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电磁屏蔽技术.

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《电磁屏蔽技术》课件

《电磁屏蔽技术》课件

电磁场屏蔽
总结词
通过抑制或减少电磁场的影响，保护电子设备免受干扰。
总结词
电磁场屏蔽的关键在于选择合适的导电和导磁材料、设计 合理的屏蔽结构和接地方式，以确保电子设备的正常运行 。
详细描述
电磁场屏蔽主要采用导电和导磁材料组合使用，如金属网 和铁板等，将电子设备包围起来，以同时减少外部电场和 磁场对设备内部电子元件的影响。
根据屏蔽方式的不同，电磁屏蔽技术 可分为被动屏蔽和主动屏蔽两种。
电磁屏蔽技术的原理
利用导电材料将电磁波限制在一定区 域内，阻止其传播，从而减少电磁辐 射对其他区域的影响。
电磁屏蔽技术的应用场景
电子设备
在电子设备中，电磁屏蔽技术可以用于保护敏感元件免受电磁干 扰，提高设备的稳定性和可靠性。
通信系统
在通信系统中，电磁屏蔽技术可以用于防止电磁干扰，提高信号传 输的稳定性和保密性。
新型电磁屏蔽材料的研发
总结词
随着科技的发展，新型电磁屏蔽材料不断涌现，为电磁屏蔽技术提供了更多选择 和可能性。
详细描述
新型电磁屏蔽材料通常具有更高的导电性能、更轻的重量、更好的加工性能等特 点，能够满足现代电子产品对轻薄、高性能、环保等方面的需求。目前，新型电 磁屏蔽材料主要包括金属氧化物、石墨烯、碳纳米管等。
电磁屏蔽技术的环保问题与解决方案
总结词
电磁屏蔽技术在生产和使用过程中可能会对环境产生一定的影响，需要采取相应的措施 解决环保问题。
详细描述
在生产过程中，电磁屏蔽材料可能会产生废料和污染。为了解决这一问题，可以采用环 保型的生产工艺和设备，减少废料和污染的产生。在使用过程中，电磁屏蔽设备可能会 消耗大量的能源。为了降低能耗，可以采用节能型的电磁屏蔽设备和技术，同时加强设

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
K3
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lg
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Aa 8.686
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

电磁屏蔽技术在电力系统中有哪些应用

电磁屏蔽技术在电力系统中有哪些应用

电磁屏蔽技术在电力系统中有哪些应用在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定运行至关重要。

然而，各种电磁干扰问题可能会对电力系统的性能和可靠性产生负面影响。

电磁屏蔽技术作为一种有效的解决方案，在电力系统中得到了广泛的应用。

首先，我们来了解一下什么是电磁屏蔽技术。

简单来说，电磁屏蔽就是利用导电或导磁材料制成的屏蔽体，将电磁波限制在一定的空间范围内，或者阻止电磁波向外传播，以减少或消除电磁干扰对敏感设备的影响。

在电力系统中，变电站是一个关键的组成部分。

变电站内存在着大量的高压电气设备，如变压器、断路器、互感器等，这些设备在运行过程中会产生强烈的电磁场。

为了保护变电站内的二次设备（如继电保护装置、测控装置等）免受电磁场的干扰，通常会在二次设备室采用电磁屏蔽措施。

例如，在房间的墙壁、天花板和地板上安装金属屏蔽网，或者使用金属板材对整个房间进行屏蔽。

这样可以有效地降低外界电磁场对二次设备的影响，提高设备的运行稳定性和可靠性。

电力电缆也是电磁屏蔽技术应用的重要领域。

在长距离输电过程中，电力电缆会受到来自外界的电磁干扰，同时也会向周围环境辐射电磁波。

为了减少这种干扰和辐射，电力电缆通常采用金属护套进行屏蔽。

金属护套可以将电缆内部的电磁场限制在电缆内部，同时也可以阻挡外界电磁场的侵入。

此外，对于一些对电磁干扰要求较高的场合，还会采用多层屏蔽结构的电力电缆，以进一步提高屏蔽效果。

在电力系统的通信领域，电磁屏蔽技术同样发挥着重要作用。

随着智能电网的发展，电力通信的可靠性和安全性要求越来越高。

通信设备（如光纤通信设备、无线通信设备等）在工作时容易受到电磁干扰，导致通信质量下降甚至中断。

为了保障通信的正常进行，通信设备的外壳通常采用金属材料制作，并进行良好的接地处理，以实现电磁屏蔽。

同时，在通信机房内也会采取屏蔽措施，如安装屏蔽门、屏蔽窗等，以减少外界电磁干扰对通信设备的影响。

在电力系统的自动化控制领域，电磁屏蔽技术对于保障控制系统的稳定运行至关重要。

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。

第4章(2)-电磁屏蔽技术

第4章(2)-电磁屏蔽技术
第4章（2）
电磁屏蔽技术
• 屏蔽材料的选择
• 实际屏蔽体的设计
电磁屏蔽
屏蔽前的场强E1 屏蔽后的场强E2
对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽, 电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) dB
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
R(dB)
靠近辐射源
150
r = 30 m
平面波
靠近辐射源
0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 100M
f
3 108 / 2r
综合屏蔽效能 (0.5mm铝板)
屏蔽效能 （dB） 250
平面波
150
高频时 电磁波种类 的影响很小
0
0.1k
1k
10k
100k
1M
10M 频率
多次反射修正因子的计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磁导率随场强的变化
磁通密度 B = B / H 饱和 最大磁导率 起始磁导率
磁场强度 H

