电磁屏蔽基本原理介绍

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屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻课件

屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻课件

要达到静电屏蔽的目的, 一定要将屏蔽壳体接地
要求屏蔽外壳接地电阻愈低愈好。一般设计在1欧以下
2低频磁场屏蔽
从狭义角度,是指甚低频(VLF)和极低频(ELF)的磁场屏 蔽。
主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性,使 磁场尽可能通过磁阻很小的屏蔽壳体,而尽量不扩散到 外部空间。屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。其屏蔽效能 主要取决于屏蔽
在传输线上传播的理论类似,而且计算也方便,精度也高,是 当前广泛采用的一种分析方法。)
• (2)涡流效应:电磁波在金属壳体上产生感应涡流, 而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场,抵消削弱 了原磁场而达到屏蔽作用。(这种方法忽略磁导率的因子,
误差大,应用受到局限)
• (3)电磁矢量分析:用电磁失量方程来分析,精确度 很高。(由于计算复杂也受到一定限制)
• (2)需要设置通风孔、电缆或导线的进出孔、 照明孔、照伤孔、加水孔和电表的安装孔等; (3)为便于人们查看而留且的屏蔽不连续。这 种不连续包括紧密连接的两金属面间的接缝 (如两金属板用铆接或螺钉紧固时残留的缝隙) 和两金属扳间置入金属衬问题
实际机箱上有许多泄漏源:不同部分结合处的缝隙通风 口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等
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实践证明,即使非常密织的金属网,其屏蔽效能
也比金属板差很多。特别在高频时就差得很明显。
当需要100dB以上的屏蔽效能时。必须采用双层和
多层金属网屏蔽。
2.3 屏蔽材料的选择
• 1.屏蔽效能 • 屏蔽材料,其中包括小孔金属材料(如金属网、
冲孔金属板)、伪均匀金属材料(如金属化喷涂) 和实心金属材料(加金属箔、金属板等)。这些 材料可以分成两类: • 铁磁性材料和非铁磁性材料。除极簿的金属 箔以外,都可以按式

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理电磁屏蔽是指采取一定的措施,使电磁辐射或电磁波无法穿透到屏蔽结构内部或从屏蔽结构内部泄漏出来,达到隔绝或减弱电磁辐射或电磁波的目的。

