屏蔽效能说课讲解

EMC理论基础知识——电磁屏蔽理论1、屏蔽效能的感念屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能传输的一种技术，是抑制电磁干扰的重要手段之一。

屏蔽有两个目的，一是限值内部辐射的电磁能量泄漏出该内部区域，二是防止外来的辐射干扰进入某一区域。

电磁场通过金属材料隔离时，电磁场的强度将明显降低，这种现象就是金属材料的屏蔽作用。

我们可以用同一位置无屏蔽体时电磁场的强度与加屏蔽体之后电磁场的强度之比来表征金属材料的屏蔽作用，定义屏蔽效能（Shielding EffecTIveness，简称SE）：2、屏蔽体上孔缝的影响实际上，屏蔽体上面不可避免地存在各种缝隙、开孔以及进出电缆等各种缺陷，这些缺陷将对屏蔽体的屏蔽效能有急剧的劣化作用。

上节中分析的理想屏蔽体在30MHz 以上的屏蔽效能已经足够高，远远超过工程实际的需要。

真正决定实际屏蔽体的屏蔽效能的因素是各种电气不连续缺陷，包括：缝隙、开孔、电缆穿透等。

屏蔽体上面的缝隙十分常见，特别是目前机柜、插箱均是采用拼装方式，其缝隙十分多，如果处理不妥，缝隙将急剧劣化屏蔽体的屏蔽效能。

3、孔缝屏蔽的总体设计思想根据小孔耦合理论，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。

如图所示为一典型机柜示意图，上面的孔缝主要分为四类：（1）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。

（2）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。

（3）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。

现代电磁屏蔽设计技术电磁屏蔽技术是电磁兼容技术的一个重要组成部分，是抑制辐射干扰的最有效手段。

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。

本章将从工程设计人员的角度出发，本着“设备所要满足的标准→屏蔽设计所要达到的屏效指标→屏蔽原理及分类→屏蔽要素及控制→屏效指标确定→屏蔽设计方法→屏蔽材料特性及应用→工程屏蔽设计”的思路，并尽量结合工程实例，来讲述现代电磁屏蔽设计技术。

1、电磁辐射相关标准与所要求的屏效1.1 军用标准及所要求的屏效衡量设备是否达到电磁兼容的要求，其主要手段是确定设备是否满足相应的电磁兼容标准。

与电磁辐射发射与敏感度相关的军用电磁兼容标准为：GJB151A(151)/152A(152)—97(86) 军用分系统或设备电磁发射与敏感度要求（测试方法）。

根据军方的要求，98年以后新签的装备按GJB151A/152A执行，98以前签订的装备按GJB151/152执行。

GJB151A/152A在GJB151/152的基础上，等效采用了MIL—STD—461D/462D，与GJB151/152相比，在测试项目、频率范围、测试环境、测试方法等方面均发生了较大的变化。

表1.1给出了GJB151A/152A与GJB151/152的比较。

两个标准中，与屏蔽有直接关系的测试项目如表1.2所示，表1.3给出的GJB151A的测试要求。

表1.1 GJB 151A,152A与GJB151，152之比较从表1.3中可以看出，RE102和RS103是各类设备必做的测试项目，(RE02和RS03也是GJB151所要求必做的测试项目)。

在实际工程中，RE02(RE102)是最难通过的项目，我们以要求最高的陆军用设备的RE02(RE102)为例子说明其屏效的指标要求。

表中，A表示该要求适用；L表示该项要求应按标准相应条款加以限制；S表示由订购单位在订购规范中对适用性和极限要求作详细规定；空白栏表示该项要求不适用。

静电场主动屏蔽原理
要实现静电场的有效屏蔽，屏蔽体必须接地。

电屏蔽是为了防止两个回路之间的容性耦合引起的干扰，电屏蔽由良导体材料构成。

在过渡过程中接地线中会有电流流过。

导体处于静电平衡状态，导体表面各处等电位，因此，其内部不出现电力线，理论上，屏蔽体不需要接地。

S
R
SR SR
i V C C C V +=实际上被动电场屏蔽中的屏蔽体也需要接地。

V ip
屏蔽体接地后
0→ip P SR R SR
ip C C C C V ++=2考虑到剩余电容的存在
涡流越大，屏蔽效果越好，因此应采用高导电率材料来屏蔽高频磁场。

