屏蔽材料的屏蔽效能估算
屏蔽效能的计算
远场电磁屏蔽应采用高导电率金属并良好接地。
实践表明，低频磁场是在线监测中最难屏蔽的，主要因为，
低频 —— 吸收损耗 A 小 磁场 —— 反射损耗 R 小 屏蔽低频磁场主要采用高导磁率材料，以提高吸收损 耗。但应注意以下问题。 1. 材料手册上通常给出的是直流下的磁导率。但一般直流 时磁导率越高，随频率的升高，下降的也越快。 2. 高导磁率材料在经过加工或受到冲击时，导磁率会明显 下降。 3. 高导磁率材料会在强磁场中饱和，丧失屏蔽效能。
（6-1）
例1 如果屏蔽体局干扰源的距离d =1 m，根据判别条件
d = / 2 = 1 m
可求出相应的临界频率
f0 = c / = 47.7MHz
那么此时对于频率f > f0的辐射可认为是远场平面波； 而当频率 f < f0时，则可看作是近场。
对于常见两种天线：小环天线和短单极天线，两者远场 的电磁场分布特性是基本一致的。
屏蔽材料
银 铝 黄铜 不锈钢 热轧硅钢 冷轧钢
r
1.064 0.61 0.35 0.02 0.038 0.17
r
1 1 1 200 1500 180
rr
1.03 0.70 0.59 2.00 7.59 5.53
r r
1.03 0.78 0.59 0.01 0.0051 0.031
例2 设环状辐射源频率f =15 kHz, 在与辐射源相距50cm处有厚
近场
电场屏蔽 RE 141.7 10 lg(r f 3r2 r )
(dB) （6-5）
ImNaoge 磁场屏蔽 RH 74.6 10 lg(r f rr2 ) (dB)
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。
电磁屏蔽技术-孔洞电磁泄露
《电磁屏蔽技术——孔洞电磁泄漏(孔缝泄漏)的估算》正文：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 =有屏蔽时的场强如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度，则称为磁场屏蔽效能，如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度，则称为电场屏蔽效能屏蔽效能的单位是分贝(dB)，下表是衰减量与分贝的对应关系：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60dB，TEMPEST设备的屏蔽机箱屏蔽效能要达到80dB以上屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到100dB100dB以上的屏蔽体是很难制造的，成本也很高4. 屏蔽材料的屏蔽效能估算电磁波在穿过屏蔽体是发生衰减是因为能量有了损耗，这种损耗可以分成两个部分：反射损耗和吸收损耗反射损耗：当电磁波入射到不同媒质的分界面时，就会发生反射，使穿过界面的电磁能量减弱由于反射现象而造成的电磁能量损失称为反射损耗，用字母R表示当电磁波穿过一层屏蔽体时要经过两个界面，要发生两次反射因此，电磁波穿过屏蔽体时的反射损耗等于两个界面上的反射损耗总和反射损耗的计算公式如下：R=20lg(Z W/Z S) (dB) 式中: Z W= 入射电磁波的波阻抗，Z S=屏蔽材料的特性阻抗|Z S|=3.68×10-7（fμrσr）1/2式中: f= 入射电磁波的频率，μr=相对磁导率，σr=相对电导率吸收损耗：电磁波在屏蔽材料中传播时，会有一部分能量转换成热量，导致电磁能量损失，损失的这部分能量成为屏蔽材料的吸收损耗，用字母A表示，计算公式如下：A=3.34t（fμrσr）1/2 (dB)多次反射修正因子:电磁波在屏蔽体的第二个界面（穿出屏蔽体的界面）发生反射后，会再次传输到第一个界面，在第一个界面发射再次反射，而再次到达第二个界面，在这个界面会有一部分能量穿透界面，泄漏到空间这部分是额外泄漏的应该考虑进屏蔽效能的计算这就是多次反射修正因子，用字母B表示，大部分场合，B 都可以忽略SE = R + A + B从上面给出的屏蔽效能计算公式可以得出一些对工程有实际指导意义的结论，根据这些结论，我们可以决定使用什么屏蔽材料，注意什么问题下面给出的结论，出步一看，会感到杂乱无章，无从应用，但是结合上面第3和第4条仔细分析后，会发现这些结论都有着内在联系深入理解下面的结论对于结构设计是十分重要的1）材料的导电性和导磁性越好，屏蔽效能越高，但实际的金属材料不可能兼顾这两个方面，例如铜的导电性很好，但是导磁性很差；铁的导磁性很好，但是导电性较差应该使用什么材料，根据具体屏蔽主要依赖反射损耗、还是吸收损耗来决定是侧重导电性还是导磁性；2）频率较低的时候，吸收损耗很小，反射损耗是屏蔽效能的主要机理，要尽量提高反射损耗；3）反射损耗与辐射源的特性有关，对于电场辐射源，反射损耗很大；对于磁场辐射源，反射损耗很小因此，对于磁场辐射源的屏蔽主要依靠材料的吸收损耗，应该选用磁导率较高的材料做屏蔽材料4）反射损耗与屏蔽体到辐射源的距离有关，对于电场辐射源，距离越近，则反射损耗越大；对于磁场辐射源，距离越近，则反射损耗越小；正确判断辐射源的性质，决定它应该靠近屏蔽体，还是原理屏蔽体，是结构设计的一个重要内容5）频率较高时，吸收损耗是主要的屏蔽机理，这时与辐射源是电场辐射源还是磁场辐射源关系不大6）电场波是最容易屏蔽的，平面波其次，磁场波是最难屏蔽的尤其是（1KHz以下）低频磁场，很难屏蔽对于低频磁场，要采用高导磁性材料，甚至采用高导电性材料和高导磁性材料复合起来的材料6. 实用屏蔽体设计的关键一般除了低频磁场外，大部分金属材料可以提供100dB以上的屏蔽效能但在实际工作中，要达到80dB以上的屏蔽效能也是十分困难的这是因为，屏蔽体的屏蔽效能不仅取决于屏蔽体的结构屏蔽体要满足电磁屏蔽的基本原则电磁屏蔽的基本原则有两个：1）屏蔽体的导电连续性：这指的是整个屏蔽体必须是一个完整的、连续的导电体这一点在实现起来十分困难因为一个完全封闭的屏蔽体是没有任何使用价值的一个实用的机箱上会有很多孔缝造成屏蔽：通风口、显示口、安装各种调节杆的开口、不同部分的结合缝隙等由于这些导致导电不连续的因素存在，如果设计人员在设计时没有考虑如何处理，屏蔽体的屏蔽效能往往很低，甚至没有屏蔽效能2）不能有直接穿过屏蔽体的导体：一个屏蔽效能再高的屏蔽机箱，一旦有导线直接穿过屏蔽机箱，其屏蔽效能会损失99.9%（60dB）以上但是，实际机箱上总会有电缆穿出（入），至少会有一条电源电缆存在，如果没有对这些电缆进行妥善的处理（屏蔽或滤波），这些电缆会极大的损坏屏蔽体妥善处理这些电缆是屏蔽设计的重要内容之一（穿过屏蔽体的导体的危害有时比孔缝的危害更大）电磁屏蔽体与接地无关：对于静电场屏蔽，屏蔽体是必须接地的但是对于电磁屏蔽，屏蔽体的屏蔽效能却与屏蔽体接地与否无关，这是设计人员必须明确的在很多场合，将屏蔽体接地确实改变了电磁状态，但这是由于其它一些原因，而不是由于接地导致屏蔽体的屏蔽效能发生改变7. 孔洞电磁泄漏的估算如前所述，屏蔽体上的孔洞是造成屏蔽体泄漏的主要因素之一孔洞产生的电磁泄漏并不是一个固定的数，而是与电磁波的频率、种类、辐射源与孔洞的距离等因素有关孔洞对电磁波的衰减可以用下面公式进行计算这里假设孔洞深度为0在远场区：SE=100-20lgL-20lgf+20lg(1+2.3lg(L/H))若L≥λ/2，则SE=0 dB ，这时，孔洞是完全泄漏的式中：L=缝隙的长度（mm），H=缝隙的宽度（mm），f=入射电磁波的频率（MHz）这个公式是在远场区中，最坏的情况下（造成最大泄漏的极化方向）的屏蔽效能（实际情况下屏蔽效能可能会更大一些）在近场区：若辐射源是电场辐射源SE=48+20lgZC-20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若辐射源是磁场辐射源SE=20lg（πD/L）+20lg(1+2.3lg(L/H))式中：ZC=辐射源电路的阻抗（Ω），D=孔洞到辐射源的距离（m），L、H =孔洞的长、宽（mm），f=电磁波的频率（MHz）注意：1) 近场区,孔洞的泄漏与辐射源的特性有关当辐射源是电场源时，孔洞的泄漏远比远场小（屏蔽效能高），当辐射源是磁场源时，孔洞的泄漏远比远场大（屏蔽效能低）2）对于近场，磁场辐射源的场合，屏蔽效能与电磁波的频率没有关系，因此，千万不要认为辐射源的频率较低（许多磁场辐射源的频率都较低），而掉以轻心3）这里对磁场辐射源的假设是纯磁场源，因此可以认为是一种在最坏条件下，对屏蔽效能的保守计算对于磁场源，屏蔽与孔洞到辐射源的距离有关，距离越近，则泄漏越大这点在设计时一定要注意，磁场辐射源一定要远离孔洞多个孔洞的情况：当N个尺寸相同的孔洞排列在一起，并且相距很近（距离小于1/2）时，造成的屏蔽效能下降为10 lgN在不同面上的孔洞不会增加泄漏，因为其辐射方向不同，这个特点可以在设计中用来避免某一个面的辐射过强8. 缝隙电磁泄漏的措施一般情况下，屏蔽机箱上的不同部分的结合处不可能完全接触，只能在某些点接触上，这构成了一个孔洞阵列缝隙是造成屏蔽机箱屏蔽效能降级的主要原因之一在实际工程中，常常用缝隙的阻抗来衡量缝隙的屏蔽效能缝隙的阻抗越小，则电磁泄漏越小，屏蔽效能越高缝隙处的阻抗：缝隙的阻抗可以用电阻和电容并联来等效，因为接触上的点相当一个电阻，没有接触的点相当于一个电容，整个缝隙就是许多电阻和电容的并联低频时，电阻分量起主要作用；高频时，电容分量起主要作用由于电容的容抗随着频率升高降低，因此如果缝隙是主要泄漏源，则屏蔽机箱的屏蔽效能优势随着频率的升高而增加但是，如果缝隙的尺寸较大，高频泄漏也是缝隙泄漏的主要现象影响电阻成分的因素：影响缝隙上电阻成分的因素主要有：接触面积（接触点数）、接触面材料（一般较软的材料接触电阻较小）、接触面的清洁程度、接触面的压力（压力要足以使接触点穿透金属表层氧化层）、氧化腐蚀等影响电容成分的因素：根据电容器原理，很容易知道：两个表面之间距离越近，相对的面积越大，则电容越大解决缝隙泄漏的措施：1）接触面的重合面积，这可以减小电阻、增加电容2）使用尽量多的紧固螺钉，这也可以减小电阻、增加电容3）保持接触面清洁，减小接触电阻4）保持接触面较好的平整度，这可以减小电阻、增加电容5）使用电磁密封衬垫，消除缝隙上不接触点9.电磁密封衬垫的原理电磁密封衬垫是一种表面导电的弹性物质将电磁密封衬垫安装在两块金属的结合处，可以将缝隙填充满，从而消除导电不连续点使用了电磁密封衬垫后，缝隙中就没有较大的孔洞了，从而可以减小高频电磁波的泄漏使用电磁密封衬垫的好处如下：1）降低对加工的要求，允许接触面的平整度较低2）减少结合处的紧固螺钉，增加美观性和可维修性3）缝隙处不会产生高频泄漏虽然在许多场合电磁密封衬垫都能够极大地改善缝隙泄漏，但是如果两块金属之间的接触面是机械加工（例如，铣床加工），并且紧固螺钉的间距小于3厘米，则使用电磁密封后屏蔽效能不会有所改善，因为这种结构的接触阻抗已经很低了从电磁密封衬垫的工作原理可以知道，使用了电磁密封衬垫的缝隙的电磁泄漏主要由衬垫材料的导电性和接触表面的接触电阻决定因此，使用电磁密封衬垫的关键是：1）选用导电性好的衬垫材料2）保持接触面的清洁3）对衬垫施加足够的压力（以保证足够小的接触电阻）4）衬垫的厚度要足以填充最大的缝隙电磁密封衬垫的灵活运用除非对屏蔽的要求非常高的场合，否则并不需要在缝隙处连续使用电磁密封衬垫在实践中，可以根据屏蔽效能的要求间隔的安装衬垫，每段衬垫之间形成的小孔洞泄漏可以用前面的公式计算在样机上精心地调整衬垫间隔，使既能满足屏蔽的要求，又使成本最低对于民用产品，衬垫之间的间隔可以为λ/20~λ/100之间军用产品则一般要连续安装10. 