电磁屏蔽原理是指实现电磁屏蔽的基本原理,它是电磁兼容技术的重要内容之一。

电磁屏蔽原理的研究对于提高电磁兼容性、保障电子设备的正常工作、提高电子设备的抗干扰能力以及保障人体健康都具有十分重要的意义。

电磁屏蔽原理主要包括电磁波的传播特性、电磁波与物质相互作用的基本原理以及电磁屏蔽结构的设计原理等内容。

首先,电磁波的传播特性是电磁屏蔽原理的基础。

电磁波在空间中传播时会受到传播介质、传播距离、频率等因素的影响,了解电磁波的传播特性有助于选择合适的屏蔽材料和设计合理的屏蔽结构。

其次,电磁波与物质相互作用的基本原理是电磁屏蔽原理的重要内容。

电磁波在与物质相互作用时会发生反射、透射、吸收等现象,不同的材料对电磁波的作用方式各不相同,因此在设计电磁屏蔽结构时需要根据具体的应用场景选择合适的屏蔽材料。

最后,电磁屏蔽结构的设计原理是实现电磁屏蔽的关键。

合理的屏蔽结构设计能够有效地隔离电磁波,减少电磁辐射对周围环境和设备的影响,保障设备的正常工作和人体的健康。

在实际的电磁屏蔽设计中,需要根据具体的应用场景和要求选择合适的屏蔽材料和设计合理的屏蔽结构。

常见的电磁屏蔽材料包括金属材料、导电涂料、导电纤维布等,而常见的屏蔽结构包括屏蔽罩、屏蔽膜、屏蔽房等。

在选择屏蔽材料时需要考虑其导电性能、机械性能、加工性能等因素,而在设计屏蔽结构时需要考虑其尺寸、形状、安装方式等因素。

通过合理选择屏蔽材料和设计合理的屏蔽结构,可以有效地实现电磁屏蔽的目的,保障设备的正常工作和人体的健康。

总之,电磁屏蔽原理是实现电磁屏蔽的基础和关键,它涉及到电磁波的传播特性、电磁波与物质相互作用的基本原理以及电磁屏蔽结构的设计原理等内容。

通过深入研究电磁屏蔽原理,可以更好地理解电磁屏蔽技术的要点和关键,为实际的电磁屏蔽设计提供理论指导和技术支持。

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理
电磁屏蔽是一种能有效抑制外界电磁波干扰的技术,它通常用于电子设备的数据传输,保证信号完整无损地传输到目标位置。

今天,电磁屏蔽技术已经在电子行业广泛应用,比如电脑、手机、手表、汽车电子、数码产品等。

本文将着重介绍电磁屏蔽的原理,并分析其优缺点。

电磁屏蔽原理如下:一是屏蔽器,其作用是将有害的电磁辐射阻隔在室内,从而确保设备不受外界干扰;二是金属屏蔽器,其作用是把外来电磁波撞击在金属外壁上,使它们不能进入室内,从而减少了干扰;三是电磁屏蔽布,它可以有效阻止电磁波射透,并降低电磁波传播的距离,使室内内部设备有效地保护。

电磁屏蔽技术的优点是:一是保护性很强,可以有效防止外界电磁辐射对设备的伤害;二是可以减少电磁波的距离,并有效抑制电磁波的传播;三是能够提高设备的可靠性,确保信号可靠有效地传输到目标位置;四是为用户提供防止电磁辐射伤害的安全机制,保护用户的身体健康,同时也能有效减少一些由电磁辐射引起的设备故障。

而电磁屏蔽技术的缺点也是显而易见的:一是电磁屏蔽技术的实施需要一定的成本,而且可能要重新设计电子设备的外壳,从而增加了设备成本;二是电磁屏蔽的规格较高,在设计过程中,可能会出现不同的技术问题,从而导致设备性能的降低;三是电磁屏蔽技术在某些环境中并不完美,比如在低频电磁场中,它可能无法有效阻挡外界电磁辐射,从而出现设备故障。

综上所述,电磁屏蔽是一种有效的技术手段,它可以阻挡外界的电磁辐射,保护室内设备的完整性,并提高设备的可靠性,为用户提供更加安全的环境。

但是,电磁屏蔽技术也有一定的局限性,它需要花费一定的成本,而且在特定环境下也可能不能完全阻挡外界电磁辐射,因此需要设计者在进行电磁屏蔽设计之前,要对不同环境进行全面研究和分析。

