屏蔽效果的测量解读共79页文档
实验指导书1-屏蔽部件的屏蔽效能测试实验指导书
屏蔽部件的屏蔽效能测试实验指导书一、实验目的理解屏蔽的分类，加强对屏蔽效能概念理解，掌握屏蔽效能测试原理及方法。
二、实验原理屏蔽效能是同一地点无屏蔽存在时的电磁场强度与加屏蔽体后的电磁场强度之比。
（一）屏蔽效能计算方法后前P PSE lg 10=()12SE A A dB =－其中：SE 为屏蔽效能，P 前和A 1为自由空间校准接收功率值，P 后和A 2为屏蔽后接收到的接收功率值。
测量原理图如图1所示。
图1屏蔽效能测试原理图 （二）屏效测试使用天线测试频段 频率范围 标准测试天线 低频段100Hz~30MHz环形天线三、实验仪器1.电磁屏蔽室（含屏效测试窗口）2信号源SP1642B，信号源MG3694A；3.测试天线组：KSTM-1013环形天线，KSTM-2213对称振子天线，KSTH-0508微波喇叭天线（各一对）；4. 安捷伦N9020A微波频谱分析仪；5.测试电缆1#、2#、3#及附件；6.被试屏蔽材料样件。
四、实验内容及步骤实验内容：（一）磁场屏效测试（1）测试频点：250 kHz 、1MHz、30MHz（4）加屏蔽体后的测试。
（二）电场屏效测试（1）测试频点：300MHz、1GHz 。
（3）自由空间测试。
（4）加屏蔽体后的测试。
（三）平面波屏效测试（1）测试频点：4GHz、6GHz 。
（4）加屏蔽体后的测试。
测试具体步骤（以磁场频效测试为例）：1．按原理图连接测试系统，经检查系统连接正常后，将信号发生器的电源插头插入220V电源，按下“电源”开关，将信号源预热30分钟；2．自由空间测试，将信号源输出频率依次调为实验内容中的测试频点，输出功率为+20dBm；在每个频率点下，在频谱仪中读出接收到的相应频率点处的功率电平幅度dBm值记为A1；3．加屏蔽体后的测试，保持信号源输出功率不变，通过频谱仪读出有屏蔽时接收到的相应频率点处的功率电平dBm值记为A2；注：应保证受试屏蔽样件与屏蔽室测试窗口安装法兰的电连续，尤其注意安装螺栓的均匀紧固，减小安装孔缝对测试结果的影响。
材料屏蔽效能的测量方法
材料屏蔽效能的测量方法材料的屏蔽效能是指材料对外部电磁波或辐射的吸收和阻挡能力。
测量材料的屏蔽效能可以帮助人们了解和评估不同材料在防护电磁波和辐射方面的能力。
下面将介绍几种常用的材料屏蔽效能测量方法。
1.透射法测量透射法是一种常见的测量材料屏蔽效能的方法。
该方法通过分别测量原始电磁波或辐射源的电磁波强度和透过材料后的电磁波强度，计算出材料的透射系数，从而评估材料的屏蔽效能。
透射法的测量步骤一般包括：确定透射样品的尺寸和准备样品；将电磁波或辐射源放置在样品的一侧，测量源侧和接收侧的电磁波或辐射强度，计算透射系数。
2.散射法测量散射法是一种基于材料散射电磁波的测量方法。
该方法通过测量散射波的方向、强度和能谱，来评估材料的屏蔽效能。
散射法的测量步骤一般包括：将电磁波或辐射源照射到待测材料上，测量材料表面和散射波方向上的电磁波或辐射强度，计算材料的散射系数和散射横截面。
3.反射法测量反射法是一种通过测量待测材料对电磁波或辐射的反射来评估材料屏蔽效能的方法。
该方法一般包括：将电磁波或辐射源照射到材料上，测量材料的反射波方向、强度和能谱，并计算材料的反射系数和反射横截面。
4.射频测试方法射频测试方法主要用于测量材料对射频电磁波的屏蔽效能。
该方法通过将待测材料置于封闭的射频测试室内，测量材料表面和室内的电磁场强度和频谱，进而计算材料的屏蔽效能。
在射频测试中，常用的测量设备包括功率计、频谱分析仪等。
5.辐射损耗测试方法辐射损耗测试方法主要用于测量材料对高能辐射的屏蔽效能。
该方法通过将待测材料置于辐射源附近，测量源侧和样品侧的辐射能量，计算材料的辐射损耗。
总的来说，材料屏蔽效能的测量方法多种多样，具体选择哪种方法要根据待测材料的特性和需要测量的参数来决定。
以上介绍的测量方法只是其中的一部分，随着科技的不断发展，可能还会出现更加先进和精确的测量方法。
屏蔽效能分析
A
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表2-2列出了常用金属材料对铜的相对电导率和相对磁导 率。 根据要求的吸收衰减量可求出屏蔽体的厚度, 由式
t
A20lge
8.69t
得
l
A
0.131 f rr
表2-2
A
