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emc辐射屏蔽计算EMC辐射屏蔽计算是指在电磁兼容性设计中，通过计算和分析来确定电子设备或系统对外界电磁辐射的屏蔽效果。
本文将介绍EMC辐射屏蔽计算的基本原理和方法，并探讨其在实际应用中的重要性和挑战。
一、EMC辐射屏蔽计算的基本原理和方法EMC辐射屏蔽计算是通过建立电磁场传播模型，分析设备或系统的辐射特性，以及辐射泄漏途径和路径的特性，来评估设备或系统对外界电磁辐射的屏蔽效果。
其基本原理是利用电磁理论和数值计算方法，结合设备或系统的结构特点和材料特性，对电磁辐射的传播和衰减进行建模和仿真，从而确定辐射场的强度和分布情况。
在EMC辐射屏蔽计算中，常用的方法包括有限差分法（FDTD）、有限元法（FEM）、矩量法（MoM）等。
这些方法可以通过离散化的网格或元素，对电场和磁场进行数值计算，并得到辐射场的分布情况。
同时，还可以通过引入边界条件、材料参数和辐射源的特性，对辐射场的传播和衰减进行模拟和分析。
二、EMC辐射屏蔽计算的重要性和挑战EMC辐射屏蔽计算在电子设备和系统的设计中起着至关重要的作用。
首先，它可以帮助设计人员评估设备或系统对外界电磁辐射的敏感性和容忍度，为电磁兼容性设计提供重要的参考依据。
其次，它可以指导设计人员优化设备或系统的结构和材料选择，以提高其对电磁辐射的屏蔽效果。
最后，它可以减少设备或系统的辐射泄漏，防止对周围环境和其他设备造成干扰和损害。
然而，EMC辐射屏蔽计算也面临一些挑战。
首先，由于设备或系统的结构和材料的复杂性，以及电磁场的非线性特性，辐射屏蔽计算的模型和仿真结果可能存在一定的误差。
因此，在进行计算时需要考虑这些误差，并采取合适的校正和修正方法。
其次，辐射屏蔽计算需要大量的计算资源和时间，尤其是对于复杂的设备或系统。
因此，需要合理选择计算方法和参数，以提高计算效率和精度。
最后，辐射屏蔽计算的结果需要与实际测试数据进行验证和比对，以确保其准确性和可靠性。
三、结论EMC辐射屏蔽计算是电磁兼容性设计中重要的一环，它通过建立电磁场传播模型，分析设备或系统的辐射特性，评估其对外界电磁辐射的屏蔽效果。
一、实验目的1. 了解磁屏蔽的基本原理和作用。
2. 掌握磁屏蔽材料的特性及其在电磁兼容（EMC）中的应用。
3. 通过实验验证磁屏蔽材料对电磁干扰（EMI）的屏蔽效果。
二、实验原理磁屏蔽是一种通过在电磁场中引入屏蔽材料，使电磁场在屏蔽材料内部产生感应电流，从而抵消或减弱电磁场对外部空间的影响的技术。
磁屏蔽材料主要有铁磁材料和铁氧体材料等。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 磁屏蔽实验装置- 信号发生器- 阻抗分析仪- 钳形电流表- 电磁场测量仪- 磁屏蔽材料（铁磁材料和铁氧体材料）2. 实验材料：- 铁磁材料：硅钢片- 铁氧体材料：铁氧体磁环四、实验步骤1. 准备实验装置，将信号发生器输出信号连接到磁屏蔽实验装置上。
2. 将铁磁材料和铁氧体材料分别放置在实验装置中，分别测量屏蔽效果。
3. 在不同频率下，通过改变铁磁材料和铁氧体材料的厚度，观察屏蔽效果的变化。
4. 比较铁磁材料和铁氧体材料的屏蔽效果，分析其优缺点。
5. 记录实验数据，绘制屏蔽效果曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）在相同厚度下，铁磁材料的屏蔽效果优于铁氧体材料。
（2）随着频率的增加，铁磁材料和铁氧体材料的屏蔽效果均有所下降。
（3）在相同频率下，铁磁材料的屏蔽效果比铁氧体材料更稳定。
2. 实验分析：（1）铁磁材料具有高磁导率，能有效降低磁通量，从而降低电磁干扰。
而铁氧体材料虽然磁导率较低，但其饱和磁感应强度高，能有效吸收电磁波能量，降低电磁干扰。
（2）随着频率的增加，电磁波穿透屏蔽材料的能力增强，导致屏蔽效果下降。
因此，在设计磁屏蔽系统时，应考虑电磁干扰的频率范围，选择合适的屏蔽材料。
（3）铁磁材料的屏蔽效果比铁氧体材料更稳定，因为铁磁材料的磁导率随频率变化较小，而铁氧体材料的磁导率随频率变化较大。
六、结论1. 磁屏蔽技术在电磁兼容（EMC）领域具有重要作用，能有效降低电磁干扰。
2. 铁磁材料和铁氧体材料均可用于磁屏蔽，但铁磁材料的屏蔽效果优于铁氧体材料。
