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電磁屏蔽
電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)縮寫EMC,就是指某電子設(shè)備既不干擾其它設(shè)備,同時也不受其它設(shè)備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產(chǎn)品質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。因為電視頻率更高,透入深度更小些,所需屏蔽層厚度可更薄些,如果考慮機(jī)械強(qiáng)度,要有必要的厚度。安全性涉及人身和財產(chǎn),而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護(hù)。電子元件對外界的干擾,稱為EMI(Electromagnetic Interference);電磁波會與電子元件作用,產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象,稱為
EMS(Electromagnetic Susceptibility)。例如,TV熒光屏上常見的“雪花”,便表示接受到的訊號被干擾。電磁屏蔽屏蔽導(dǎo)電漆就是能用于噴涂的一種油漆干燥形成漆膜后能起到導(dǎo)電的作用,從而屏蔽電磁波干擾的功能。電磁屏蔽在空間某個區(qū)域內(nèi),用以減弱由某些源引起的場強(qiáng)的措施。在絕大多數(shù)情況下,屏蔽體可由銅、鋁、鋼等金屬制成,但對于恒定和極低頻磁場,也可采用鐵氧體等材料作為屏蔽體。在一個系統(tǒng)內(nèi)或不同系統(tǒng)間常會產(chǎn)生電磁噪聲或干擾而引起系統(tǒng)性能惡化,因此要求,①將電力線或磁力線限制在一定區(qū)域內(nèi);②使某一區(qū)域不受外來電力線和磁力線的影響。
被動屏蔽和主動屏蔽
根據(jù)干擾源相對于屏蔽體的位置(在屏蔽體的內(nèi)部或外部).可分為主動屏蔽與被動屏蔽。若屏蔽體用來防止干擾場進(jìn)入被屏蔽空間,這種屏蔽結(jié)構(gòu)稱為被動屏蔽。若屏蔽體用來防止干擾場進(jìn)入被屏蔽空間,這種屏蔽結(jié)構(gòu)稱為被動屏蔽。若干擾源在屏蔽體內(nèi)部,屏蔽體用來防止干擾場泄露到外部空間,則稱這種屏蔽結(jié)構(gòu)為主動屏蔽。主動屏蔽不適用于高頻,而專門用于低頻。被動屏蔽體多用于屏蔽對象與干擾源相距較遠(yuǎn)的場合,如屏蔽室等。
在電子設(shè)備及電子產(chǎn)品中,電磁干擾(Electromagnetic Interference) 能量通過傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合來進(jìn)行傳輸。為滿足電磁兼容性要求,對傳導(dǎo)性耦合需采用濾波技術(shù),即采用EMI濾波器件加以抑制,對輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制。例如有時采用鑄鐵、坡莫合金、電解銅3種材料制成多層屏蔽,以滿足導(dǎo)電、導(dǎo)磁等要求。在當(dāng)前電磁頻譜日趨密集、單位體積內(nèi)電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設(shè)備大量混合使用等因素而導(dǎo)致設(shè)備及系統(tǒng)電磁環(huán)境日益惡化的情況下,其重要性就顯得更為突出。屏蔽是通過由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體,將電磁波局限于某一區(qū)域內(nèi)的一種方法。由于輻射源分為近區(qū)的電場源、磁場源和遠(yuǎn)區(qū)的平面波,因此屏蔽體的屏蔽性能依據(jù)輻射源的不同,在材料選擇、結(jié)構(gòu)形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設(shè)計中要達(dá)到所需的屏蔽性能,則需首先確定輻射源,明確頻率范圍,再根據(jù)各個頻段的典型泄漏結(jié)構(gòu),確定控制要素,進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧希O(shè)計屏蔽殼體。
電磁屏蔽的材料
用什么材料作電磁屏蔽呢?因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快,把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e(約36.8%)處的厚度稱為趨膚厚度(又稱透入深度),用d表示,有其中μ和σ分別為屏蔽材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。因而為了滿足電磁兼容性要求,常常用高導(dǎo)電性的材料作為屏蔽材料,如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導(dǎo)電涂層。若電磁頻率f=100MHz,對銅導(dǎo)體(σ=5.8×107/·m,μ≈μo=4π×10-7H/m)可求出d=0.00667mm??梢娏紝?dǎo)體的電磁屏蔽效果顯著。如果是鐵(σ=107/·m)則d=0.016mm。如果是鋁(σ=3.54×107/·m)則d=0.0085mm。