法拉第电磁屏蔽原理

法拉第电磁屏蔽原理

法拉第电磁屏蔽原理法拉第电磁屏蔽原理是指,当电流通过导体时,会产生一定的电磁场,而该电磁场对周围环境产生干扰,可能会对电路、信号等产生影响。

需要对电磁场进行屏蔽,防止其对周围环境产生干扰。

法拉第电磁屏蔽原理就是基于这个思想而产生的。

法拉第电磁屏蔽原理的具体原理是基于楞次定律和安培定律。

楞次定律表明,当电磁场变化时,会产生感应电场和感应磁场。

安培定律则表明,电流通过导体时会产生磁场,磁场的大小与电流大小成正比,与导体形状有关。

在实际的工程应用中,为了达到更好的屏蔽效果,我们通常会对导体进行包覆,或在导体周围加上一个屏蔽层。

这个屏蔽层通常是由金属网、导电涂层、导电油漆等材料组成。

这些材料可以有效地吸收、反射或散射掉电磁波,从而起到屏蔽的作用。

此时,通过导体产生的电磁场就不会对周围环境产生干扰了。

需要注意的是,法拉第电磁屏蔽原理仅仅是一种技术手段,其屏蔽效果受到多种因素的影响,如频率、材料、尺寸等。

在实际应用中,需要根据具体情况进行综合考虑,选择合适的材料和设计方案,才能达到较好的屏蔽效果。

通过运用法拉第电磁屏蔽原理,可以有效地降低电磁干扰对周围环境的影响,为电子设备的设计和应用提供更好的保障。

除了电子设备的设计和应用外,法拉第电磁屏蔽原理还有许多其他的应用。

法拉第电磁屏蔽原理可以应用在医疗领域。

在医院里,许多医疗设备如断层摄影仪、磁共振成像仪等会产生强磁场和电磁场,这些场如果没有得到有效的屏蔽,可能会对医院内其他设备和人员造成干扰和伤害。

通过采用合适的材料和设计方法,可以有效地降低这些设备产生的磁场和电磁场对周围环境的影响,从而保障医院内设备和人员的安全性。

法拉第电磁屏蔽原理还可以应用于建筑和交通领域。

在城市建设中,许多建筑和交通设备内的电磁辐射会对周围环境产生影响,如电梯、地铁等设备的电磁辐射会影响周围设备的正常运行,降低设备的寿命。

采用法拉第电磁屏蔽技术,可以有效地控制这些辐射对周围环境的影响,提高设备的可靠性和寿命。

电磁屏蔽基本原理介绍

电磁屏蔽基本原理介绍

电磁屏蔽基本原理介绍电磁屏蔽是指通过采取一定的措施,将电磁辐射或电磁波的干扰降至可接受的水平的过程。

在现代社会中,电磁辐射已经成为无处不在的存在,如电视、手机、电脑等电子设备都会产生电磁辐射。

然而,过高的电磁辐射会对人体和其他电子设备造成不良影响,因此电磁屏蔽就显得尤为重要。

电磁屏蔽的基本原理可以归纳为两个方面:屏蔽材料和屏蔽结构。

1. 屏蔽材料:屏蔽材料是指用于隔离电磁辐射的材料,常见的屏蔽材料包括金属、导电涂料、导电纤维等。

这些材料具有良好的导电性能,能够吸收或反射电磁波,从而降低电磁辐射的强度。

金属是一种常用的屏蔽材料,如铜、铝等。

金属具有良好的导电性和反射性,能够有效地吸收和反射电磁波。

常见的金属屏蔽材料有金属屏蔽罩、金属屏蔽板等。

导电涂料是一种将导电材料加入到涂料中形成的涂层,具有良好的导电性能。

通过在电子设备的外壳或电路板上涂覆导电涂料,可以形成一层导电膜,起到屏蔽电磁辐射的作用。

导电纤维是一种将导电材料织入纤维中形成的材料,具有良好的导电性能和柔软性。

导电纤维可以用于制作电磁屏蔽布料,可以用于制作电子设备的屏蔽罩或服装等。

2. 屏蔽结构:屏蔽结构是指通过设计合理的结构来实现电磁屏蔽的效果。

常见的屏蔽结构包括屏蔽罩、屏蔽壳、屏蔽膜等。

屏蔽罩是一种金属或导电塑料制成的外壳,可以将电子设备完全包裹在内,从而阻挡电磁波的传播。

屏蔽罩通常具有开口和连接器,以便电子设备与外界进行通信。

屏蔽壳是一种金属或导电塑料制成的外壳,可以将电子设备的关键部件包裹在内,从而阻挡电磁波的干扰。

屏蔽壳通常具有开口和密封装置,以便维修和保养。

屏蔽膜是一种将导电材料涂覆在基材上形成的薄膜,可以用于电子设备的屏蔽。

屏蔽膜具有柔软性和可塑性,可以根据需要进行剪裁和粘贴,方便实现电磁屏蔽。

总结:电磁屏蔽是通过屏蔽材料和屏蔽结构来降低电磁辐射的干扰。

屏蔽材料具有良好的导电性能,能够吸收或反射电磁波;屏蔽结构通过设计合理的结构来实现电磁屏蔽的效果。

什么是电磁屏蔽?原理是什么?