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3．电磁波的多次反射损耗
电磁波穿出屏蔽体时， 在穿出面发生反射， 该反射波返回进入面 时再次被反射，如此 反复，直到其能量被 吸收至可以忽略为止。
双层编织屏蔽则可达80~90dB。
A
20
谢谢！
A
21
截止频率 屏蔽效能
fc 1.5108/b SE20lg1.5108
bf
网眼宽度
(f fc时)
SE0 (f fc时)
一般，在1~100MHz内，金属屏蔽网SE=60~100dB，
玻璃夹层金属屏蔽网SE=50~90dB。
用金属丝网作窥视窗时其透明度较差。
A
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5．薄膜及导电玻璃的影响
在玻璃或有机介质薄膜上真空蒸发或喷涂一层导电 薄膜作为电磁屏蔽体，可用来代替玻璃夹层的金属丝 网结构。
多次反射损耗 B2l0g1 (e2t/δ)
A
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三 屏蔽体不完整对屏蔽效果的影响
屏蔽体上总会有门、盖、仪表、开关等各种孔缝隙，以及连线 穿透，这些都不同程度地破坏了屏蔽的完整性。
A
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影响因素：开孔的最大线性尺寸（并非面积）、波 阻抗、电磁波的频率等。
1．缝隙的影响
当趋肤深度δ>0.3g时
Hg H0et/g
Z1=
2r
(120 )
③ 在高阻抗电场源的近场（ r ）
2π
Z1=
Hale Waihona Puke (120) 2r2r 1
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法电磁屏蔽室（EMC）是一种专门用于测试电子设备对电磁干扰容忍度的实验室。
其内部有特殊的金属屏蔽结构，可以屏蔽外部电磁波干扰，以保证实验结果的准确性。
然而，电磁屏蔽室的屏蔽效能需要得到精确的测量，本文将介绍电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法。
一、屏蔽效能的定义屏蔽效能是指电磁屏蔽室内部对外部电磁波的屏蔽能力。
通常使用衰减（dB）来表示，即单位长度内电磁波功率的减少量。
例如，衰减10dB表示电磁波功率降低了10倍。
二、屏蔽效能的测量方法1. 磁场测量法磁场测量法是一种常用的屏蔽效能测量方法。
该方法通过在电磁屏蔽室内放置一组磁场探头，分别测量屏蔽室内外的磁场强度，并计算出屏蔽效能。
由于磁场的传播特性与电场不同，因此该方法适用于低频电磁波的屏蔽效能测量。
2. 频域扫描法频域扫描法是一种基于电场测量的屏蔽效能测量方法。
该方法通过在电磁屏蔽室内放置一组电场探头，分别测量不同频率下的电场强度，并计算出相应的屏蔽效能。
该方法适用于高频电磁波的屏蔽效能测量。
3. 平面波激励法平面波激励法是一种基于传输线理论的屏蔽效能测量方法。
该方法通过在电磁屏蔽室外部放置一组电磁波发生器，并将发生器输出的电磁波通过传输线输入到电磁屏蔽室内部，然后测量屏蔽室内部的电磁波功率，并计算出相应的屏蔽效能。
该方法适用于电磁波频率较高的情况。
三、屏蔽效能的评价屏蔽效能的评价通常采用以下两种指标：1. 透过波比透过波比是指电磁波穿过电磁屏蔽室时的衰减量。
该指标越大，说明屏蔽效能越好。
2. 反射波比反射波比是指电磁波在电磁屏蔽室内部被反射的程度。
该指标越小，说明屏蔽效能越好。
四、注意事项在进行电磁屏蔽室屏蔽效能测量时，需要注意以下事项：1. 测量前需要将电磁屏蔽室内部的杂物清理干净，以保证测量结果的准确性。
2. 测量时需要保证电磁屏蔽室内部没有电子设备运行，以避免干扰测量结果。
3. 不同测量方法的适用范围不同，需要根据具体情况选择合适的测量方法。
如何评估一个屏蔽体的屏蔽效能？
如何评估一个屏蔽体的屏蔽效能？屏蔽效能表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
由于屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至万分之一, 因此通常用分贝(dB)来表述。
