电磁干扰及屏蔽

圈屏蔽罩的结构 线圈屏蔽罩的结构既要满足屏蔽要求，又要尽量减小对 线圈参数的影响，并且还应在允许的体积范围之内。 为了使屏蔽线圈的品质因数下降不超过10%，电感量减 小不超过15-20%，圆形屏蔽罩的直径和高度应足够大。 在同样的空间位置上安装方形屏蔽罩的效果比圆形的 为好。
磁场的屏蔽
磁场的屏蔽主要是为了抑制寄生电感耦合（也叫磁耦 合）。 磁场屏蔽随着工作频率不同所采用的磁屏蔽材料和磁 屏蔽原理也不同。 1.恒定磁场和低频磁场的屏蔽 对于恒定磁场和低频（低于 100kHZ ）磁场采用导磁率 高的铁磁性材料做屏蔽物。其原理是利用铁磁材料的高导 磁率对干扰磁场进行分路。
磁场有磁力线，磁力线通过的主要路径为磁路， 与电路具有电阻一样，磁路也有的 磁阻Rc。
低频变压器的屏蔽
⑴变压器的屏蔽结构。因为铁芯起着集中磁通的作用， 所以变压器的铁芯本身就是一个磁屏蔽物。
若要进一步减小漏磁通的影响，则应采取屏蔽措施。
①简易的屏蔽结构。简易的屏蔽结构有两种：一是在 铁芯侧面包铁皮；一是在线包外面包一圈短路圈。
②单层屏蔽罩。在变压器外面加一个屏蔽罩可 进一步提高屏蔽效果。屏蔽罩的材料应用铁磁材料， 屏蔽罩和铁芯之间和距离，一般留有2～3毫米。 ③多层屏蔽罩。如果对屏蔽的要求很高或屏蔽 的频率范围很宽，则应采用多层屏蔽。当多层屏蔽 物的总厚度与单层屏蔽物的总厚度相同时，多层屏 幕的效果比单层好得多。
（2）电源变压器。
电子产品常用交流市电供电，由于电源变压器 的初、次级绕组之间存在着寄生电容，因此其它产 品在供电电网中产生高频感应电压，就会通过此寄 生电容而带进本产品中来产生干扰。为了抑制寄生 耦合，往往在初、次级绕组之间垫上一层接地的铜 箔作静电屏蔽。但是，此铜箔不应阻碍磁场耦合。 因此，铜箔本身不能短路。
如果在外磁场中放置一块金属板，金属板可以 看成是由若干个彼此短路的圆环所组成。那么，由 于涡流排斥外磁场的作用，反抗外磁场通过金属板 将外磁场排斥到金属板外面。故金属板就成为阻止 外磁场通过的屏蔽物。这种屏蔽方式称为屏蔽物对 磁场排斥。
电磁场的屏蔽
除了静电场和恒定磁场外，电场和磁场总 是同时出现的。 从上面电场屏蔽和高频磁场屏蔽的讨论 中可以看出，只要将高频磁场的屏蔽物良好 地接地，就能同时达到电场屏蔽的要求，即 达到电场和磁场同时屏蔽的目的。
屏蔽罩上缝隙、切口的方向，必须注意不切断涡流的 方向，最好是避免有缝隙和切口 。
（2）线圈及其屏蔽罩的安装
线圈应垂直地安装于底座上。此时，线圈的磁通与底 座的交链最小，在底座中感应的电流也小，底座对线圈的 参数L、Q和分布电容影响也小。此外垂直安装也比较方便。 线圈平行于底座的安装是不正确的。不仅没有垂直安 装的优点，而且由于线圈与底座平行安装，屏蔽罩与底座 的接缝就垂直于涡流的方向，因此若接触不好而切断涡流 或者使涡流减小，则会严重影响屏蔽效果。
式中
μ——相对导磁系数(相对导磁率)；
S——磁路横截面积；
lc——磁路长度。
将铁磁材料置于磁场中时，由于铁磁材料的μ 比空气的 μ 高得多，因此，铁磁材料的磁阻Rc比 空气的磁阻Rc小得多，磁通将主要通过铁磁材料， 而通过空气的磁通将大为减小，从而起到磁场屏蔽 作用。
高频磁场的屏蔽
在一个均匀的高频磁场中，放置一金属圆环，那么， 在此金属环中将产生感应涡流，此涡流将产生一个反抗外 磁场变化的磁场。此磁场的磁力线在金属圆环内与外磁场 磁力线方向相反，在圆环外方向相同。结果使得金属圆环 内部的总磁力线减少，即总磁场削弱，而圆环外部的总磁 力线增加，即总磁场加强。从而发生了外磁场从金属圆环 内部被排斥到金属圆环外面去的现象。
3.电路的屏蔽
(1)电路单元的屏蔽 电子产品的正常功能受到破坏的原因，不仅是由于信号在电气装置 连线上产生失真，或在电气安装连线上出现交叉干扰，而且还来源于设 备内不同单元之间的相互干扰。 (2)屏蔽的结构形式与安装 ①屏蔽隔板。 ②共盖屏蔽结构。
屏蔽隔板结构
共盖屏蔽结构
③单独屏蔽。单独屏蔽 , 就是将要屏蔽的电路和元 件、部件装在独立的屏蔽盒中，使之成为一个独立 部件。 ④双层屏蔽。当干扰电场很强时，用单层屏蔽不能 满足要求，而必须采用双层屏蔽，即在一个屏蔽盒 外面再正确地加一个屏蔽盒。
电磁干扰
在电子产品的外部和内部存在着各种电磁干扰，干扰会 影响或破坏产品的正常工作。 外部干扰是指除电子产品所要接收的信号以外的外部电 磁波对产品的影响。其中有些是自然产生的，如宇宙干扰、 地球大气的放电干扰等。有些是人为的，如电焊机、电吹风 所产生干扰等。 内部干扰是由于产品内部存在着寄生耦合。寄生耦合有 电容耦合、电感耦合，这不是人为设计的。 为了保证电子产品正常地工作，就需要防止来自产品外 部和内部的各种电磁干扰。
(3)变压器的安装。
①变压器远离放大器， ②电源变压器的线圈轴线应与底座垂直放置。 ③在安装变压器时，不要让硅钢片紧贴底座，应该用非导 磁材料将变压器铁芯与底座隔开，以减少铁芯内的磁力线 伸展 到底座中去与电路交链后产生交流声。
④多个变压器或线圈安装位置较近时，应该使它们的线圈 轴线相互垂直。
⑤有条件时，电源部分最好单独装在一块底板上。 ⑥电源滤波电容器的接地端与电源变压器的接地点最好用 导线连在一起，以免滤波器只的交流电经过底座耦合到其 它电路。
电场的屏蔽
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。 电场屏蔽的最简单的方法，就是在感应源与受感器之 间加一块接地良好的金属板，就可以把感应源与受感器之 间的寄生电容短接到地，达到屏蔽的目的。