屏蔽强磁场时的问题：当要屏蔽的磁场很强时，存在一对矛盾，即为
了获得较高的屏蔽性能，需要使用导磁率较高的材料，但这种材料容易
饱和。如果用比较不容易饱和的材料，往往由于 =较低，屏蔽性能又 达不到要求。
进入金属的能量已经很小，造成多次反射泄漏时，电磁波在屏蔽材料
内已经传输了三个厚度的距离，其幅度往往已经小可以忽略的程度。 说明二：对于磁场波，在第一个界面上，进入屏蔽材料的磁场强度是入射
磁场强度的2倍，因此多次反射造成的影响是必须考虑的。
说明三：当屏蔽材料的厚度较厚时，形成多次反射泄漏之前，电磁波在屏 蔽材料内传输三个厚度的距离，衰减已经相当大，多次反射泄漏也可

电磁屏蔽技术原理概述

电磁屏蔽技术原理概述

电磁屏蔽技术探讨摘要：讨论了电磁屏蔽技术，包括电磁屏蔽的技术原理、屏蔽材料的性能和应用场合、屏蔽技术的注重事项、屏蔽效能的检测以及特别部位的屏蔽措施。

要害词：电磁屏蔽；屏蔽材料；屏蔽效能引言近几年来，随着电磁兼容工作的开展，电磁屏蔽技术应用得越来越广泛。

为了对电磁屏蔽技术有更深进的理解，应当对屏蔽材料的性能和应用场合、屏蔽技术的注重事项、屏蔽效能的检测以及特别部位的屏蔽措施等进行更深进的探讨。

1电磁屏蔽的技术原理电磁屏蔽是电磁兼容技术的要紧措施之一。

即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来，使其外部电磁场强度低于准许值的一种措施；或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来，使其内部电磁场强度低于准许值的一种措施。

1.1静电屏蔽用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来，在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷，外侧出现与带电导体等量的正电荷，要是将金属屏蔽体接地，那么外侧的正电荷将流进大地，外侧将可不能有电场存在，即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。

1.2交变电场屏蔽为落低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压，能够在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体，并将金属屏蔽体接地。

交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。

只要设法使金属屏蔽体良好接地，就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得特别小。

电场屏蔽以反射为主，因此屏蔽体的厚度不必过大，而以结构强度为要紧考虑因素。

1.3交变磁场屏蔽交变磁场屏蔽有高频和低频之分。

低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路，使大局部磁场被集中在屏蔽体内。

屏蔽体的磁导率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。

因此要与设备的重量相协调。

高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的。

1.4交变电磁场屏蔽一般采纳电导率高的材料作屏蔽体，并将屏蔽体接地。

它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰，又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。

电路中的电磁屏蔽设计与分析

电路中的电磁屏蔽设计与分析

电路中的电磁屏蔽设计与分析在现代科技发展的背景下，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

然而，随着电子设备的不断普及和发展，电磁干扰问题也逐渐显现出来。

为了解决这一问题，电磁屏蔽技术应运而生。

本文将探讨电路中的电磁屏蔽设计与分析，旨在提供一些有关电磁屏蔽的基本概念和方法。

1. 电磁屏蔽的基本原理电磁屏蔽是一种减少电磁波传播的技术，通过采用屏蔽材料和设计来避免电磁波对电子设备的干扰。

其基本原理是通过反射、吸收和透射来消除或减弱入射电磁波的能量。

屏蔽材料的选择对电磁屏蔽效果起着决定性作用。

2. 电磁屏蔽设计的关键因素在进行电磁屏蔽设计时，需要考虑以下几个关键因素：2.1 屏蔽材料的选择：合适的屏蔽材料应具有高导电性和高穿透率的特点，以有效地阻挡电磁波的传播。

2.2 屏蔽结构的设计：合理的屏蔽结构可以最大限度地减少电磁波的穿透和泄漏。

常用的屏蔽结构包括金属外壳、金属网罩和金属膜等。

2.3 地线设计：良好的地线设计可以有效地消除电磁干扰，提高整个电路的抗干扰能力。

3. 电磁屏蔽性能的分析方法为了评估电磁屏蔽的性能，我们可以采用以下几种方法：3.1 空腔法：通过将待测试的设备放置在一个屏蔽空腔中，利用测量待测设备内部电磁波的衰减程度来评估屏蔽效果。