什么是电磁屏蔽?原理是什么?

什么是电磁屏蔽?原理是什么?什么是电磁屏蔽呢?简单的来说,电磁屏蔽就是屏蔽信号的,用金属材料做成一个密封的箱子,全方位的包裹,防止外面的信号进入空间,同时也保证里面的信号传播出去。

我们的屏蔽体不仅仅只有金属材料,还有很多其他的材料,屏蔽体就是由这些材料构成的,用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。

屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。

其中静电屏蔽应该注意两点:完善的屏蔽体和良好的接地。

电磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。

因此电磁屏蔽的常见材料有:铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。

一、电磁屏蔽的原理很多人对于电磁屏蔽的理解都是觉得被一个金属的盒子罩住并且接地就能够达到屏蔽的功能,其实这种结论是错误的。

因为我们的电磁屏蔽是需要在保证良好的接地前提下将干扰信号终止于由良导体制成的屏蔽体。

电磁屏蔽的原理就是有金属屏蔽体通过反射或者是吸收来进行干扰信号源,由于随着频率的增高,波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当,从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。

二、被动屏蔽和主动屏蔽:我们的电磁屏蔽还分为主动屏蔽和被动屏蔽。

被动屏蔽可以简单的理解为有人攻击我们进行反抗,被动屏蔽主要是屏蔽外来的信号;主动屏蔽就是内部问题了,主要是防止内部的信号泄露出去而进行的屏蔽。

被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合,如屏蔽室等。

什么是电磁屏蔽?原理是什么?上述就是小编的总结于分析,希望能够对您有所帮助,欢迎大家留言讨论。

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理是指将电磁波传播的能量限制在一个特定的区域内,防止其对周围设备和系统产生干扰的方法。

电磁波是由电场和磁场相互作用形成的波动现象,如无线电波、微波、红外线等。

当电磁波遇到各种物体时,会发生折射、反射、透射和吸收等现象。

电磁屏蔽原理就是通过选用适当的材料和结构,降低电磁波的传播能量,使其无法穿过屏蔽结构,从而达到屏蔽的效果。

电磁屏蔽的常用材料包括金属、导电涂层、电导纤维等。

金属是最常见的屏蔽材料,由于其具有良好的导电性能,能够吸收和反射电磁波。

导电涂层则是在物体表面喷涂一层导电材料,形成导电薄膜,起到屏蔽电磁波的作用。

电导纤维是一种导电纤维材料,其纤维表面被导电涂层包覆,可用于制作柔性屏蔽材料。

除了材料选择外,屏蔽结构的设计也是实现电磁屏蔽的关键。

常见的屏蔽结构包括金属屏蔽箱、金属网格、金属箔等。

金属屏蔽箱是用金属材料构成的封闭结构,能够有效地阻挡电磁波的传播。

金属网格则是将金属线或金属薄片编织而成,可以成为一种透明且有效的屏蔽结构。

金属箔是一层薄的金属膜,可以贴附于物体表面,起到屏蔽电磁波的作用。

总之,电磁屏蔽通过选择合适的材料和设计屏蔽结构,可以有效地限制电磁波的传播范围,以减少干扰并保护周围设备和系统的正常运行。

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理电磁屏蔽(Electromagneticshielding)作为一种重要的物理和工程技术,在当今世界具有重要的意义。