电磁兼容解决方案电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指各种电子设备在相互连接和共存的情况下，能够在无干扰和无辐射的条件下正常工作的能力。
在现代社会中，电子设备的广泛应用使得电磁兼容问题日益突出。
为了解决这一问题，人们提出了各种电磁兼容解决方案。
本文将从五个方面详细介绍这些解决方案。
一、电磁屏蔽技术1.1 金属屏蔽：利用金属材料对电磁波进行屏蔽，如使用金属外壳、金属屏蔽罩等。
1.2 电磁屏蔽涂料：在电子设备表面涂覆电磁屏蔽涂料，以提高设备的屏蔽性能。
1.3 电磁隔离设计：通过合理的电路布局和屏蔽结构设计，减少电磁辐射和电磁感应。
二、电磁干扰抑制技术2.1 滤波器设计：在电子设备的电源线路、信号线路等关键位置添加滤波器，以阻止电磁干扰信号的传播。
2.2 接地设计：合理的接地设计能够有效地抑制电磁干扰，如采用单点接地、分层接地等方法。
2.3 电磁屏蔽设计：在电子设备内部采用屏蔽隔离措施，减少电磁干扰的传播。
三、电磁辐射控制技术3.1 电磁辐射测试：通过对电子设备进行电磁辐射测试，了解辐射源和辐射路径，从而采取相应的控制措施。
3.2 电磁辐射限制：根据不同的电子设备，制定相应的辐射限制标准，确保设备的辐射水平在合理范围内。
3.3 电磁辐射抑制：采用电磁屏蔽、滤波器等措施，减少电磁辐射的产生和传播。
四、电磁感应抑制技术4.1 电磁感应测试：通过对电子设备进行电磁感应测试，了解感应源和感应路径，从而采取相应的控制措施。
4.2 电磁感应限制：根据不同的电子设备，制定相应的感应限制标准，确保设备的感应水平在合理范围内。
4.3 电磁感应抑制：采用电磁屏蔽、隔离设计等措施，减少电磁感应的产生和传播。
五、电磁兼容测试技术5.1 电磁兼容测试方法：制定合理的测试方法，对电子设备进行电磁兼容测试，评估设备的兼容性能。
5.2 电磁兼容测试标准：根据不同的应用领域和设备类型，制定相应的兼容性测试标准，确保设备的兼容性能达到要求。
EMC电磁兼容整改一般来说主要的整改方法EMC电磁兼容整改一般来说主要的整改方法有如下几种：一、EMC电磁兼容整改之减弱干扰源在找到干扰源的基础上，可对干扰源进行允许范围内的减弱。
二、EMC电磁兼容整改之电线电缆的分类整理在电子设备中，线间耦合是一种重要的途径，也是造成干扰的重要原因，因为频率的因素，可大体分为高频耦合与低频耦合。
因耦合方式不同，其整改方法也是不同的，下边分别讨论：EMC电磁兼容整改之低频耦合：低频耦合是指导线长度等于或小于1/16波长的情况，低频耦合又可分为电场和磁场耦合，电场耦合的物理模型是电容耦合，因此整改的主要目的是减小分布耦合电容或减小耦合量。
EMC电磁兼容整改之高频耦合：高频耦合是指长于1/4波长的走线由于电路中出现电压和电流的驻波，会使耦合量增强。
三、EMC电磁兼容整改之改善地线系统EMC电磁兼容整改理想的地线是一个零阻抗，零电位的物理实体，它不仅是信号的参考点，而且电流流过时不会产生电压降。
在具体的电气电子设备中，这种理想地线是不存在的，当电流流过地线时必然会产生电压降。
据此可根据地线中干扰形成机理可归结为以下两点：1.减小低阻抗和电源馈线阻抗。
2.正确选择接地方式和阻隔地环路，按接地方式来分有悬浮地、单点接地、多点接地、混合接地。
如果敏感线的干扰主要来自外部空间或系统外壳，此时可采用悬浮地的方式加以解决，但是悬浮地设备容易产生静电积累，当电荷达到一定程度后，会产生静电放电，所以悬浮地不宜用于一般的电子设备。
单点接地适用于低频电路，为防止工频电流及其他杂散电流在信号地线上各点之间产生地电位差，信号地线与电源及安全地线隔离，在电源线接大地处单点连接。
单点接地主要适用于频率低于3MHz的情况。
多点接地是高频信号唯一实用的接地方式，在射频时会呈现传输线特性，为使多点接地的有效性，当接地导体长度超过最高频率1/8波长时，多点接地需要一个等电位接地平面。
多点接地适用于300KHz以上。
高速信号传输中的电磁兼容性问题研究与解决方案在现代高速通信与数据传输中，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）问题成为了一个重要的研究方向。