3.2 射频传递法：该方法通过测量电磁波在屏蔽结构中的传输损耗来分析屏蔽性能。

3.3 屏蔽效能测试：该方法通过测量电磁波在材料或结构中的透射、反射和吸收等参数来评估屏蔽效能。

4. 电磁屏蔽设计的应用领域电磁屏蔽技术在多个领域有着广泛的应用，如通信设备、医疗设备、军事装备等。

其中，通信设备是最常见的应用领域之一。

在通信设备中，电磁屏蔽设计可以有效地减少电磁波对设备性能和信号传输质量的干扰。

5. 电磁屏蔽设计的未来发展趋势随着科技的不断进步，电磁屏蔽技术也在不断演进。

未来，我们可以期待以下几个方面的发展：5.1 新型屏蔽材料的研发：人们正在不断探索和研发具有更高导电性和更好屏蔽性能的新材料，以满足不同领域的需求。

国外电磁屏蔽技术

国外电磁屏蔽技术

国外电磁屏蔽技术
国外在电磁屏蔽技术方面已经取得了许多进展，以下是一些国外的电磁屏蔽技术：
1.导电涂料：这种技术使用导电涂料涂覆在需要屏蔽的物体表面，从而起到电磁屏蔽的作用。

这种涂层具有较高的导电性能，能够有效地吸收和反射电磁波，从而达到屏蔽的目的。

2.导电布：导电布是一种由导电材料制成的柔软织物，具有良好的电磁屏蔽效果。

这种材料可以用于制作各种屏蔽罩、屏蔽帐篷等，方便携带和移动。

3.导电橡胶：导电橡胶是一种由导电颗粒和橡胶材料混合制成的弹性材料，具有良好的电磁屏蔽性能。

这种材料可以用于填补缝隙、密封开口等，从而达到电磁屏蔽的目的。

4.导电泡沫：导电泡沫是一种轻质、多孔的导电材料，具有较好的电磁屏蔽效果。

这种材料可以用于填充空隙、覆盖开口等，起到电磁屏蔽的作用。

5.金属网：金属网是一种由金属线制成的网状结构，可以用于制作各种规格的屏蔽罩、屏蔽帐篷等。

这种材料的电磁屏蔽效果比较好，价格也比较低廉。

总的来说，国外的电磁屏蔽技术已经比较成熟，各种导电材料、金属网等都已经得到了广泛应用。

这些技术可以应用于各种领域，如军事、医疗、通讯等。

电磁屏蔽的原理是啥

电磁屏蔽的原理是啥

电磁屏蔽的原理是啥电磁屏蔽是一种通过阻挡或吸收电磁辐射来保护电子设备免受外部电磁干扰的技术。

它基于电磁波的特性，采取一系列措施来限制电磁波的传播，从而达到屏蔽的效果。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的能量波动，并以光速传播。

