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電磁屏蔽
屏蔽體對來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場,可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。電磁屏蔽的原理電磁屏蔽是用屏蔽體阻止高頻電磁場在空間傳播的一種措施。⑴當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達到屏蔽的效果。⑵當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時,要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴散到屏蔽的空間去。⑶在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時,往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
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。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。若屏蔽體用來防止干擾場進入被屏蔽空間,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的場合,如屏蔽室等。
在電磁場(電磁波)中,導(dǎo)體表面將要吸收、損耗電磁場的能量,使得電磁場的傳播從導(dǎo)體表面往里面是指數(shù)式衰減的(即電場和磁場的振幅是指數(shù)式衰減),這種現(xiàn)象就是趨膚效應(yīng)。電磁波會與電子元件作用,產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象,稱為EMS(ElectromagneticSusceptibility)。利用趨膚效應(yīng)即可阻止高頻電磁波進入導(dǎo)體內(nèi)部,以實現(xiàn)電磁屏蔽,因此可采用適當(dāng)厚度的金屬來制作電磁屏蔽罩。 由于趨膚電流是一種渦流,所以電磁屏蔽又稱為渦流屏蔽。
為了獲得有效的電磁屏蔽效果,導(dǎo)體屏蔽層的厚度必須接近電磁場的趨膚深度。因此通過對電偶極子和磁偶極子所產(chǎn)生的場進行分析,就可得出實際輻射源的遠近場及波阻抗和遠、近場的場特性,從而為屏蔽分類提供良好的理論依據(jù)。電導(dǎo)率越高的材料,趨膚深度就越小。對于500kHz的廣播頻率,銅和鋁的趨膚深度分別約為0.094mm和0.12mm ,因此銅片和鋁片就能夠?qū)崿F(xiàn)較好的屏蔽了;對于更高頻率的電磁場,還可以使用更薄的材料。
對于高頻電磁場,一般不采用鐵磁材料,因為鐵磁材料有較大的磁滯損耗和渦流損失,會造成諧振回路品質(zhì)因數(shù)(Q值)下降,站較多的是采用高電導(dǎo)率材料的電磁屏蔽。
電磁屏蔽技術(shù)
電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法。屏蔽一般分為兩種類型:一類是靜電屏蔽,主要用于防治靜電場和恒定磁場的影響,另一類是電磁屏蔽,主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。
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