它具有极高的研究价值,也非常重要的应用实用价值。

本文深入研究电磁屏蔽原理,并介绍电磁屏蔽的具体应用。

1.磁屏蔽的概念电磁屏蔽是一种在科学中用于阻隔、消除、减少或绝缘一个物体对外界电磁波的影响的方法。

它通过相反的电磁波来抵消外部的电磁波,从而达到消除电磁干扰的效果。

它可以有效地阻止电磁波及其传输和分布,减少或者抑制外界电磁场的干扰,从而有效保护设备或系统遭到外部电磁干扰的影响。

2.磁屏蔽的原理电磁屏蔽的原理是通过一个覆盖物,它能够有效吸收入射的电磁波,以致于降低外部电磁波对内部设备的影响。

它的原理是:当电磁波碰到屏蔽介质时,通过磁力线的改变和电荷蓄积,形成一种反射电磁波,使其与原始电磁波抵消,从而形成电磁屏蔽效应。

3.磁屏蔽的具体应用电磁屏蔽可以应用于电子产品,电子系统或部件中,以避免外部电磁波的干扰。

它可以用于电子设备的绝缘层,以及电子操作台的绝缘层,以及高科技设备如测控仪器系统的敏感性部件的屏蔽层,以便阻止外部电磁波干扰。

此外,电磁屏蔽还可以用于汽车车辆、发电机组、电网设施等重要场所,以有效防止电磁干扰、保护电力系统和其他重要设备的正常工作。

4.结电磁屏蔽是一种具有重要实际意义的物理技术,它可以有效阻止电磁波及其传输和分布,减少或者抑制外界电磁场的干扰,从而有效保护设备或系统遭到外部电磁干扰的影响,以及用于汽车车辆、发电机组、电网设施等重要场所,保护电网的正常工作。

此外,还有些电磁屏蔽的发展前景,由此可见,当今社会技术的发展与电磁屏蔽紧密联系在一起,但我们还需要对其原理进行更为深入的研究,在实践应用中把握其作用并发挥最大效果,以满足社会技术发展的需求。

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在电子设备及电子产品中,电磁干扰(Electromagnetic Interference)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。

在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。

屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体,将电磁波局限于某一区域内的一种方法。

由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波,因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同,在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。

在设计中要达到所需的屏蔽性能,则需首先确定辐射源,明确频率范围,再根据各个频段的典型泄漏结构,确定控制要素,进而选择恰当的屏蔽材料,设计屏蔽壳体。

屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)来衡量,屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1(1)和加入屏蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2(2)之比,用dB(分贝)表示。

图1 屏蔽效能定义示意图屏蔽效能表达式为(dB) 或(dB)工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。

由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。

因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。

图2 两类基本源在空间所产生的叠加场远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r(场点至源点的距离)的变化而确定的,为远近场的分界点,两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。

表1 两类源的场与传播特性场源类型近场()远场( )场特性传播特性场特性传播特性电偶极子非平面波以衰减平面波以衰减磁偶极子非平面波以衰减平面波以衰减波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比,场源不同、远近场不同,则波阻抗也有所不同,表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。

表2 两类源的波阻抗波阻抗(Ω)场源类型近场()远场()电偶极子120π120π120π磁偶极子120π能量密度包括电场分量能量密度和磁场分量能量密度,通过对由同一场源所产生的电场、磁场分量的能量密度进行比较,可以确定场源在不同区域内何种分量占主要成份,以便确定具体的屏蔽分类。

能量密度的表达式由下列公式给出:电场分量能量密度磁场分量能量密度场源总能量密度表3 两类源的能量密度能量密度比较场源类型近场()远场()电偶极子磁偶极子表3给出了两种场源在远、近场的能量密度。

从表中可以看出,两类源的近场有很大的区别,电偶极子的近场能量主要为电场分量,可忽略磁场分量;磁偶极子的近场能量主要为磁场分量,可忽略电场分量;两类源在远场时,电场、磁场分量均必须同时考虑。

屏蔽类型依据上述分析可以进行以下分类:表4 屏蔽分类场源类型近场()远场()电偶极子(非闭合载流导线)电屏蔽(包括静电屏蔽)电磁屏蔽磁偶极子(闭合载流导线)磁屏蔽(包括恒定磁场屏蔽)电磁屏蔽电屏蔽的实质是减小两个设备(或两个电路、组件、元件)间电场感应的影响。