频率和振幅的不同决定了电磁波的特性，同时也决定了电磁波对电子设备的影响程度。

对于电子设备来说，如果受到外部电磁波的干扰，可能会导致电路故障、数据丢失或其他不正常运行的现象。

电磁屏蔽的原理是通过选择合适的屏蔽材料和结构来限制电磁波的传播和入侵。

以下是电磁屏蔽的一些主要原理和方法：1. 反射：电磁波在遇到屏蔽材料时，会发生反射。

屏蔽材料通常具有良好的导电性或磁导率，使电磁波无法穿透材料表面，从而反射回去。

2. 吸收：电磁波在遇到屏蔽材料时，会发生吸收。

屏蔽材料通常具有高度吸收电磁波的特性，通过将电磁波转化为热能或其他形式的能量，来消耗电磁波的能量。

3. 散射：电磁波在遇到屏蔽材料时，会发生散射。

散射是指电磁波在材料表面或内部遇到不同介质或结构时改变方向或传播路径的现象。

4. 圈地：通过将电子设备放置在一个屏蔽的金属盒子或金属外壳中，形成一个封闭的空间，称为Faraday囚笼。

这个金属外壳可以有效地屏蔽外部电磁波的入侵。

5. 导向：通过采用合适的导向形状和布局，使电磁波沿特定的路径传导，从而避免对电子设备的干扰。

通过以上的原理和方法，可以实现电磁屏蔽的效果，保护电子设备免受外部电磁干扰的影响。

采取不同的屏蔽措施，可以根据具体的应用环境和需求来选择合适的电磁屏蔽方案。

电磁屏蔽技术在现代电子设备中起着重要的作用。

电子设备通常都会产生和接收不同频率的电磁波，而周围环境也充满了各种电磁辐射源。

如果没有电磁屏蔽的保护，电子设备可能会受到各种干扰，甚至可能无法正常工作。

电磁屏蔽广泛应用于通信设备、航天装备、医疗仪器和工业自动化等领域。

在通信设备方面，电磁屏蔽能够减少设备之间的互相干扰，并提高信号传输的质量和可靠性。

电磁兼容EMC中的屏蔽技术介绍

电磁兼容EMC中的屏蔽技术介绍

电场,磁场,电磁场的屏蔽其实是不同的!磁场的屏蔽问题,是一个既具有实际意义又具有理论意义的问题.根据条件的不同,电磁场的屏蔽可分为静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种情况,这三种情况既具有质的区别,又具有内在的联系,不能混淆.静电屏蔽在静电平衡状态下,不论是空心导体还是实心导体;不论导体本身带电多少,或者导体是否处于外电场中,必定为等势体,其内部场强为零,这是静电屏蔽的理论基础.因为封闭导体壳内的电场具有典型意义和实际意义,我们以封闭导体壳内的电场为例对静电屏蔽作一些讨论.(一)封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响.如壳内无带电体而壳外有电荷q,则静电感应使壳外壁带电.静电平衡时壳内无电场.这不是说壳外电荷不在壳内产生电场,根发电场.由于壳外壁感应出异号电荷,它们与q在壳内空间任一点激发的合场强为零.因而导体壳内部不会受到壳外电荷q或其他电场的影响.壳外壁的感应电荷起了自动调节作用.如果把上述空腔导体外壳接地,则外壳上感应正电荷将沿接地线流入地下.静电平衡后空腔导体与大地等势,空腔内场强仍然为零.如果空腔内有电荷,则空腔导体仍与地等势,导体内无电场.这时因空腔内壁有异号感应电荷,因此空腔内有电场.此电场由壳内电荷产生,壳外电荷对壳内电场仍无影响.由以上讨论可知,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷影响. (二)接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响.如果壳内空腔有电荷q,因为静电感应,壳内壁带有等量异号电荷,壳外壁带有等量同号电荷,壳外空间有电场存在,此电场可以说是由壳内电荷q间接产生.也可以说是由壳外感应电荷直接产生的.但如果将外壳接地,则壳外电荷将消失,壳内电荷q与内壁感应电荷在壳外产生电场为零.可见如果要使壳内电荷对壳外电场无影响,必须将外壳接地.这与第一种情况不同.这里还须注意:①我们说接地将消除壳外电荷,但并不是说在任何情况壳外壁都一定不带电.假如壳外有带电体,则壳外壁仍可能带电,而不论壳内是否有电荷.②实际应用中金属外壳不必严格完全封闭,用金属网罩代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果,虽然这种屏蔽并不是完全、彻底的.③在静电平衡时,接地线中是无电荷流动的,但是如果被屏蔽的壳内的电荷随时间变化,或者是壳外附近带电体的电荷随时间而变化,就会使接地线中有电流.屏蔽罩也可能出现剩余电荷,这时屏蔽作用又将是不完全和不彻底的.总之,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷与电场影响;接地封闭导体壳外电场不受壳内电荷的影响.这种现象,叫静电屏蔽.静电屏蔽有两方面的意义:其一是实际意义:屏蔽使金属导体壳内的仪器或工作环境不受外部电场影响,也不对外部电场产生影响.有些电子器件或测量设备为了免除干扰,都要实行静电屏蔽,如室内高压设备罩上接地的金属罩或较密的金属网罩,电子管用金属管壳.又如作全波整流或桥式整流的电源变压器,在初级绕组和次级绕组之间包上金属薄片或绕上一层漆包线并使之接地,达到屏蔽作用.在高压带电作业中,工人穿上用金属丝或导电纤维织成的均压服,可以对人体起屏蔽保护作用.在静电实验中,因地球附近存在着大约100V/m的竖直电场.要排除这个电场对电子的作用,研究电子只在重力作用下的运动,则必须有eE<meg,可算出e<="" span=""style="overflow-wrap: break-word; margin: 0px; padding: 0px; box-sizing: border-box;"></meg,可算出e其二是理论意义:间接验证库仑定律.高斯定理可以从库仑定律推导出来的,如果库仑定律中的平方反比指数不等于2就得不出高斯定理.反之,如果证明了高斯定理,就证明库仑定律的正确性.根据高斯定理,绝缘金属球壳内部的场强应为零,这也是静电屏蔽的结论.若用仪器对屏蔽壳内带电与否进行检测,根据测量结果进行分析就可判定高斯定理的正确性,也就验证了库仑定律的正确性.最近的实验结果是威廉斯等人于1971年完成的,指出在式F=q1q2/r2±δ中,δ<(2.7±3.1)×10-16,可见在现阶段所能达到的实验精度内,库仑定律的平方反比关系是严格成立的.从实际应用的观点看,我们可以认为它是正确的.静磁屏蔽静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场.静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场.它与静电屏蔽作用类似而又有不同.静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明.如将铁磁材料做成截面如图7的回路,则在外磁场中,绝大部份磁场集中在铁磁回路中.这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析.因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍,所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少.这样,被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的.材料的磁导率愈高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈显著.因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层,故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽.静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用.例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦.为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽.在手表中,在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用.前面指出,静电屏蔽的效果是非常好的.这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级,而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级,通常约大几千倍.所以静磁屏蔽总有些漏磁.为了达到更好的屏蔽效果,可采用多层屏蔽,把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉.所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重.但是,如果要制造绝对的“静磁真空”,则可以利用超导体的迈斯纳效应.即将一块超导体放在外磁场中,其体内的磁感应强度B永远为零.超导体是完全抗磁体,具有最理想的静磁屏蔽效果,但目前还不能普遍应用.电磁屏蔽电磁场在导电介质中传播时,其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减.从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小.导体表面的场量最大,愈深入导体内部,场量愈小.这种现象也称为趋肤效应.利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置.它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义.电磁屏蔽是抑制干扰,增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段.合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备.如在收音机中,用空芯铝壳罩在线圈外面,使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音.音频馈线用屏蔽线也是这个道理.示波管用铁皮包着,也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描.在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备.用什么材料作电磁屏蔽呢?因电磁波在良导体中衰减很快,把由导体表面衰减到表面值的1/e(约36.8%)处的厚度称为趋肤厚度(又称透入深度),用d表示,有电磁屏蔽,电磁场在导电介质中传播时,其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减.从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小.导体表面的场量最大,愈深入导体内部,场量愈小.这种现象也称为趋肤效应.利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置.它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义.电磁屏蔽是抑制干扰,增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段.合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备.如在收音机中,用空芯铝壳罩在线圈外面,使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音.音频馈线用屏蔽线也是这个道理.示波管用铁皮包着,也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描.在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备.用什么材料作电磁屏蔽呢?因电磁波在良导体中衰减很快,把由导体表面衰减到表面值的1/e(约36.8%)处的厚度称为趋肤厚度(又称透入深度),用d表示,有其中μ和σ分别为屏蔽材料的磁导率和电导率.若电视频率f=100 MHz,对铜导体(σ=5.8×107/ ?m,μ≈μo＝4π×10-7H/m)可求出d=0．00667mm.可见良导体的电磁屏蔽效果显著.如果是铁(σ＝107/ ?m)则d=0.016mm.如果是铝(σ＝3.54×107/ ?m)则d＝0.0085mm.为了得到有效的屏蔽作用,屏蔽层的厚度必须接近于屏蔽物质内部的电磁波波长(λ=2πd).如在收音机中,若f＝500kHz,则在铜中d＝0.094mm(λ=0.59mm).在铝中d＝0.12mm(λ=0.75mm ).所以在收音机中用较薄的铜或铝材料已能得到良好的屏蔽效果.因为电视频率更高,透入深度更小些,所需屏蔽层厚度可更薄些,如果考虑机械强度,要有必要的厚度.在高频时,由于铁磁材料的磁滞损耗和涡流损失较大,从而造成谐振电路品质因素Q值的下降,故一般不采用高磁导率的磁屏蔽,而采用高电导率的材料做电磁屏蔽.在电磁材料中,因趋肤电流是涡电流,故电磁屏蔽又叫涡流屏蔽.在工频(50Hz)时,铜中的d＝9.45mm,铝中的d＝11.67mm.显然,采用铜、铝已很不适宜了,如用铁,则d＝0.172mm,这时应采用铁磁材料.因为在铁磁材料中电磁场衰减比铜、铝中大得多.又因是低频,无需考虑Q值问题.可见,在低频情况下,电磁屏蔽就转化为静磁屏蔽.电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点.相同点是都应用高电导率的金属材料来制作;不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合,防止静电感应,屏蔽必须接地.而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体一薄层,借涡流消除电磁场的干扰,这种屏蔽体可不接地.但因用作电磁屏蔽的导体增加了静电耦合,因此即使只进行电磁屏蔽,也还是接地为好,这样电磁屏蔽也同时起静电屏蔽作用.。

