電磁屏蔽的原理

電磁屏蔽是用屏蔽體阻止高頻電磁場(chǎng)在空間傳播的一種措施。如將鐵磁材料做成截面如圖2(b)的回路，則在外磁場(chǎng)中，絕大部份磁場(chǎng)集中在鐵磁回路中。電磁波在通過(guò)金屬或?qū)﹄姶挪ㄓ兴p作用的阻擋層時(shí)，會(huì)受到一定程度的衰減，說(shuō)明該阻擋層材料有屏蔽作用。材料的屏蔽效能與電磁波的自身特性及材料的性質(zhì)有關(guān)。電磁屏蔽機(jī)理常用分析方法有3種：借助電路理論，即電磁感應(yīng)原理，通過(guò)渦流的屏蔽效應(yīng)闡述電磁屏蔽的機(jī)理；根據(jù)電磁場(chǎng)理論，計(jì)算電磁波在不同傳播媒介的分界面及媒質(zhì)內(nèi)部傳輸時(shí)產(chǎn)生的反射與衰減；根據(jù)傳輸線理論，行波在有耗非均勻傳輸線中會(huì)反射與損耗，這與電磁波在通過(guò)金屬時(shí)的現(xiàn)象相似，用它計(jì)算屏蔽材料的反射與衰減，比經(jīng)典的電磁場(chǎng)理論更為簡(jiǎn)便。隨著數(shù)值計(jì)算方法的不斷完善，有限元法及有限時(shí)域差分法已開(kāi)始被用于復(fù)雜屏蔽體效能的計(jì)算。

電磁屏蔽

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(zhǎng)（λ=2πd）。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。如在收音機(jī)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(jī)中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因?yàn)殡娨曨l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。在高頻時(shí)，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。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。

電磁屏蔽室

電磁屏蔽室就是利用屏蔽材料阻隔或削弱被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量傳播。因?yàn)橄啾萒F-828銀導(dǎo)電漆價(jià)格便宜很多，相比TF-606鎳導(dǎo)電導(dǎo)電性能也相對(duì)好很多。電磁屏蔽的原理是利用屏蔽體對(duì)電磁能流的反射、吸收和引導(dǎo)，它與屏蔽結(jié)構(gòu)表面和屏蔽體內(nèi)部產(chǎn)生的電荷、電流與極化現(xiàn)象密切相關(guān)。電磁屏蔽室按照其原理分為電場(chǎng)屏蔽（靜電屏蔽和交變電場(chǎng)屏蔽）、磁場(chǎng)屏蔽（低頻磁場(chǎng)和高頻磁場(chǎng)屏蔽）和電磁場(chǎng)屏蔽（電磁波的屏蔽）。通常所說(shuō)的電磁屏蔽室是指后一種，就是對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行屏蔽。

按照屏蔽作用原理，屏蔽體對(duì)屏蔽效能的貢獻(xiàn)分為3部分：

（1）屏蔽體表面因阻抗失配引起的反射損耗；

（2）電磁波在屏蔽材料內(nèi)部傳輸時(shí)，電磁能量被吸收引起傳輸損耗或吸收損耗；

（3）電磁波在屏蔽材料內(nèi)壁面之間多次反射引起的多次反射損耗。

由此可以得到影響材料屏蔽效能的3個(gè)基本因素，即材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及材料厚度。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。這也是屏蔽材料研究本身所必須關(guān)注的問(wèn)題和突破口。當(dāng)然，對(duì)于電磁屏蔽體結(jié)構(gòu)，其電磁屏蔽室作用還與結(jié)構(gòu)、形狀、氣密性等有關(guān)，對(duì)于具體問(wèn)題，還需要考慮被屏蔽的電磁波頻率、場(chǎng)源性質(zhì)等。