一般的屏蔽体的屏蔽效能可达40 dB, 军用设备的屏蔽体的屏蔽效能可达60 dB, TEMPEST设备的屏蔽体的屏蔽效能可达80 dB以上。
一、屏蔽效能的计算：屏蔽有两个目的: 一是限制屏蔽体内部的电磁骚扰越出某一区域; 二是防止外来的电磁干扰(骚扰)进入屏蔽体内的某一区域。
屏蔽体一般有实芯型、非实芯型(例如, 金属网)和金属编织带等几种类型, 后者主要用作电缆的屏蔽。
各种屏蔽体的屏蔽效果均用该屏蔽体的屏蔽效能来表示。
屏蔽效能表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
由于屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至万分之一, 因此通常用分贝(dB)来表述。
一般的屏蔽体的屏蔽效能可达40 dB, 军用设备的屏蔽体的屏蔽效能可达60 dB, TEMPEST设备的屏蔽体的屏蔽效能可达80 dB以上。
对于屏蔽作用的评价可以用屏蔽效能来表示:屏蔽效能SE越大，表示屏蔽效果越好。
另外, 还可以用传输系数(或透射系数)TE表示屏蔽效果, TE是指存在屏蔽体时某处的电场强度ES与不存在屏蔽体时同一处的电场强度E0之比; 或者是指存在屏蔽体时某处的磁场强度HS与不存在屏蔽体时同一处的磁场强度H0之比, 即:传输系数(或透射系数)与屏蔽效能互为倒数关系, 即二、完整屏蔽体的屏蔽效能：完整屏蔽体是指一个完全封闭的屏蔽结构，电磁场只有穿过屏蔽体壁才能出入该封闭结构。
1．电磁波的反射损耗电磁波传播到不同介质分界面发生反射与透射电磁波穿过屏蔽体时的反射与透射：2．电磁波的吸收损耗电磁波到达屏蔽体的穿出面时从上式可以看出, 在频率f 较高时, 吸收损耗是相当大的，表2-1 给出几种常用金属材料在吸收损耗分别为A=8.68 dB、20 dB、40 dB时所需的屏蔽平板厚度t。
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法一、简介电磁屏蔽室的屏蔽效能测量是检测电磁屏蔽室对外部电磁场的屏蔽效果的重要手段，其目的是为了判定电磁屏蔽室是否能够达到预期的屏蔽效能。
二、屏蔽效果的测量原理屏蔽效能的测量是利用电磁屏蔽室内部的电压池及电流池在外部电磁场的作用下产生的失真电压与失真电流，使用示波器来测量电压与电流的正常电压和电流，从而计算出屏蔽室内的失真电压和失真电流，从而计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
三、测量方法1、准备工作：安装相应的测试设备，如示波器、屏蔽室内部的电压池及电流池，外部电磁场生成装置等。
2、测量步骤：（1）用示波器记录电压池及电流池内的正常电压与电流；（2）打开外部电磁场生成装置，记录放电后屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流；（3）计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
四、实际测量在实际测量中，主要采用的方法是幅度法、相位法和峰值法。
它们的具体测量步骤如下：（1）幅度法：①首先，设定一定的频率。
②然后，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
③将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，记录屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流，然后计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
（2）相位法：①首先，设定一定的频率，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
②然后，将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，记录屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流，并计算它们的相位差，最后计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