电磁屏蔽措施

电磁屏蔽措施

电磁干扰屏蔽措施主要有以下几种：
1. 静电屏蔽：用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响。

2. 静磁屏蔽：利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。

3. 电磁屏蔽：利用趋肤效应阻止高频电磁波进入导体内部，实现电磁屏蔽。

4. 采用屏蔽技术：可以用金属箔或金属铠装箔来实现，也可以采用特殊的电磁屏蔽材料，如铁钢箔和铝箔。

5. 采用电磁屏蔽材料：这些材料可以有效地吸收可能传播到被保护设备的电磁波，从而抑制电磁干扰的传播。

6. 采用绝缘材料：绝缘材料可以有效地阻止电磁波的传播，从而有效地抑制电磁干扰。

7. 采用磁护屏：磁护屏是一种带有磁吸铁片的箔，可以有效地吸收外界的电磁波，从而起到抑制电磁干扰的作用。

8. 采用多层护屏：多层护屏可以有效地增加电磁波吸收的隔离效果，从而抑制电磁干扰的传播。

以上措施可以根据实际情况选择使用，以达到最佳的电磁干扰屏蔽效果。

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理

电磁屏蔽原理
电磁屏蔽(EMI)是指利用永久磁铁、电容器和导体等电磁技术来防止空中传输的电磁波造成的电磁干扰。

它是一种综合利用物理防护技术和磁性防护技术的一种措施，旨在确保各种电子设备的正常工作状态，以及防止电磁波污染对其他系统和人员的影响。

电磁屏蔽是一种有效的保护电子电路和系统免受电磁干扰的技术，常用于电子系统、汽车电子系统、航空航天、通信设备、消费电子产品、电源系统等。

它的原理是：通过某种方式使物理空间内的电磁波不能从某处穿过，以保护电子电路或设备的正常运行；如果不进行屏蔽，电磁波可能会给电子设备造成损害。

电磁屏蔽的原理有三种：第一种是采用屏蔽结构，通过封闭屏蔽结构来阻挡电磁波；第二种是采用电磁绝缘，通过不同导体的磁阻和电阻来降低电磁波的能量；第三种是采用磁阻特性，通过改变电磁波的信号组成，从而降低其能量。

