電磁屏蔽的原理

許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導(dǎo)下結(jié)果是失敗。因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關(guān)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點，主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏，如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料，消除不導(dǎo)電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。因常用磁導(dǎo)率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽。在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當用導(dǎo)電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當波長遠大于開口尺寸時，并不會產(chǎn)生明顯的泄漏。

渦流的屏蔽效應(yīng)

當交變電磁場通過金屬材料表面或由金屬材料所包圍的孔眼時，金屬材料會因感應(yīng)電動勢形成渦流，這渦流所產(chǎn)生的磁場恰好與原來的磁場方向相反，抵消了部分原磁場，從而起到屏蔽作用。金屬材料的顛倒率越高，產(chǎn)生的渦流越大，屏蔽作用越好。實質(zhì)是金屬材料具有一定的電阻，渦流所產(chǎn)生的焦耳熱消耗了入射電磁場的能量，起到屏蔽作用。電磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性，對屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多。

1、屏蔽體外側(cè)。由線圈工作電流所產(chǎn)生的磁力線和由屏蔽體感生電流所產(chǎn)生的磁力線方向相反，部分相互抵消，起到屏蔽作用。屏蔽體外側(cè)的磁力線是線圈磁力線的一部分，屏蔽體感生電流的磁力線少于線圈所產(chǎn)生的磁力線，即屏蔽體外側(cè)的磁力線不會被全部抵消。

2、線圈外側(cè)、屏蔽體內(nèi)側(cè)。線圈工作電流的產(chǎn)生的磁力線與屏蔽體感生電流所產(chǎn)生的磁力線方向相反，該區(qū)域內(nèi)由于屏蔽體的介入，磁力線更為密集，磁場更強。

3、線圈內(nèi)側(cè)。線圈產(chǎn)生的磁力線和屏蔽體感生電流所產(chǎn)生的磁力線在線圈內(nèi)側(cè)，方向又變?yōu)橄喾矗f明屏蔽體會使穿越線圈內(nèi)側(cè)的磁通量減少，即線圈的自感量減小。

電磁屏蔽

在通信方面屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。常選擇有較高的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的導(dǎo)體作為屏蔽物的材料。因為高導(dǎo)電性材料在電磁波的作用下將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流。這些電流按照楞次定律將削弱電磁波的透入。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。采用的金屬網(wǎng)孔愈密，直到采用整體的金屬殼，屏蔽的效果愈好，但所費材料愈多。

高導(dǎo)磁性的材料可以引導(dǎo)磁力線較多地通過這些材料，而減少被屏蔽區(qū)域中的磁力線。屏蔽物通常是接地的，以免積累電荷的影響。電磁波向大塊金屬透入時將不斷衰減，直到衰減為零。衰減的程度隨著材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及電磁波頻率的增加而加大。在空間防護區(qū)內(nèi)，有屏蔽體存在時的場強（E0或H0）與無屏蔽體存在時的場強（E或H）的比值，即E0/H0或E/H就稱為屏蔽系數(shù)。屏蔽的要求較高時往往采用多層屏蔽。

在工頻（50Hz）時，銅中的d=9.45mm，鋁中的d=11.67mm。顯然，采用銅、鋁已很不適宜了，如用鐵，則d=0.172mm，這時應(yīng)采用鐵磁材料。因為在鐵磁材料中電磁場衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻，無需考慮Q值問題?？梢姡诘皖l情況下，電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽。電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點也有不同點。相同點是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作；不同點是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應(yīng)，屏蔽必須接地。隨著工業(yè)產(chǎn)品的高頻化和國際化，在日本，電磁屏蔽技術(shù)的應(yīng)用也會變得越來越有必要。而電磁屏蔽是使電磁場只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場的干擾，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合，因此即使只進行電磁屏蔽，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時起靜電屏蔽作用。