高速信号传输过程中，电磁辐射和敏感度的增加使得信号质量下降、数据丢失和系统性能降低等问题日益突出。
因此，研究和解决高速信号传输中的电磁兼容性问题对于提高系统可靠性和稳定性非常关键。
1. 电磁兼容性问题分析高速信号传输中的电磁兼容性问题主要包括以下几个方面：1.1 电磁辐射干扰在高速信号传输时，由于信号频率高、传输速率快以及电路布局不合理等因素导致电磁辐射干扰。
这些干扰会影响到周围电子设备的正常工作，甚至可能引发其他设备的故障。
1.2 电磁接收敏感度高速信号传输过程中，电路对来自外界的电磁干扰非常敏感。
当外界电磁信号强度较大或频率与传输信号相近时，会导致传输信号的误差增加，从而影响到系统的工作。
1.3 信号完整性问题高速信号传输时，信号传输路径上的电感、电容和阻抗等因素都会对信号产生一定的影响。
信号完整性问题主要体现在信号失真、串扰、抖动等方面，从而导致数据的误码率增加，系统性能下降。
2. 电磁兼容性问题的解决方案为了解决高速信号传输中的电磁兼容性问题，可以从以下几个方面着手：2.1 合理的电路布局设计合理的电路布局设计是解决电磁兼容性问题的关键。
在设计过程中，应考虑到信号的传输路径、信号线的走向和布线方式等因素。
避免信号线的交叉和平行布线，减少电路的共模干扰和串扰。
2.2 电磁屏蔽技术的应用电磁屏蔽技术是解决电磁兼容性问题的重要手段。
在设计和生产过程中，可以使用金属屏蔽材料对电路进行屏蔽，阻断外界电磁干扰对信号传输的影响。
同时，也可以采用地线屏蔽、屏蔽罩等方法来提高系统的抗干扰能力。
2.3 信号接地技术的改进信号接地技术对于提高系统的地电流传输能力和抗干扰性能非常重要。
合理地设置地线和地线网络，减少地电位差，提高信号的安全性和稳定性。
电磁干扰的屏蔽方法EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因，本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。
电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。
〞对于无线收发设备来说，采用非连续频谱可局部实现EMC性能，但是很多有关的例子也说明EMC并不总是能够做到。
例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝和医疗仪器之间等都具有高频干扰，我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。
EMC问题来源所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路那么会将这种能量发射到周围的环境中。
EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。
信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导那么通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。
很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时候下面这些简单原那么可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。
EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标，这些性能在设计阶段的早期就应完成。
对设计工程师而言，采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。
如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用，从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。
无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计人员确定作为外壳材料之后，就可着手开始选择衬垫。