屏蔽结构由导线、铁片或金属框架组成，可以吸收、散射和反射电磁波，从而抑制其波动，从而达到吸收电磁波的效果，保障电子电路的正常运行。

电磁绝缘是指在电磁屏蔽的结构中加入两种或更多的导体，其中一个导体的传导中具有大量的磁阻和电阻，而另一种导体的传导中则没有或很少的磁阻和电阻，从而降低电磁波的干扰能量。

使用电磁绝缘可以降低高频电磁波的干扰，但是其电流传导能力较低。

磁阻特性是指在电磁屏蔽结构中，采用高磁阻性材料表面和容器
体等材料所构成的特殊结构，以防止电磁波的渗透。

这种方法可以有效促进电磁波的散射和反射，而不是完全阻挡。

磁阻的降低可以有效降低电磁波的能量水平。

总之，电磁屏蔽是一种有效的电磁干扰抑制技术，可以有效降低电磁波对电子电路和系统的影响，以确保设备的正常运行，促进其安全性与可靠性。

强磁场实验技术的电磁屏蔽方法与设计原则

强磁场实验技术的电磁屏蔽方法与设计原则

强磁场实验技术的电磁屏蔽方法与设计原则引言：随着科技的发展和人类对物质世界的无限猎奇，强磁场实验技术日趋重要。

然而，强磁场所带来的电磁辐射也给实验环境和人身安全带来了很大的挑战。

为了保证实验数据的准确性和人员健康，科技工作者开始研究电磁屏蔽的方法与设计原则。

一、电磁屏蔽方法强磁场实验中的电磁辐射主要分为静态磁场与交流磁场两类。

针对不同的辐射类型，我们可以采用不同的屏蔽技术。

1. 静态磁场屏蔽静态磁场屏蔽主要通过三种方法实现：磁屏蔽材料、超导屏蔽和电磁屏蔽室。

磁屏蔽材料主要是利用其高导磁率来吸收或反射磁场，以减少外部磁场的干扰。

比如使用镍锌铁氧体材料，其导磁率高且适用于静态磁场。

然而，由于材料的特性限制，磁屏蔽材料仅限于对低频率磁场起作用。

超导屏蔽基于超导材料的磁抗效应，通过将超导材料置于实验区域内部或外部来屏蔽磁场。

超导材料在低温下处于超导态，能够完全排斥磁场的侵入。

这种方法能够屏蔽频率较高的磁场，但需要耗费大量的能源来保持低温状态。

电磁屏蔽室则是利用金属环绕实验区，形成一个封闭的空间，其表面具有良好的电导性能，能够反射电磁波。

电磁屏蔽室的优点是对各种频率的电磁辐射都有较好屏蔽效果，但较大的尺寸和复杂的结构增加了实验的难度和成本。

2. 交流磁场屏蔽对于交流磁场，我们可以采用主动屏蔽技术和被动屏蔽技术。

主动屏蔽技术是通过在磁场源周围设置线圈，利用反馈原理对磁场进行干扰，使之减弱或消失。

这种方法在实验场景中应用广泛，具有灵活性和较好的屏蔽效果，但需要耗费较大的能量。

被动屏蔽技术则是通过改变磁场的传播路径，使之绕过实验区域，减少对实验的干扰。

常用的被动屏蔽方法有磁流屏蔽和磁屏蔽板。

磁流屏蔽是通过在磁场产生源附近设置金属通路，使磁场流过通路而不进入实验区域。

而磁屏蔽板则是利用其高导磁率将磁场引导到指定位置，从而减轻磁场对实验的影响。

二、电磁屏蔽设计原则在进行强磁场实验时，合理的电磁屏蔽设计是保证实验环境稳定并减少干扰的关键。

电磁屏蔽技术基础知识

电磁屏蔽技术基础知识

电磁屏蔽技术基础知识Thalez Group电磁屏蔽技术基础知识⽬录1.电磁屏蔽的⽬的2.区分不同的电磁波3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能4.屏蔽材料的屏蔽效能估算5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素6.实⽤屏蔽体设计的关键7.孔洞电磁泄漏的估算8.减少缝隙电磁泄漏的措施9.电磁密封衬垫的原理10.电磁密封衬垫的选⽤11.常⽤电磁密封衬垫的⽐较12.电磁密封衬垫使⽤的注意事项13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题14.与衬垫性能相关的其它环境问题15.截⽌波导管的概念与应⽤16.截⽌波导管的注意事项与设计步骤17.⾯板上的显⽰器件的处理18.⾯板上的操作器件的处理19.通风⼝的处理20.线路板的局部屏蔽21.屏蔽胶带的作⽤和使⽤⽅法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。