电磁密封衬垫的选用任何同时具有导电性和弹性的材料都可以作为电磁密封衬垫使用因此，市场上可以见到很多种类的电磁密封衬垫这些电磁密封衬垫各有特色，适合于不同的应用场合设计者要熟悉各种电磁密封衬垫的特点，在设计中灵活选用，达到满足产品性能要求、提高产品可靠性、降低产品成本的目的选择电磁密封衬垫时需要考虑几个主要因素：屏蔽效能、环境适应性、便于安装性、电器稳定性屏蔽效能：根据需要抑制的干扰频谱确定整体屏蔽效能，电磁密封衬垫要满足整体屏蔽的要求不同种类的衬垫，在不同频率的屏蔽效能是不同的使用环境：电磁密封衬垫之所以有这么多的种类的一个主要原因是要满足不同环境的要求，使用环境对衬垫的性能和寿命有很大的影响结构要求：衬垫的主要作用是减小缝隙的泄漏，缝隙的结构设计对衬垫的效果有很大的影响在进行结构设计时，有以下几个因素要考虑：·压缩变形：电磁密封衬垫只有受到一定压力时才起作用在压力作用下，衬垫发生形变，形变量与衬垫上所受的压力成正比大部分衬垫要形变30~40%才能具有较好的屏蔽效果· 压缩永久形变：当衬垫长时间受到压力时，即使压力去掉，它也不能完全恢复原来的形状，这就是压缩永久形变这种特性当衬垫频繁被压缩、放开时（例如门和活动面板）要特别注意电器稳定性：电磁密封衬垫是通过在金属之间提供低阻抗的导电通路来实现屏蔽的目的的因此，其电器稳定性对于保持屏蔽体的屏蔽效能是十分重要的安装成本：电磁密封衬垫的安装方法是决定屏蔽成本的一个主要因素衬垫的成本包括衬垫本身的成本、安装工时成本、加工成本等在考虑衬垫成本时，要综合考虑这些因素11. 常用电磁密封衬垫的比较金属丝网衬垫：这是一种最常用的电磁密封材料从结构上分，有全金属丝、空心和橡胶芯等三种常用的金属丝材料为：蒙乃尔合金、铍铜、镀锡钢丝等其屏蔽性能为：低频时屏蔽效能较高，高频时屏蔽效能较低一般用在1GHz以下的场合主要优/缺点：价格低，过量压缩时不易损坏/高频时屏蔽效能较低导电橡胶：通常用在有环境密封要求的场合从结构上分，有板材和条材两种，条材又分为空心和实心两种板材则有不同的厚度材料为：硅橡胶中掺入铜粉、铝粉、银粉、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃粉等其屏蔽性能为：低频时屏蔽效能较低，高频时屏蔽效能较高主要优/缺点：同时提供电磁密封和环境密封较硬，价格高，由于表面较软，有时不能刺透金属表面的氧化层，导致屏蔽效能很低指形簧片：通常用在接触面滑动接触的场合性状繁多，材料为铍铜，但表面可做不同涂覆屏蔽性能为高频、低频时屏蔽效能都较高主要优/缺点：变形量大、屏蔽效能高、允许滑动接触（这便于拆卸）/价格高螺旋管衬垫：由铍铜或不锈钢材卷成的螺旋管，屏蔽效能高（所有电磁密封衬垫屏蔽效能最高的）主要优/缺点：价格低，屏蔽效能高/受过量压缩时容易损坏导电布衬垫：导电布包裹上发泡橡胶芯构成，一般为矩形，带有背胶，安装非常方便高低频时屏蔽效能都较高主要优/缺点：价格低，过量压缩时不容易损坏、柔软、具有一定的环境密封作用/频繁摩擦会损坏导电表层。
电磁屏蔽技术
靠近辐射源
r = 30 m
磁场 r = 1 m
靠近辐射源
综合屏蔽效能 (0.5mm铝板)
150
250
平面波
0
0.1k 1k 10k 100k 1M 10M
高频时 电磁波种类 的影响很小
电场波 r = 0.5 m
磁场波 r = 0.5 m
电源线
缝隙
远场区孔洞的屏蔽效能
L
L
SE = 100 – 20lgL – 20lg f + 20lg（1 + 2.3lg(L/H)) = 0 dB 若 L / 2
H
孔洞在近场区的屏蔽效能