金属屏蔽效率可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估，其单位是分贝，计算公式为SEdB=A+R+B其中A：吸收损耗(dB) R：反射损耗(dB) B：校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况)一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一，即SE等于20dB；而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一，即SE要等于100dB。
屏蔽的概念外壳EMC屏蔽技术分析屏蔽是指通过屏蔽材料、结构和方法，阻挡和减弱电磁干扰，保护电子设备和系统免受外部干扰的技术手段。
外壳EMC屏蔽技术是指在电子设备的外壳结构中采用屏蔽材料和设计手段，降低外部电磁场对设备内部干扰的技术方法。
外壳EMC屏蔽技术的目标是降低电磁辐射和电磁感应耦合对设备性能的影响，以保证设备正常运行和满足电磁兼容性要求。
外壳屏蔽技术可以通过以下几个方面来实现：1.选材：外壳屏蔽材料应具有良好的电磁屏蔽性能，一般选用导电性能好的金属材料，如铝、铜、镍等。
此外，屏蔽材料还应具有适当的机械性能和耐腐蚀性能，以保证外壳的稳定性和使用寿命。
2.结构设计：外壳的结构设计应考虑到电磁波在导体内和外表面的传播特性，尽量减小电磁散射和反射现象。
一般采用实心壳体或网状结构，通过结构的连续性和完整性来提高屏蔽效果。
3.接地设计：接地是有效实现屏蔽作用的重要手段之一、外壳应通过良好的接地设计与大地形成低阻抗接地面，使电磁波通过外壳的耦合路径尽量通过接地而不会进入设备内部。
4.连接设计：外壳边缘和设备内部的连接部位也是干扰泄漏的重点区域，应加强连接件的屏蔽性能，如使用屏蔽性能好的密封连接器、金属垫圈等。
5.整体屏蔽设计：针对不同频率干扰源的特点，对外壳不同部分进行有针对性的屏蔽设计，如在关键部位增加屏蔽墙、屏蔽罩等。
外壳EMC屏蔽技术在实际应用中有很多具体的技术手段，如电磁场仿真分析、屏蔽材料的选择和设计、屏蔽防护性能测试等。
这些手段可以帮助设计师在设备设计过程中更好地应对电磁干扰问题，提高设备的电磁兼容性。
总之，外壳EMC屏蔽技术是通过屏蔽材料、结构和方法，降低外部电磁干扰对设备的影响，保证设备正常运行和满足电磁兼容性要求的技术手段。
在电子设备设计过程中，应该充分考虑和应用外壳EMC屏蔽技术，以提高设备的可靠性和稳定性。
电磁兼容（EMC）基础知识全⾯详解⼀、电磁兼容概念电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility) 对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性” ；但作为⼀门学科来说，应该译为“电磁兼容”。
国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“设备或系统在其电磁环境中能正常⼯作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能⼒。
” 简单的说，就是抗⼲扰的能⼒和对外骚扰的程度。
电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种⽤电设备（分系统、系统；⼴义的还包括⽣物体）可以共存并不致引起降级的⼀门科学。
⼆、基本概念Electromagnetic compatibility（EMC）电磁相容—电⼦产品能够在⼀电磁环境中⼯作⽽不会降低功能或损害之能⼒；Electromagnetic interference（EMI）电磁⼲扰—电⼦产品之电磁能量经由传导或辐射之⽅式传播出去的过程；由⼲扰源、耦合通道及被⼲扰接收机三要素组成。
Radio frequency（RF）⽆线电频率，射頻—通訊所⽤的频率范围，⼤约是10kHz 到100GHz。
这些能量可以是有意产⽣的，如⽆限电传发射器，或者是被电⼦产品⽆意产⽣的；RF能量经由两种模式传播： Radiated emissions（RE）—此种RF 能量的电磁场经由媒介⽽传输；RF 能量⼀般在⾃由空间（free space）內传播，然⽽，其他种类也有可能发⽣。