⼀.电磁屏蔽的⽬的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ZW 定义为：电磁波中的电场分量E与磁场分量H的⽐值: ZW = E / H电磁波的波阻抗与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。

电磁屏蔽技术大全

电磁屏蔽技术大全

电磁屏蔽的作用原理是屏蔽体对电磁能量的反射、 吸收和引导作用，而这些作用与屏蔽结构表面和屏蔽体 内所感应的电荷、电流及极化现象密切相关。 屏蔽效能 屏蔽效能定义为在电磁场中同一地点无屏蔽存在 时电磁场强度与加屏蔽体后的电磁场强度之比，用 SE表示
SE
E E
0 S
或SE
H H
0 S
式中， 0 、 分别为无屏蔽使某点的电场强度和磁场 E H 强度； s 、 分别表示屏蔽后同一点的电场强度和磁 E H 场强度。
波阻抗的变化 在近场区内，特定电场波的波阻抗随距离而变 化。如果是电场波，随着距离的增加，波阻抗降低， 如果是磁场波，随着距离的增加，波阻抗升高。在 远场区，波阻抗保持不变。
注意：近场区和远场区的分界面随频率的不同而不 同，不是一个定数，这在分析问题时要注意。例如， 在考虑机箱的屏蔽时，机箱相对与线路板上的高速 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，可能出于近场区。后面会看 到，在近场区设计屏蔽时，要分别考虑电场屏蔽和 磁场屏蔽。
交变屏蔽的机理： 1）感应涡流理论，高频干扰电磁场在中屏蔽体 内会产生 涡流，涡流产生的磁场对高频干扰电磁场有抵 消/削弱的作用。 2）电磁场理论，分析电磁屏蔽原理和效能的经典理论。 3）传输线理论，它是根据这样一个事实：电磁波在金 属 屏蔽体中传播的过程与行波在传输线中传播的过程 很相似。因此，可用传输线方程来对电磁屏蔽机理做等 效分析计算。

