什么是電磁屏蔽 電磁屏蔽原理
(一)電磁屏蔽的概念
電磁屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間采用屏蔽體進(jìn)行隔離,以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。
(二)電磁屏蔽原理
1、 磁場(chǎng)屏蔽
磁場(chǎng)屏蔽是把磁力線封閉在屏蔽體內(nèi),從而阻擋內(nèi)部磁場(chǎng)向外擴(kuò)散或外界磁場(chǎng)干擾進(jìn)入,為屏蔽體內(nèi)外的磁場(chǎng)提供低磁阻的通路來(lái)分流磁場(chǎng)。
原理:磁場(chǎng)屏蔽通常指對(duì)靜磁場(chǎng)或交變磁場(chǎng)的屏蔽。磁場(chǎng)屏蔽的原理是由屏蔽體對(duì)干擾磁場(chǎng)提供低磁阻的磁通路,從而對(duì)干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分流,可以理解為是提供一個(gè)旁路供干擾磁場(chǎng)通過,而不影響受旁路保護(hù)的屏蔽體內(nèi)部。
目的:主要用于防止交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)以及交變電磁場(chǎng)的影響。
材料選用:選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導(dǎo)率的材料;
設(shè)計(jì)封閉殼體成為磁屏蔽的兩個(gè)關(guān)鍵因素。(1)由于采用高磁導(dǎo)率的材料做成屏蔽體,因此它給低頻磁通提供了一個(gè)閉合回路,并使其限制在屏蔽材料內(nèi)傳輸,使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大為減弱;(2)屏蔽體的磁導(dǎo)率越高,厚度越大,磁阻越小磁場(chǎng)屏蔽的效果越好。
2、 電場(chǎng)屏蔽
電場(chǎng)屏蔽主要是為了防止電子元器件或設(shè)備間的電容耦合,把電場(chǎng)終止于導(dǎo)體表面,并通過地線中和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷,從而防止由靜電耦合產(chǎn)生的相互干擾。
原理:封閉的導(dǎo)電體可以防止外部因?yàn)殪o電場(chǎng)而形成的電動(dòng)勢(shì)。
目的:電場(chǎng)屏蔽主要用于抑制靜電場(chǎng)的影響,消除因?yàn)殪o電放電而引起的對(duì)數(shù)字設(shè)備不可挽回的損失。
材料選用:選用高導(dǎo)電率的如鋼、鐵、鋅、銅等材料。
設(shè)計(jì)靜電屏蔽有兩個(gè)關(guān)鍵因素。(1)采用高導(dǎo)電率的材料,同時(shí)要導(dǎo)電連續(xù)性良好;(2)接地電阻盡量小。
3、 電磁屏蔽
即對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)加以屏蔽。主要是防止在高頻電磁波的電磁感應(yīng),利用電磁波在導(dǎo)體表面上的反射和在導(dǎo)體中傳播的急劇衰減來(lái)隔離時(shí)變電磁場(chǎng)的相互耦合。
定義:從廣義的角度講,所有屏蔽均屬于電磁屏蔽,但從狹義角度講,電磁屏蔽是指從1KHz~40GHz頻率范圍電磁波的屏蔽。
原理:當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí),由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù),對(duì)入射波產(chǎn)生的反射,這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度,只要求交界面上的不連續(xù);未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量,在體內(nèi)向前傳播的過程中,被屏蔽材料所衰減,也就是所謂的吸收;在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量,傳到材料的另一表面時(shí),遇到金屬-空氣阻抗不連續(xù)的交界面,會(huì)形成再次反射,并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個(gè)金屬的交界面上可能有多次的反射。總之,電磁屏蔽體對(duì)電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。同時(shí)良好的接地可以使屏蔽體的感應(yīng)電流迅速流入大地,有效的降低屏蔽體對(duì)地的高頻電位,以避免或減小外界空間電磁波對(duì)屏蔽室內(nèi)的影響。故屏蔽體需要與大地優(yōu)良的連接形成電氣通路,為屏蔽體提供一條低阻抗的泄放通路。
4、 影響電磁屏蔽效能的因素
電磁屏蔽是解決電磁兼容問題最重要的手段;而合理選用屏蔽材料和屏蔽技術(shù)是解決電磁屏蔽重要保證。
l 材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及材料厚度
l 結(jié)構(gòu)、形狀、氣密性
l 安裝工藝
綜上所述,所用材料也應(yīng)從不同角度考慮。但它們都是屏蔽電磁場(chǎng),是有本質(zhì)的聯(lián)系的。屏蔽的目的是切斷干擾源和被干擾對(duì)象之間的所有耦合方式。
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標(biāo)簽:電磁
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