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電磁屏蔽體的分類
根據(jù)屏蔽目的的不同,屏蔽體可分為靜電屏蔽體、磁屏蔽體和電磁屏蔽體三種。
靜電屏蔽體:由逆磁材料(如銅、鋁)制成,并和地連接。靜電屏蔽體的作用是使電場終止在屏蔽體的金屬表面上,并把電荷轉(zhuǎn)送入地。
磁屏蔽體:由磁導(dǎo)率很高的強(qiáng)磁材料(如鋼)制成,可把磁力線限制于屏蔽體內(nèi)。
電磁屏蔽體:主要用來遏止高頻電磁場的影響,使干擾場在屏蔽體內(nèi)形成渦流并在屏蔽體與被保護(hù)空間的分界面上產(chǎn)生反射,從而大大削弱干擾場在被保護(hù)空間的場強(qiáng)值,達(dá)到了屏蔽效果。電磁波會與電子元件作用,產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象,稱為EMS(ElectromagneticSusceptibility)。有時(shí)為了增強(qiáng)屏蔽效果,還可采用多層屏蔽體,其外層一般采用電導(dǎo)率高的材料,以加大反射作用,而其內(nèi)層則采用磁導(dǎo)率高的材料,以加大渦流效應(yīng)。如果屏蔽體上出現(xiàn)洞穴或縫隙,將會直接降低屏蔽效果。頻率愈高,這種現(xiàn)象愈顯著。
電磁屏蔽
在通信方面屏蔽就是對兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)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。這樣,被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒有外磁場,從而達(dá)到靜磁屏蔽的目的。因?yàn)楦邔?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。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(fèi)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。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。電磁波向大塊金屬透入時(shí)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。屏蔽的要求較高時(shí)往往采用多層屏蔽。
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。電磁屏蔽導(dǎo)電漆就是用導(dǎo)電金屬粉末添加于特定的樹脂原料中以制成能夠噴涂的的油漆涂料。電磁屏蔽的原理是利用屏蔽體對電磁能流的反射、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屏蔽(靜電屏蔽和交變電場屏蔽)、磁場屏蔽(低頻磁場和高頻磁場屏蔽)和電磁場屏蔽(電磁波的屏蔽)。通常所說的電磁屏蔽室是指后一種,就是對電場和磁場同時(shí)進(jìn)行屏蔽。
按照屏蔽作用原理,屏蔽體對屏蔽效能的貢獻(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。騰飛金屬科技有限公司的TF-801導(dǎo)電漆適用于各種塑膠制品的屏蔽(PC、ABS等)。這也是屏蔽材料研究本身所必須關(guān)注的問題和突破口。當(dāng)然,對于電磁屏蔽體結(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),對于具體問題,還需要考慮被屏蔽的電磁波頻率、場源性質(zhì)等。