电场为主 E 1 / r ，H 1 / r
3 2
平面波E 1 / r，H 1 / r
377
磁场为主 H 1 / r ，E 1 / r
3 2
0
/ 2
图2-9 波阻抗
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《电磁屏蔽技术》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：屏蔽前屏蔽后衰减量屏蔽效能1 0.1 90% 20dB1 0.01 99% 40dB1 0.001 99.9% 60dB1 0.0001 99.99% 80dB1 0.00001 99.999% 100dB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12. 电磁密封衬垫使用的注意事项电磁密封衬垫的使用方法对屏蔽体的屏蔽效能影响很大在使用时，要注意以下几点：1）所有种类的电磁密封衬垫中，指形簧片允许滑动接触，其他种类的衬垫绝不允许滑动接触否则会造成衬垫的损坏2）有种类的衬垫受到过量压缩都会发生不可恢复地损坏，因此在使用时要设置限压结构，保证一定的压缩量3）除了导电橡胶衬垫以外，当衬垫与屏蔽体机体之间的电器接触良好时，衬垫的屏蔽效能与压缩量没有正向关系，增大压缩量并不能提高屏蔽效能导电橡胶的屏蔽效能则随着压缩量的增加而增加，这与导电橡胶中的导电颗粒密度加大有关4）使用衬垫接触的金属板要有足够的刚度，否则在衬垫的弹力作用下会发生变形，形成新的不连续点，导致射频泄漏对于正面压缩结构，适当的紧固螺钉间距可以防止面板变形5）尺寸允许时，尽量使用较厚的衬垫，这样可以允许金属结构件具有更大的加工误差，从而降低了成本另外，较厚的衬垫一般更柔软些，对金属板的刚性要求较小（从而避免了由于结构件刚性不够导致变形二造成的射频泄漏）6）衬垫材料要安装在不易被损坏的位置例如，对于大型的屏蔽门，衬垫要安装在门框内，并提供一定的保护；对于可拆卸的面板，最好将衬垫安装在活动面板上，这样拆下面板时，便于存放7）安装衬垫的金属表面一定要清洁、导电，以保证可靠的导电性8）尽量采用槽安装方式，槽的作用是固定衬垫和限制过量压缩使用槽安装方式时，屏蔽提的两个部分之间接触不仅通过衬垫实现完全接触，而且还有金属之间的直接接触，因此，具有最高的屏蔽效能9）安装槽的形状有直槽和燕尾槽两种，直槽加工简单，但衬垫容易掉出燕尾槽没有这个问题槽的高度一般为衬垫高度的75%左右（具体尺寸参考衬垫厂家要求的压缩量），宽度要保证有足够的空间允许衬垫受到压缩时的伸展衬垫安装在直槽内时，衬垫需要固定一般设计资料上建议用导电胶粘接，但这样有两个缺点：一是会增加成本，另一个是导电胶会发生老化而导致屏蔽性能下降这里建议用非导电胶，在紧固螺钉穿过的地方滴一小滴这样，粘胶的地方虽然不导电，但是金属螺钉起到了导电接触地作用，并且屏蔽效能比较稳定10) 滑动接触时的方向，只有指形簧片才允许滑动接触安装簧片时，要注意簧片的方向，使滑动所施加的压缩力能够使簧片自由伸展一般情况下，簧片可以靠背胶粘接，但要注意固化时间（参考簧片厂家说明）较恶劣的环境下（温度过高或过低，机械力过大等），可用卡装结构11）根据屏蔽体基体材料选择适当的衬垫材料，使接触面达到电化学兼容状态，有关设计可以参考后面给出的资料如果空间允许，在安装衬, 垫的缝隙处同时使用环境密封衬垫，并且使环境密封衬垫面对外部环境，防止电解液进入到导电衬垫与屏蔽体接触的结合面上12) 螺钉的位置，一般情况下，螺钉安装在沉淀内侧或外侧并不是十分重要，但是在屏蔽要求很高的场合，螺钉要安装在衬垫的外侧，为防止螺钉穿透屏蔽箱，造成额外的泄漏13. 电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题电化学腐蚀问题是设计屏蔽机箱必须考虑的问题之一电化学腐蚀发生在不同种类金属的接触面上因此，在电磁密封衬垫与屏蔽体基体接触的表面上容易发生电化学腐蚀发生在衬垫与屏蔽体基体之间的电化学腐蚀会造成下面两个后果：1）降低屏蔽效能，电化学腐蚀的结果是降低了接触面的导电性，甚至导致接触面完全断开，这会造成机箱的屏蔽效能降低2）互调效应，又称锈螺钉效应这是因为电化学反应产生的化合物是非线性的半导体物质，这会产生信号混频结果是产生了新的干扰频率防止电化学腐蚀的方法：速度与环境因素关系很大，在湿热、盐雾环境中腐蚀发展很快，而在干燥环境中，腐蚀发展很慢14. 与衬垫性能相关的其它环境问题1）潮湿环境：潮湿会加速接触面的电化学腐蚀造成这种后果的原因是，在潮湿环境中，会生长霉菌，霉菌会放出酸性物质，从而导致电化学腐蚀对于军用设备，霉菌试验是验证这个问题的试验方法2）振动环境：车载设备或运输中的设备所承受的振动是造成衬垫结合处腐蚀的主要原因之一这是因为振动导致衬垫与屏蔽体之间的摩擦，产生了细小金属粉粒，这种金属粉粒即使在较好的环境中也容易腐蚀振动造成的腐蚀是车载设备屏蔽失效的主要原因15. 截止波导管的概念与应用金属管对于电磁波，具有高频容易通过、低频衰减较大的特性这与电路中的高通滤波器十分相象与滤波器类似，波导管的频率特性也可以用截止频率来描述，低于截止频率的电磁波不能通过波导管，高于截止频率的电磁波可以通过波导管利用这个特性，可以达到屏蔽电磁波，同时实现一定实体连通的目的方法是，将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率，使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区，因此成为截止波导管截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一常用的波导管有圆形、矩形、六角形等，它们的截止频率如下：矩形波导管的截止频率：f c=15×109 /l式中：l是矩形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz圆形波导管的截止频率：f c=17.6×109 /d式中：d是圆形波导管的内直径，单位是cm，f c的单位是Hz六角形波导管的截止频率：f c=15×109 /w式中：w是六角形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz截止波导管的吸收损耗：落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时，会发生衰减，这种衰减称为截止波导管的吸收损耗，截止波导管的吸收损耗计算公式如下A=1.8×f c×t×10-9（1-（f/f c）2）1/2（dB）式中：t是截止波导管的长度，单位是cm，f 是所关心信号的频率（Hz），f c是截止波导管截止频率（Hz）如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率（f﹤f c/5），则公式化简为：A=1.8×f c×l×10-9 （dB）圆形截止波导管：A=32t/d（dB）矩形（六角形）截止波导管：A=27t/l （dB）从公式中可以看出，当干扰的频率远低于波导管的截止频率使，若波导管的长度增加一个截面最大尺寸，则损耗增加将近30分贝截止波导管的总屏蔽效能：截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时，就可以考虑使用截止波导管，利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能16. 截止波导管的注意事项与设计步骤1）绝对不能使导体穿过截止波导管，否则会造成严重的电磁泄漏，这是一个常见的错误2）一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态，并且截止频率要远高于（5倍以上）需要屏蔽的频率设计截止波导管的步骤如下所示：A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SEB) 确定截止波导管的截止频率F c，使f c≥5F maxC) 根据F c，利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸dD) 根据d和SE，利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t说明：在屏蔽体上，不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏因此，在结构设计中，可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”，减小缝隙的电磁泄。