Conducted emissions（CE）—此种RF 能量的电磁场经由道题媒介⽽传播，⼀般是经由电线或内部连接电缆；Line Conducted interference（LCI）指的是在电源线上的RF 能量。
Susceptibility 容忍度，耐受性—相对的测量产品暴露在EMI环境中混乱或损害的程度。
Immunity 免疫⼒—⼀相对的测量产品承受EMI的能⼒；Electrical overstress（EOS）电⼦过度⾼压—当遇到⾼压突波产品承受到的损坏或只是功能丧失；EOS包括雷击以及静电放电的事件。
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.。
电路中的电磁兼容性分析与应对电磁兼容性(EMC)是指电子设备在电磁环境中正常运行而不产生或受到干扰的能力。
在现代社会，电子设备的广泛应用使得电磁兼容性分析与应对变得尤为重要。
本文将探讨电路中的电磁兼容性分析与相应的解决方案。
一、电磁兼容性分析电磁兼容性分析是对电子设备和系统进行评估，以确保它们能够在电磁环境中稳定工作。
该分析通常包括以下几个方面：1. 电磁辐射分析：电子设备在工作时会产生电磁辐射，该辐射可能对周围的其他设备产生干扰。
通过分析电磁辐射强度和频率分布，可以评估设备是否符合相关的法规和标准。
2. 电磁感应分析：电子设备也容易受到周围电磁场的感应而产生干扰。
通过分析设备的抗干扰能力，可以预测它们在真实环境中可能面临的问题。
3. 传导干扰分析：电池设备之间通过导线或其他导体进行信号传输。
传导干扰可能会导致信号失真或丢失。
分析传导路径和干扰源之间的关系，可以发现潜在的干扰问题。
二、电磁兼容性应对方案为了解决电磁兼容性问题，可以采取一系列的应对措施。
以下是几种常见的解决方案：1. 滤波器：通过在电路中添加滤波器，可以减少干扰信号的传播和影响。
滤波器根据频率特性来选择，并将不希望的频率信号滤除，从而保持设备的正常运行。
2. 屏蔽技术：屏蔽是一种阻止电磁波传播的方法。
通过在敏感部件周围添加金属屏蔽，可以有效地阻止外部干扰信号的进入，从而提高设备的抗干扰能力。
3. 接地设计：良好的接地系统可以减少电磁干扰的影响。
通过合理规划和布置接地系统，可以降低电路中产生的干扰噪声，提高设备的兼容性。
4. 电磁屏蔽设计：对于高频或高精度的电子设备，通常需要采用专门的电磁屏蔽设计。
这包括使用金属屏蔽箱、金属屏蔽螺栓等来封装和分隔不同的电路模块，以减少干扰。
5. 地线布线：地线布线对于电磁兼容性的影响非常重要。
通过合理设计地线的走向和布局，可以减小回路中的感应电流，降低电磁辐射和传导干扰。
三、实例分析为了更好地理解电磁兼容性分析与应对方案的操作，以下是一个实例分析。
第16卷第3期河南教育学院学报(自然科学版)Vol .16No .32007年9月Journa l of Henan Institute of Educa tion (Natura l Sc i ence)Sep .2007收稿日期5作者简介张海泉(65—),男,山东潍坊人,郑州师范高等专科学校物理系副教授电子设备E M C 中的屏蔽技术张海泉(郑州师范高等专科学校物理系,河南郑州450044) 摘要:分析了电子设备中电磁干扰的来源,阐述了电磁兼容中的屏蔽技术的机理和分类.关键词:电磁兼容(E MC );电磁干扰(E M I);电磁屏蔽中图分类号:T M153 文献标识码:B 文章编号:1007-0834(2007)03-0032-020 引言电子技术的飞速发展给人们的生活和工作带来了巨大的帮助,与此同时,电子设备在各种场合的广泛应用,尤其是多种设备的相互配合使用,使电子设备不可避免地处在电磁环境之中,导致了电子设备之间的电磁干扰(E M I )[1-2].因此,电子设备在电磁环境中的适应能力和电子设备的电磁兼容(E MC )问题是我们在进行电子设备的设计和使用时必须考虑的问题.1 电磁干扰的来源电子设备电磁兼容问题的核心是控制和消除电磁干扰.