（3）峰值法：①首先，设定一定的频率，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
②然后，将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，计算屏蔽室内失真电压与失真电流的峰值，然后计算出屏蔽室内屏蔽效能。
五、总结电磁屏蔽室的屏蔽效能的测量是植基于外部电磁场对其内部的影响，通过测量电压池及电流池内的正常电压与电流，以及外部电磁场影响下的失真电压与失真电流计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
材料屏蔽效能的测量方法
材料屏蔽效能的测量方法1.实验法：实验法是通过实际测量来评估材料的屏蔽效能。
该方法常用的设备有屏蔽效能测量仪、磁屏室和信号发生器等。
（a）屏蔽效能测量仪：屏蔽效能测量仪通常由扫频信号源、功率计和探头等部分组成，可以直接测量材料隔离或吸收电磁波的能力。
该测量仪通过改变测试频率和信号源的功率，测量材料对电磁波的屏蔽效能，并输出相应的衰减值。
（b）磁屏室：磁屏室是一种能够屏蔽外界磁场影响的装置，通过磁屏室中的绝缘材料和电磁屏蔽材料，可以更准确地测量材料对电磁波的屏蔽效能。
在磁屏室内，可以使用扫频信号源和功率计等设备进行测量，通过测量得到的衰减值来评估材料的屏蔽效能。
（c）信号发生器：信号发生器是一种能够产生不同频率和功率的电磁波信号的设备，可以用于检测材料对特定频率电磁波的屏蔽效能。
通过将信号发生器与材料相连，调整信号发生器的频率和功率，观察信号输出的变化，就可以评估材料对电磁波的屏蔽效能。
2.模拟法：模拟法是一种通过计算机模拟材料对电磁波的屏蔽效能的方法。
该方法利用计算机软件建立电磁波传播的模型，然后通过输入材料的物理参数，如电导率、磁导率等来计算材料对电磁波的屏蔽效能。
模拟法的优点是可以较快地评估不同材料的屏蔽效能，并可以根据模拟结果调整材料的设计和优化。
然而，模拟法也有一些局限性，例如需要准确的物理参数和复杂的模型等。
3.数值计算法：数值计算法是一种通过数值计算来评估材料对电磁波的屏蔽效能的方法。
该方法通常使用有限元分析（FEA）或有限差分时间域（FDTD）等数值计算方法。
数值计算法的优点是可以考虑到多尺度、多物理场和非线性问题，能够较准确地预测材料的屏蔽效能。
然而，数值计算法也需要大量计算资源和较长的计算时间，对计算机的性能有一定的要求。
综上所述，材料屏蔽效能的测量方法主要包括实验法、模拟法和数值计算法等。
不同的测量方法在结论的准确性、计算的复杂度和所需的设备和资源等方面有所不同，可以根据需要选择合适的方法进行测量。
屏蔽效果的测量解读
④、发射环内无屏蔽室时，中心处的磁场
w 1 2I l H1 2 w h 1 l w
2
6 1 27 ，I是发射环中的电流
⑤、屏蔽室在发射环内时，中心处的磁场 ⅰ) 用高阻选频电压表
U 4U H2 2.5 10 2 fNS 0 f
③、频率特性：中心频率f0，截止频率fc。由频率特性， EMI滤波器可分为：低通、高通、带通，带阻。 ④、输入、输出阻抗：…输入端（输出端）显现的阻抗 选择EMI滤波器要考虑阻抗匹配，防止有用信号衰减。 ⑤、插入损耗：定义 L 20 lg U1 6 2 1
in
U2
U1：不接滤波器时信号源在负载阻抗上产生的电压， U2：接滤波器后信号源在同一负载阻抗上产生的电 压， 插入损耗随频率变化的曲线就是滤波器的频率特性曲 线。（在高频段，插入损耗大就是低通滤波器，在低频 段，……）
U：检测环测量的电压， N：检测环的匝数，11匝 S：检测环的面积
ⅱ) 用干扰测量仪测 被测磁场 H2 U K f Kl dB 6 1 28 其中，U：干扰测量仪的读数 Kf：频率修正因子 K f 28 20lg f (KHz) dB 6-1-29 KL：检测环的校准系数 K l 20 lg
Z r R
2 L 2
R
dB 6-1-30
ZL＝2π fL，检测环的感抗， L，检测环的电感， r，检测环的直流电阻， R，干扰测量仪的输入阻抗（50Ω）。 ⑥ 屏蔽效能：S 20lg H1 dB H (dB) H (dB) 6-1-31 1 2 H2
例如：一个尺寸为5m×4m×3m的屏蔽室，用优先大环法测 量屏蔽效能，已知：I＝0.5A，用干扰测量仪测量， 频率为50KHz时，U＝－10dBμV，求屏蔽效能 。 解： H 96.7 103 A / m,