電磁屏蔽

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)。利用趨膚效應(yīng)即可阻止高頻電磁波進(jìn)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。若空腔導(dǎo)體不接地，則為外屏蔽，即可以屏蔽外電場對于空腔以內(nèi)的元器件的影響，但不能屏蔽空腔以內(nèi)的電場對于外界的影響。

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。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。b、未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量，在體內(nèi)向前傳播的過程中，被屏蔽材料所衰減。

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。

渦流的屏蔽效應(yīng)

當(dāng)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。不論導(dǎo)體本身帶電多少，或者導(dǎo)體是否處于外電場中，必定為等勢體，其內(nèi)部場強為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)可采用空腔導(dǎo)體（金屬殼、金屬網(wǎng)）來實現(xiàn)靜電屏蔽。

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?，說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。

為了得到有效的屏蔽作用，屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長（λ=2πd）。如在收音機中，若f=500kHz，則在銅中d=0.094mm（λ=0.59mm）。在鋁中d=0.12mm（λ=0.75mm）。所以在收音機中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。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，如果考慮機械強度，要有必要的厚度。在高頻時，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降，故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽，而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽。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。在電磁材料中，因趨膚電流是渦電流，故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。

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。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。即使對于完全封閉的金屬殼，在頻率極低的外部電磁場作用下，理論上內(nèi)部的磁通密度并不為零。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(jìn)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。