因此,对于电子设备产生电磁干扰的原因必须清楚.1.1 电子设备的自身干扰电子设备的自身干扰是指电子设备内部各器件之间的相互干扰,主要有以下几种:(1)通过电源地线、传输导线的阻抗、导线之间的互感产生的电磁干扰;(2)大功率和高电压的器件产生的磁场、电场对其它器件造成的干扰;(3)由线路的分布电容和绝缘电阻产生的干扰.1.2 电子设备的外界干扰电子设备的外界干扰是指电子设备以外的干扰信号对电子设备的干扰,主要有以下几种:(1)外部的大功率设备在空间产生很强的磁场,通过互感藕合干扰电子设备;(2)空间电磁信号对电子设备产生的干扰;(3)工业电网上的用电器通过电源变压器产生的干扰;(4)外部的高电压由于绝缘体漏电产生的干扰信号.2 电磁干扰的屏蔽措施电子技术的广泛应用产生了多种形式的电磁干扰,完全彻底地消除干扰是不可能的,但是根据电磁兼容性原理,可以采用许多技术措施来减小电磁干扰,使之控制在一定的范围之内,保证电子设备或系统的兼容性.屏蔽技术即为常用的抑制和消除电磁干扰的措施.屏蔽就是以金属隔离的原理来控制某一区域的电场或磁场对另一区域的干扰.它包括两个含义:一是将电路、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止电磁干扰向外扩散;二是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干扰的影响.屏蔽按照机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽三种不同方式.2.1 电场屏蔽电子设备中的电场通常是交变电场,因此可以将两个系统间的电场感应认为是两个系统之间分布电容C j 的耦合,如图1所示.图1 电场耦合示意图其中,U g 为干扰源交变电压,U s 为接受器的感应电压,C j 为G 、S 间的分布电容,Z s 为接受器的接地电阻.则可得U s =j ωC j Z s1+j ωC j (Z g +Z s)Ug由此可知,干扰电压U s 的大小与耦合电容C j 的大小有3:2007-0-20:19.2关:C j 越大,则U s 越大.因此,为了减小干扰电压U s ,应设法减小耦合电容C j ,设法将干扰源G 和接受器S 尽可能的远离.如果条件所限不能远离,则应在二者之间采取屏蔽措施.如图2,在干扰源G 和接受器S 之间加入屏蔽体P,若图2 加入屏蔽体后的电场耦合示意图屏蔽体P 的接地电阻为Z P ,则可得屏蔽体的感应电压为U P =j ωC 1Z P1+j ωC 1(Z g +Z P )U g,则接受器上的感应电压为U S =j ωC 2Z S1+j ωC 2(Z P +Z S )U P.由此可知,要使接受器的感应电压U s 减小,Z p 应尽可能的小.所以,屏蔽体必须选择导电性能良好的材料,而且须有良好的接地.否则,因为C 1>C j ,C 2>C j ,若屏蔽体的接地电阻较大,将使屏蔽体加入后造成的干扰反而变得更大.2.2 磁场屏蔽磁场屏蔽是指对低频磁场和高频磁场的屏蔽.低频磁场的屏蔽采用高导磁率的铁磁性材料.利用铁磁性材料的高导磁率对干扰磁场进行分路,使通过空气的磁通大为减少,从而降低对被干扰源的影响,起到磁场屏蔽的作用.由于是磁分路,所以屏蔽材料的磁导率u 越高,屏蔽罩越厚,磁分路流过的磁通越多,屏蔽效果越好. 高频磁场的屏蔽采用低电阻率的良导体作为屏蔽材料.外界高频磁场在屏蔽体中产生涡流,涡流形成的磁场抑制和抵消外界磁场,从而起到了屏蔽的作用.与低频磁屏蔽不同,由于高频涡流的趋肤效应,屏蔽体的尺寸并不是屏蔽效果的关键所在,而且屏蔽体接地与否和屏蔽效果也没有关系.但对于高频磁屏蔽的金属良导体而言,若有良好的接地,则同时具备了电场屏蔽和磁场屏蔽的效果.所以,通常高频磁屏蔽的屏蔽体也应接地.2.3 电磁场屏蔽电磁场屏蔽是利用屏蔽体对电场和磁场同时加以屏蔽,一般用来对高频电磁场进行屏蔽.由前述可知,对于频率较高的干扰电压,选择良导体制作屏蔽体,且有良好的接地,则可起到对电场和磁场同时进行屏蔽的效果.但是必须注意,对高频磁场屏蔽的涡流不仅对外来干扰产生抵制作用,同时还可能对被屏蔽体保护的设备内部带来不利的影响,从而产生新的干扰.3 结束语电磁兼容(E MC )涉及到电工技术、电子技术和材料技术的相关知识,并且电磁兼容涉及的领域还在不断扩大,对这个问题的解决还没有统一的方法.但是,只要掌握电磁兼容的基本原理,对具体问题进行具体分析,就能够设计出较好的解决办法.参考文献[1] 杨克俊.电磁兼容原理与设计技术[M ].北京:人民邮电出版社,2004.[2] 郭银景.电磁兼容原理及应用[M ].