若ZC （7.9/Df）：（说明是电场源） SE = 48 + 20lg ZC – 20lg L f + 20lg ( 1 + 2.3lg (L/H) ) 若ZC （7.9/Df）：（说明是磁场源） SE = 20lg ( D/L) + 20lg (1 + 2.3lg (L/H) ) （注意：对于磁场源，屏效与频率无关！）
r 103
磁导率随场强的变化
磁通密度 B
磁场强度 H
饱和
起始磁导率
最大磁导率
= B / H
强磁场的屏蔽
高导磁率材料：饱和
低导磁率材料：屏效不够
低导磁率材料
高导磁率材料
加工的影响
20
40
60
80
100
10 100 1k 10k
跌落前
跌落后
良好电磁屏蔽的关键因素
屏蔽体 导电连续
没有穿过屏 蔽体的导体
屏蔽效能高的屏蔽体
不要忘记： 选择适当的屏蔽材料
你知道吗： 与屏蔽体接地与否无关
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。
材料屏蔽效能的测量方法
材料屏蔽效能的测量方法
材料屏蔽效能是指材料对辐射的阻挡能力，通常用于评估辐射防护材
料的性能。
测量材料屏蔽效能的方法有以下几种：1.透射法：将辐射源放
置在材料一侧，测量辐射通过材料后的强度，计算出材料的屏蔽效能。
2.
吸收法：将辐射源放置在材料一侧，测量辐射通过材料前后的强度差，计
算出材料的屏蔽效能。
3.反散射法：将辐射源放置在材料一侧，测量辐射
通过材料后在另一侧反射回来的强度，计算出材料的屏蔽效能。
4.能谱法：将辐射源放置在材料一侧，测量辐射通过材料后的能谱，根据能谱的变化
计算出材料的屏蔽效能。
以上方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑
实验条件、测量精度和数据处理等因素。
低频磁场屏蔽效能计算公式
低频磁场屏蔽效能计算公式引言。
在现代社会中，我们经常会接触到各种电子设备，例如手机、电脑、电视等等。
这些电子设备产生的电磁辐射对人体健康可能会造成一定的影响。
因此，研究电磁辐射的屏蔽效能就显得尤为重要。
本文将介绍低频磁场屏蔽效能的计算公式，帮助人们更好地评估和控制电磁辐射对人体的影响。
低频磁场屏蔽效能计算公式。
低频磁场屏蔽效能是指材料对低频磁场的屏蔽能力。
在实际应用中，我们通常使用屏蔽效能来评估材料的屏蔽性能。
低频磁场屏蔽效能的计算公式如下：SE = 20log(μ/μ')。
其中，SE表示屏蔽效能，μ表示未屏蔽时的磁导率，μ'表示屏蔽后的磁导率。
磁导率是材料对磁场的响应能力，是衡量材料屏蔽性能的重要参数。
通过这个公式，我们可以计算出材料的屏蔽效能，进而评估材料对低频磁场的屏蔽能力。
应用举例。
为了更好地理解低频磁场屏蔽效能的计算公式，我们可以通过一个具体的应用举例来说明。
假设我们有一种材料，其未屏蔽时的磁导率为1.5，屏蔽后的磁导率为0.5。
根据上面的公式，我们可以计算出这种材料的屏蔽效能为20log(1.5/0.5) ≈9.54dB。
这意味着这种材料对低频磁场的屏蔽效能约为9.54dB，屏蔽能力较强。
影响因素。
低频磁场屏蔽效能受到多种因素的影响，主要包括材料的磁导率、材料的厚度、磁场的频率等。
首先，磁导率是衡量材料对磁场响应能力的重要参数，磁导率越大，材料的屏蔽效能越高。
其次，材料的厚度也会影响屏蔽效能，一般来说，材料的厚度越大，屏蔽效能越高。
最后，磁场的频率也会对屏蔽效能产生影响，不同频率下材料的屏蔽效能可能会有所不同。
实际应用。
低频磁场屏蔽效能的计算公式在实际应用中具有重要意义。
首先，通过计算屏蔽效能，我们可以评估材料对低频磁场的屏蔽能力，选择合适的材料来保护人体免受电磁辐射的影响。
其次，我们可以通过计算屏蔽效能来优化材料的设计，提高材料的屏蔽性能。
最后，通过计算屏蔽效能，我们可以对不同材料的屏蔽性能进行比较，选择最适合的材料来满足特定的应用需求。
