐磨耐蚀性,可焊性好和特殊的电磁性能的特性。在工业中获得日益广泛的应用,为电 子产品提高质量、可靠性,降低成本发挥了重要作用。据统计,在美国,电子工业是化学镀镍合金的需求量 最大的产业部门,占化学镀镍总量的25%左右。 我国电子工业开发应用化学镀镍技术已有多年,但研究、开发、生产和应用仍滞后于国际发展水平。因此, 研究化学镀镍合金在电子产品上的应用是非常必要的。 2 化学镀镍合金的工艺及性能特点化学镀镍合金是利用还原剂在镀液中将镍离子还原,在镀件上沉积镍合金 镀层的表面技术。常用合金有Ni—P和Ni—B系,还可加入cu,Co,W,Mo,Fe等元素形成镍基多元合金系,进 一步改善其物理、化学和力学性能。化学镀镍合金的主要工艺特点可归结为: 1)镀覆过程不许外加电源驱动; 2)均镀能力强,形状复杂,有内孔、内腔的零件均可获得均匀的镀层; 3)适用基材广,金属、非金属均可施镀; 4)镀液可维护,反复使用; 5)镀液无毒,废液易于处理,达到环保要求; 6)操作方便,劳动成本低; 镀层的性能特点可归结为: 1)Ni—P合金、当含磷量大于8%时,镀态为非晶态结构; 2)孔隙率低; 3)电阻温度系数(RTC)小,热稳定性好,接触电阻小; 4)镀层的磁性能,非晶态的Ni—P合金是磁性的,是优良的软磁合金,矫顽力Hc≤160A/m,热处理晶化后,Hc 可达到8000A/m~24000A/m,磁导率μ值高;

电磁屏蔽技术.

《电磁屏蔽技术》 1.电磁屏蔽的目的 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 2. 区分不同的电磁波 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Z W 定义为:电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: Z W = E / H 电磁波的波阻抗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 3. 度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 屏蔽体的有效性用屏蔽效能(SE)来度量屏蔽效能的定义如下: SE=20lg(E1/E2) (dB) 式中:E1=没有屏蔽时的场强E2 =有屏蔽时的场强

电力设备低频电磁场仿真分析解决方案

ANSYS 电力设备低频电磁场仿真分析解决方案

目录 一、电力设备仿真分析(CAE)的必要性 (3) 二、ANSYS低频电磁场仿真分析论证 (3) 2.1 ANSYS Emag软件简介 (3) 2.2 ANSYS Emag在电力系统中的应用 (4) 2.2.1 电场分析 (4) 2.2.2 磁场分析 (5) 2.2.3 耦合场分析 (5) 2.3 ANSYS Emag应用案例 (6) 2.3.1 电场分析 (6) 2.3.1.1 电场分析应用案例——屏蔽电极电场结构优化设计 (6) 2.3.1.2 电场分析应用案例——电流互感器远场边界计算 (7) 2.3.2 磁场分析 (8) 2.3.2.1 磁场分析应用案例——空心电流互感器磁场分析 (8) 2.3.2.2 磁场分析应用案例——电流互感器输出特性计算 (9) 2.3.3 电磁场-热耦合分析 (10)

一、电力设备仿真分析(CAE)的必要性 随着超高压特高压电网的相继投运,电力系统的安全性以及电网的稳定性成为电网运行中关键因素之一。更高的电压等级、更严格的运行指标对大容量、高性能输配电设备提出了更高的要求。当前,计算机辅助设计(CAD)技术早已在电力设备制造中成熟运用,然而,对产品性能进行前期计算机仿真分析(CAE)技术还未能广泛应用。 随着电压等级以及性能要求的提高,样品试验的试验成本、试验耗时以及试验困难度(如大电流、高电压)等传统的产品性能验证方式都对设计成功率要求更高,传统的反复试验指导设计的方式已经不可行,因此,计算机辅助分析(CAE)的重要性达到了空前的高度,计算机硬件以及软件技术的飞速发展也使得CAE 成功应用于大规模工程问题成为现实。 电力设备的主要特性可分为电气、机械、温升以及化学等特性,这些特性相互作用,是一个集电、磁、结构、热、流体等于一体的综合的复杂的过程。ANSYS 公司开发提供的系列仿真分析软件包含电磁、结构、热以及流体的仿真分析模块,可以很好的应用于电力设备的各方面性能仿真分析;其优越的多物理场耦合功能能够分析电力设备的整体综合性能;其优化功能能够为电力设备小型化、性能优化提供最优方案。 二、ANSYS低频电磁场仿真分析论证 2.1 ANSYSEmag软件简介 ANSYS Emag是ANSYS产品家族中专用的低频电磁场仿真分析模块,秉承了ANSYS家族产品的整体优势,历经超过25年的开发与应用,成为ANSYS家族产品中不可或缺的一员。 ANSYS Emag提供了完备的低频电磁场分析功能,包括静态电场、静态磁场、直流传导场、低频电场(时谐和瞬态)、以及低频磁场(时谐和瞬态)分析功能,覆盖了几乎所有工程低频电磁问题的分析类型;ANSYS Emag提供的场路耦合功能能够方便直观的将电路模型与电磁场有限元模型直接相连,进行更精确、更系