北京:清华大学出版社,2004.Electromagneti c Sh i eld Technology about E M C i n Electr on i c Equ i pm en tZHANG Haiquan(D epa rt ment of Physics,Zhengzhou Teachers College,Zhengzhou 450044,China)Abstrac t:Analyses the source of EM I in the electr onic equi pment and defines the p rinci p le and classifica ti on of e 2lectr omagnet shield about the EMC .Key wor ds:E MC;E M I ;e lec tr om agnetic shield33。
电子产品EMC设计中的屏蔽结构设计
电子产品的EMC设计中，屏蔽结构设计是非常重要且必不可少的一部分。
屏蔽结构的设计主要是为了防止电磁辐射干扰或者电磁敏感性问题，确保电子产品在工作过程中能够正常工作且不受外界干扰。
首先，屏蔽结构设计需要考虑整体产品的电磁兼容性。
在设计屏蔽结构时，需要考虑到产品内部的各个部件之间的电磁干扰问题，以及产品与外界环境之间的电磁干扰问题。
通过合理设计屏蔽结构，可以有效地降低电磁辐射干扰的影响，提高整个产品的电磁兼容性。
其次，屏蔽结构设计需要根据产品的具体特点和需求来选择合适的材料。
通常情况下，屏蔽结构设计会采用金属材料，如铝、铜等。
这些材料具有良好的导电性和屏蔽性能，可以有效地隔离电磁波，保护产品内部的电子元件免受干扰。
另外，屏蔽结构设计还需要考虑产品的散热问题。
屏蔽结构一般会影响产品的散热效果，因此在设计屏蔽结构时需要充分考虑产品的散热需求，确保产品在正常工作时不会因为过热而影响性能或寿命。
此外，在屏蔽结构的设计过程中，需要遵循一些设计原则。
例如，屏蔽结构的连接部位需要进行良好的接地处理，确保整个结构的导电性能良好；屏蔽结构的设计需要考虑到整个产品的布局和结构，确保各个部件之间的连接紧密，避免出现电磁泄漏等问题。
总的来说，电子产品的EMC设计中的屏蔽结构设计是至关重要的一环，在设计过程中需要综合考虑产品的电磁兼容性、材料选择、散热问题等方面，确保产品在工作过程中能够稳定可靠地工作，同时也能够满足相关的标准和要求。
只有在屏蔽结构设计合理且有效的情况下，才能够保证产品的质量和性能，提高产品的竞争力和市场占有率。
电磁兼容emc原理设计与故障排除实例详解电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境下的能力，即在此环境中，设备应能够正常工作且不会对其它设备及环境造成有害的电磁干扰。
设计方面，EMC原理设计需要考虑以下几个方面：1.接地：要正确地接地，将所有金属部件接地，建立一个良好的接地系统。
接地线的截面面积越大，阻抗越小，抗干扰能力越强。
2.常模和差模传输线：差模信号是指从两个平行线传输的信号，它们的电位相等，而与地电位之间有一定的差别。
常模信号是指从一个信号线到地的信号。
在传输线长过渡区域，尽可能的减小差模信号，增加常模信号阻抗，以提高电磁干扰环境下的抗干扰能力。
3.滤波器：对于较直流的信号，通过使用滤波器来阻止它们进入电路板。
滤波器能够从电源线上滤除噪音，进而保证设备工作的稳定性。
4.屏蔽：屏蔽能够减少电磁辐射和抑制电磁敏感性，从而实现电磁兼容。
可以通过屏蔽层、RF条板、地板和隔离屏进行屏蔽。
在实施时，可能会遇到以下问题：1.射频信号的跳变导致传输链路的故障。
2.电源线过长或线路质量不佳而导致的电压波动和电流跳变。
3.设备设计不当导致的电子设备故障和噪声干扰。
在排除故障时，可以考虑以下几个方面：1.检查设备是否有接地错误，确认所有金属部分是否正确接地。
2.检查是否有电源线的过长或线路质量不佳现象。
可以通过改进线路质量或减少线路长度来解决这个问题。
3.检查电子设备的设计是否正确，是否有滤波器和屏蔽器，并且确认所有模拟和数字信号线路的正确性。
4.在检查设备整合前，检查设备是否有电磁干扰原因，并且逐个排除可能的原因。
需要使用恰当的测试设备，如频谱分析器等。
电磁兼容EMC中的屏蔽技术分析
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。