电屏蔽的原理是在保证良好接地的条件下,将干扰源所产生的干扰终止于由良导体制成的屏蔽体。

因此,接地良好及选择良导体做为屏蔽体是电屏蔽能否起作用的两个关键因素。

磁屏蔽的原理是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路,从而对干扰磁场进行分流,因而选择钢、铁、坡莫合金等高磁导率的材料和设计盒、壳等封闭壳体成为磁屏蔽的两个关键因素。

电磁屏蔽的原理是由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区场,即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。

由于随着频率的增高,波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当,从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。

屏蔽体的泄漏耦合结构与所需抑制的电磁波频率密切相关,三类屏蔽所涉及的频率范围及控制要素如表5所示:表5 泄漏耦合结构与控制要素屏蔽类型磁屏蔽电屏蔽电磁屏蔽频率范围10kHz~500kHz 1MHz~500MHz 500MHz~40GHz泄漏耦合结构屏蔽体壳体屏蔽体壳体及接地孔缝及接地控制要素合理选择壳体材料合理选择壳体材料,良好接地抑制孔缝泄漏,良好接地实际屏蔽体上同时存在多个泄漏耦合结构(n个),设机箱接缝、通风孔、屏蔽体壁板等各泄漏耦合结构的单独屏蔽效能(如只考虑接缝)为SEi(i=1,2,…,n),则屏蔽体总的屏蔽效能由上式可以看出,屏蔽体的屏蔽效能是由各个泄漏耦合结构中产生最大泄漏耦合的结构所决定的,即由屏蔽最薄弱的环节所决定的。

因此进行屏蔽设计时,明确不同频段的泄漏耦合结构,确定最大泄漏耦合要素是其首要的设计原则。

在三类屏蔽中,磁屏蔽和电磁屏蔽的难度较大。

尤其是电磁屏蔽设计中的孔缝泄漏抑制最为关键,成为屏蔽设计中应重点考虑的首要因素。

图4 典型机柜结构示意图根据孔耦合理论,决定孔缝泄漏量的因素主要有两个:孔缝面积和孔缝最大线度尺寸。

两者皆大,则泄漏最为严重;面积小而最大线度尺寸大则电磁泄漏仍然较大。

图4所示为一典型机柜示意图,上面的孔缝主要分为四类:●机箱(机柜)接缝该类缝虽然面积不大,但其最大线度尺寸即缝长却非常大,由于维修、开启等限制,致使该类缝成为电子设备中屏蔽难度最大的一类孔缝,采用导电衬垫等特殊屏蔽材料可以有效地抑制电磁泄漏。

该类孔缝屏蔽设计的关键在于:合理地选择导电衬垫材料并进行适当的变形控制。

●通风孔该类孔面积和最大线度尺寸较大,通风孔设计的关键在于通风部件的选择与装配结构的设计。

在满足通风性能的条件下,应尽可能选用屏效较高的屏蔽通风部件。

●观察孔与显示孔该类型孔面积和最大线度尺寸较大,其设计的关键在于屏蔽透光材料的选择与装配结构的设计。

●连接器与机箱接缝这类缝的面积与最大线度尺寸均不大,但由于在高频时导致连接器与机箱的接触阻抗急剧增大,从而使得屏蔽电缆的共模传导发射变大,往往导致整个设备的辐射发射出现超标,为此应采用导电橡胶等连接器导电衬垫。

综上所述,孔缝抑制的设计要点归纳为:●合理选择屏蔽材料;●合理设计安装互连结构。

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,因此不需要对电路做任何修改。

1 选择屏蔽材料屏蔽体的有效性用屏蔽效能来度量。

屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强E1与有屏蔽时该位置的场强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至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能,这时屏蔽效能的定义公式为:SE = 20 lg ( E1/ E2 ) (dB)用这个定义式只能测试屏蔽材料的屏蔽效能,而无法确定应该使用什么材料做屏蔽体。