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。

电磁屏蔽文献综述

上海大学2015~2016学年冬季学期文献阅读研讨课 课程名称:导电性高分子及其复合材料课程编号:10SAK9004姓名:江圣龙学号:15723753 论文题目:电磁屏蔽用高分子材料研究进展 成绩:任课老师:贺英 评阅日期:

电磁屏蔽用高分子材料研究进展 江圣龙 (上海大学,高分子化学与物理,学号157237530) 摘要:导电高分子材料在电磁屏蔽领域有着广阔的应用前景。文章介绍了电磁屏蔽用高分子材料的分类及电磁屏蔽与吸波材料的基本原理,并对导电高分子电磁屏蔽材料开发现状及应用中存在的问题进行了扼要综述,对其发展趋势做了展望。 关键词:电磁屏蔽;导电高分子;本征导电高分子;聚苯胺 Research Progress On conductive polymers in Electro- magnetic Interference shielding Jiang shenglong (Department of Polymer Chemistry&Physics,Shanghai University,Student number15723753) Abstract:Conductive polymer materials(CPs)have broad application prospects in the field of electromagnetic interference shielding.This paper introduces the electromagnetic shielding polymeric materials of classification and the basic principle of electromagnetic shielding and absorbing materials,and development present situation and application of conductive polymer electromagnetic shielding material were briefly reviewed,the problems of its development trend were discussed. Keywords:electromagnetic interference shielding;Conductive polymers;intrinsic conducting polymers;polyaniline

电磁屏蔽材料的研究进展

万方数据

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电磁屏蔽材料的研究进展 作者:于名讯, 徐勤涛, 庞旭堂, 连军涛, 刘玉凤, Yu Mingxun, Xu Qintao, Pang Xutang, Lian Juntao , Liu Yufeng 作者单位:中国兵器工业集团第五三研究所,济南,250031 刊名: 宇航材料工艺 英文刊名:Aerospace Materials & Technology 年,卷(期):2012,42(4) 参考文献(33条) 1.周秀芹导电电磁屏蔽塑料研究新进展 2006(01) 2.王锦成电磁屏蔽材料的屏蔽原理及研究现状 2002(07) 3.Lee C Y;Song H G;Jang K S Electromagnetic interference shielding efficiency of polyaniline mixture and multiplayer films 1999 4.Huang J L;Yau B S;Chen C Y The electromagnetic shielding effectiveness of indium tin oxide films with different thickness 2001 5.赵福辰电磁屏蔽材料的发展现状 2001(05) 6.岩井建;毕鸿章在纤维表面形成金属被覆膜的金属纤维"METAX" 1999(02) 7.于鑫;付孝忠;杜仕国电磁屏蔽材料在火箭弹包装中的应用 1999(01) 8.Dhawan S K;Singh N;Rodrigues K Electromagnetic shielding behavior of conducting polyaniline composites 2003(04) 9.王佛松;王利群;景遐斌聚苯胺的掺杂反应 1993 10.师春生;马铁军;李家俊镀金属炭毡/树脂基复合材料的电磁屏蔽性能 2001(03) 11.王光华;董发勤;司琼电磁屏蔽导电复合塑料的研究现状 2007(02) 12.谭松庭;章明秋金属纤维填充聚合物复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能 1999(12) 13.薛茹君电磁屏蔽材料及导电填料的研究进展 2004(03) 14.潘成;方鲲;周志飚导电高分子电磁屏蔽材料研究进展 2004 15.毛倩瑾;于彩霞;周美玲Cu/Ag 复合电磁屏蔽涂料的研究 2004(04) 16.施冬梅;杜仕国;田春雷铜系电磁屏蔽涂料抗氧化技术研究进展 2003(03) 17.李秀荣;刘静;李长珍高频电磁屏蔽用ITO膜结构与性能分析 2000(06) 18.Wojkiewicz J L;Fauveaux S;Redon N High electromagnetic shielding effectiveness of polyaniline-polyurethane composites in the microwave band 2004(04) 19.闾兴圣;王庚超聚苯胺/聚合物导电材料研究进展 2003(01) 20.Morgan H;Foot P J S;Brooks N W The effects of composition and processing variables on the properties of thermoplastic polyaniline blends and composites 2001 21.王杨勇;张柏宇;王景平本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展 2004(03) 22.Bernhard Wessling Dispersion as the link between basis research and commercial application of conductive polymers (polyaniline) 1998 23.徐勤涛;孙建生;侯俊峰电磁屏蔽塑料的研究进展 2010(09) 24.Hu Yongjun;Zhang Haiyan;Xiao Xiaoting Elcetromagnetic interference shielding effectiveness of silicon rubber filled with carbon fiber 2011 25.彭祖雄;张海燕;陈天立镀银玻璃微珠/碳纤维填充导电硅橡胶的电磁屏蔽性能 2011(01) 26.Huang C Y;Wu C C The EMI shielding effectiveness of PC/ABS/nicked-coated-carbeln-fibre composites 2000 27.邹华;赵素舍;田明镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料导电性能的影响因素 2009(08) 28.孙建生;杨丰帆;徐勤涛镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶的制备与性能 2010(01) 29.王进美;朱长纯碳纳米管的镍铜复合金属镀层及其抗电磁波性能 2005(06) 30.徐化明;李聃;梁吉PMMA/定向碳纳米管复合材料导电与导热性能的研究 2005(09) 31.戚亚光世界导电塑料工业化进展 2008(04)