由于高频涡流的趋肤效应，它只存在于导体表面，所以屏蔽高频磁场的材料可以很薄。

四、电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽是指利用屏蔽体阻止高频电磁能量在。

屏蔽效能分析范文屏蔽效能分析是指通过对屏蔽效能进行评估和分析，以确定屏蔽的有效性和可行性。

在电子电磁环境中，各种电子设备与系统之间经常需要进行屏蔽，以防止干扰和干扰的产生和传播。

因此，屏蔽效能的分析对于确保电子设备和系统的正常工作非常重要。

本文将介绍屏蔽效能分析的基本原理、方法和步骤，并举例说明如何进行屏蔽效能分析。

首先，屏蔽效能分析的基本原理是通过测量和分析电子设备或系统在屏蔽条件下的性能指标来评估屏蔽的有效性。

这些性能指标包括传输损耗、反射损耗、屏蔽效能和电磁辐射等。

通过比较屏蔽前后这些性能指标的变化，可以评估屏蔽的效果和可行性。

其次，屏蔽效能分析的方法包括实验测量和数值模拟两种。

实验测量是通过使用测试设备和测量仪器对电子设备或系统进行实际的测量和测试。

这些测试包括传输损耗的测量、反射损耗的测量、电磁干扰的测量等。

数值模拟是通过使用计算机软件对电磁场的传播和分布进行模拟和计算。

这些模拟可以用于评估不同屏蔽结构和材料的屏蔽效能。

最后，屏蔽效能分析的步骤包括问题定义、测试计划设计、实验测量或数值模拟、数据分析和结果评估等。

在问题定义阶段，需要明确要解决的问题和评估的指标。

在测试计划设计阶段，需要确定测试方案和测试参数。

在实际的实验测量或数值模拟中，需要按照测试计划进行测量和模拟。

在数据分析阶段，需要对实验数据和模拟结果进行处理和分析。

在结果评估阶段，需要根据分析结果评估屏蔽的有效性和可行性。

举例来说，假设需要评估其中一种新型屏蔽材料的屏蔽效能。

首先，在问题定义阶段，需要明确评估的指标，如传输损耗、反射损耗等。

其次，在测试计划设计阶段，需要确定测试方案和测试参数，如测试频率、测试样品的尺寸和形状等。

然后，进行实验测量或数值模拟，得到测试数据或模拟结果。

最后，在数据分析和结果评估阶段，根据测试数据或模拟结果进行数据处理和分析，评估新型屏蔽材料的屏蔽效能。

总之，屏蔽效能分析是对电子设备和系统的屏蔽效能进行评估和分析的过程，通过实验测量和数值模拟等方法，评估屏蔽的有效性和可行性。

屏蔽效能的计算用途与材料一，电磁屏蔽效能电磁屏蔽是解决电子设备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，特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。

电子设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般的在结构设计师如果没有考虑屏蔽问题，很难满足电磁兼容性要求。

所以再设计电子产品时，必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。

电磁屏蔽主要是用来放置高频电磁场的影响，从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。

基本原理是才艺欧诺个低电阻值得导体材料，利用电磁波在屏蔽体表面的反射以及在到体内部的吸收和传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。

电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播，使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰的同时也不产生电磁干扰，通常采用导电性导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。

屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的，屏蔽效能定义为：电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1 与有效屏蔽时的电磁场强度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甚至百万分之一，因此通常用分贝来表述屏蔽效能。

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IOOdB 以上的屏蔽效能一般要达到60B,屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到10OdBO蔽体是很难制造的，成本也很高。

二，屏蔽材料选择(1) 金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz) 磁场的磁屏蔽。

较常用的有纯铁、铁硅合金 (即硅钢等)、铁镍软磁合金(即坡莫合金 ) 等。

相对磁导率μr 越高，屏蔽效果越好；层数越多，屏蔽也越好。

(2) 非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率，电导率较大，且具有较高的介电性能，已广泛应用于高频弱电领域。

(3) 良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。