要确定使用什么材料制造屏蔽体,需要知道材料的屏蔽效能与材料的什么特性参数有关。

工程中实用的表征材料屏蔽效能的公式为:SE = A + R (dB)式中的A称为屏蔽材料的吸收损耗,是电磁波在屏蔽材料中传播时发生的,计算公式为:A=3.34t(fμrσr)(dB)t = 材料的厚度,μr = 材料的磁导率,σr = 材料的电导率,对于特定的材料,这些都是已知的。

f = 被屏蔽电磁波的频率。

式中的R称为屏蔽材料的反射损耗,是当电磁波入射到不同媒质的分界面时发生的,计算公式为:R=20lg(ZW/ZS)(dB)式中,Zw=电磁波的波阻抗,Zs=屏蔽材料的特性阻抗。

电磁波的波阻抗定义为电场分量与磁场分量的比值:Zw = E / H。

在距离辐射源较近(<λ/2π,称为近场区)时,波阻抗的值取决于辐射源的性质、观测点到源的距离、介质特性等。

若辐射源为大电流、低电压(辐射源电路的阻抗较低),则产生的电磁波的波阻抗小于377,称为低阻抗波,或磁场波。

若辐射源为高电压,小电流(辐射源电路的阻抗较高),则波阻抗大于377,称为高阻抗波或电场波。

关于近场区内波阻抗的具体计算公式本文不予论述,以免冲淡主题,感兴趣的读者可以参考有关电磁场方面的参考书。

当距离辐射源较远(>λ/2π,称为远场区)时,波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。

屏蔽材料的阻抗计算方法为:|ZS|=3.68×10-7(fμr/σr) (Ω)f=入射电磁波的频率(Hz),μr=相对磁导率,σr=相对电导率从上面几个公式,就可以计算出各种屏蔽材料的屏蔽效能了,为了方便设计,下面给出一些定性的结论。

●在近场区设计屏蔽时,要分别考虑电场波和磁场波的情况;●屏蔽电场波时,使用导电性好的材料,屏蔽磁场波时,使用导磁性好的材料;●同一种屏蔽材料,对于不同的电磁波,屏蔽效能使不同的,对电场波的屏蔽效能最高,对磁场波的屏蔽效能最低,也就是说,电场波最容易屏蔽,磁场波最难屏蔽;●一般情况下,材料的导电性和导磁性越好,屏蔽效能越高;●屏蔽电场波时,屏蔽体尽量靠近辐射源,屏蔽磁场源时,屏蔽体尽量远离磁场源;有一种情况需要特别注意,这就是1kHz以下的磁场波。

这种磁场波一般由大电流辐射源产生,例如,传输大电流的电力线,大功率的变压器等。

对于这种频率很低的磁场,只能采用高导磁率的材料进行屏蔽,常用的材料是含镍80%左右的坡莫合金。

2 孔洞和缝隙的电磁泄漏与对策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。

但在实际中,常见的情况是金属做成的屏蔽体,并没有这么高的屏蔽效能,甚至几乎没有屏蔽效能。

这是因为许多设计人员没有了解电磁屏蔽的关键。

首先,需要了解的是电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。

这与静电场的屏蔽不同,在静电中,只要将屏蔽体接地,就能够有效地屏蔽静电场。

而电磁屏蔽却与屏蔽体接地与否无关,这是必须明确的。

电磁屏蔽的关键点有两个,一个是保证屏蔽体的导电连续性,即整个屏蔽体必须是一个完整的、连续的导电体。

另一点是不能有穿过机箱的导体。

对于一个实际的机箱,这两点实现起来都非常困难。

首先,一个实用的机箱上会有很多孔洞和孔缝:通风口、显示口、安装各种调节杆的开口、不同部分结合的缝隙等。

屏蔽设计的主要内容就是如何妥善处理这些孔缝,同时不会影响机箱的其他性能(美观、可维性、可靠性)。

其次,机箱上总是会有电缆穿出(入),至少会有一条电源电缆。

这些电缆会极大地危害屏蔽体,使屏蔽体的屏蔽效能降低数十分贝。

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