电缆屏蔽金属网屏蔽效能的工程计算
电缆屏蔽金属网屏蔽效能的工程计算前言：众所周知，电缆屏蔽层包括金属屏蔽和非金属屏蔽两种形式，采用哪一种屏蔽形式取决于电缆的种类。
电力电缆为了屏蔽和均化电场，承载故障电流，通常采用金属屏蔽形式。
而在国家标准GB/T12706《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》中仅规定：“金属屏蔽应由一根或多根金属带、金属编织、金属丝的同心层或金属丝与金属带的组合结构组成。
”“铜带屏蔽由一层重叠绕包的软铜带组成，也可采用双层软铜带间隙绕包。
”“单芯电缆铜带标称厚度≥0.12mm，三芯电缆铜带标称厚度≥0.10mm。
”“铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
”金属带或金属丝屏蔽主要是在发生短路的情况下，在一定时间内承担一部分故障电流，避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。
前提是金属屏蔽必须有牢靠的接地措施，金属屏蔽的几何截面积应能满足相应的电气要求。
当电压等级低于35kV或导体标称截面积小于500mm2时，国家标准GB/T 12706没有明确规定金属带或金属丝屏蔽的使用范围，国内在没有特殊要求时均采用铜带屏蔽结构；DIN VED 0276和AS/NZS 1429.1要求电缆的金属屏蔽应采用铜丝屏蔽结构，并对铜丝屏蔽的几何截面积或电气要求进行规定。
主要原因为国内电缆大多采用经小电阻接地方式，采用铜带屏蔽即可满足承载故障电流的要求；国外电缆大多采用直接接地方式，需采用铜丝屏蔽才可满足承载故障电流的要求。
那么，怎样计算铜带和铜丝屏蔽结构可承载的故障电流呢？在计算过程中又应注意哪些问题呢？允许故障电流的计算在进行计算前，需对以下符号的含义加以说明：A—考虑到四周或邻近材料的热性能常熟，(mm2/s)1/2；B—考虑到四周或邻近材料的热性能常熟，mm2/s；F—不完善的热接触因数；I—短路期间允许故障电流的有效值，A；IAD—短路期间，在绝热基础上计算的故障电流，A；K—载流体材料常数；M—热接触因数，S-1/2；S—载流体几何截面，mm2；n—包带层数或单线根数；d—单丝直径，mm；t—短路持续时间，s；w—带宽，mm；β—0℃时电阻温度系数的倒数，K；δ—金属护套、屏蔽层或铠装层厚度，mm；ε—考虑热量损失在临近层的因数；θf—终止温度，℃；θi—起始温度，℃；ρ3—金属护套、屏蔽层或铠装层四周媒介热阻，K.m/W；ζ1—屏蔽层、金属护套或铠装层比热，J/K.m3；ζ2、ζ3—屏蔽层、金属护套或铠装层四周媒介比热，J/K.m3。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
屏蔽材料的屏蔽效能估算
电磁波在穿过屏蔽体是发生衰减是因为能量有了损耗，这种损耗可以分成两个部分：反射损耗和吸收损耗。
反射损耗：当电磁波入射到不同媒质的分界面时，就会发生反射，使穿过界面的电磁能量减弱。
由于反射现象而造成的电磁能量损失称为反射损耗，用字母R表示。
当电磁波穿过一层屏蔽体时要经过两个界面，要发生两次反射。
因此，电磁波穿过屏蔽体时的反射损耗等于两个界面上的反射损耗总和。
反射损耗的计算公式如下：
R=20lg(ZW/ZS) (dB)
式中: ZW= 入射电磁波的波阻抗，ZS=屏蔽材料的特性阻抗
|ZS|=3.68×10-7（fμrσr）1/2式中: f= 入射电磁波的频率，μr=相对磁导率，σr=相对电导率
吸收损耗：电磁波在屏蔽材料中传播时，会有一部分能量转换成热量，导致电磁能量损失，损失的这部分能量成为屏蔽材料的吸收损耗，用字母A表示，计算公式如下：A=3.34t（fμrσr）1/2 (dB)。