浅谈电磁场屏蔽

浅谈电磁场屏蔽 【摘要】阐述了三种电磁场屏蔽的屏蔽原理,在屏蔽材料的选取、屏蔽效果、应用范围等方面对三者进行了比较。 【关键词】电磁场屏蔽;屏蔽原理;屏蔽材料;屏蔽效果 0引言 随着电子技术的发展,越来越多的电子电气设备进入人们的生活,电磁污染日益严重。另一方面,由于电子电气设备小型化的要求,极易受外界电磁干扰而使其产生误动作,从而带来严重后果。因此人们越来越重视电子产品的电磁兼容性(EMC),电磁场的屏蔽就是电磁兼容技术的主要措施之一。 根据条件的不同,电磁场的屏蔽一般可以分为三类:静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场的屏蔽。三种屏蔽的共同点是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。但是由于所要屏蔽的场的特性不同,因而对屏蔽材料的要求也就不一样。 1静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入到某个区域。实际上对于变化很慢的交流电而言,它周围的电场几乎和静电场一样,只是电荷的分布周期性地变化而已。因此防止低频交流电的电场,也可以归结为静电屏蔽一类。静电屏蔽对导体壳的厚度和电导率无特别要求,但对于低频交流电场,屏蔽壳要选电导率高一点的材料。 图1空腔导体屏蔽外电场 静电屏蔽分为外屏蔽和全屏蔽。空腔导体内无电荷,在外电场中处于静电平衡时,其内部的场强总等于零(图1),因此外电场不可能对其内部空间发生任何影响。若空腔导体内有带电体,在静电平衡时,它的内表面将产生等量异号的感应电荷,外表面会产生等量同号的感应电荷(图2),此时感应电荷的电场将对外界产生影响。这时空腔导体只能屏蔽外电场,却不能屏蔽内部带电体对外界的影响,所以叫外屏蔽。如果外壳接地,即使内部有带电体存在,内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零,而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地(图3)。此时外界无法影响壳内空间,内部带电体对外界的影响也随之消除,所以这种屏蔽叫做全屏蔽。 实际使用中一般均采用接地的屏蔽方法,且金属外壳不必严格完全封闭,用金属网罩代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果。例如高压电力设备安装接地金属网,电子仪器的整体及某些部分使用接地金属外壳等。 2静磁屏蔽 图4 静磁屏蔽的目的是屏蔽外界静磁场和低频电流的磁场,这时必须用磁性介质作外壳。如图4,用磁导率为的铁磁材料制成屏蔽壳,壳与空腔则可看作两个并联的磁阻。由于,空腔磁阻远大于屏蔽壳磁阻,所以外界的磁感线绝大部分穿过屏蔽壳而不进入空腔。要想获得更好的屏蔽效果,可使用较厚的屏蔽壳或采用多重屏蔽壳。因此效果良好的铁磁屏蔽壳一般都比较笨重。在重量和体积受到限制的情况下,常常采用磁导率高达数万的坡莫合金来做屏蔽壳,壳的各个部分要尽量结合紧密,使磁路畅通。磁屏蔽不同于电屏蔽,壳体是否接地不会影响屏蔽效果,但是要求金属材料磁导率要高。

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