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電磁屏蔽
屏蔽體對(duì)來(lái)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(chǎng),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。⑴當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。⑵當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),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(kuò)散到屏蔽的空間去。電磁屏蔽技術(shù)電磁波是電磁能量傳播的主要方式,高頻電路工作時(shí),會(huì)向外輻射電磁波,對(duì)鄰近的其它設(shè)備產(chǎn)生干擾。⑶在某些場(chǎng)合下,如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí),由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù),對(duì)入射波產(chǎn)生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度,只要求交界面上的不連續(xù);靜電屏蔽體的作用是使電場(chǎng)終止在屏蔽體的金屬表面上,并把電荷轉(zhuǎn)送入地。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(guò)程中,被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收;c、在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量,傳到材料的另一表面時(shí),遇到金屬-空氣阻抗不連續(xù)的交界面,會(huì)形成再次反射,并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個(gè)金屬的交界面上可能有多次的反射。總之,電磁屏蔽體對(duì)電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。
電磁屏蔽原理
電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)設(shè)備(或兩個(gè)電路、組件、元件)間電場(chǎng)感應(yīng)的影響。電屏蔽的原理:是在保證良好接地的條件下,將干擾源所產(chǎn)生的干擾終止于由良導(dǎo)體制成的屏蔽體。因此,接地良好及選擇良導(dǎo)體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個(gè)關(guān)鍵因素。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。磁屏蔽的原理是由屏蔽體對(duì)干擾磁場(chǎng)提供低磁阻的磁通路,從而對(duì)干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分流,因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導(dǎo)率的材料和設(shè)計(jì)盒、等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個(gè)關(guān)鍵因素。
電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽體通過(guò)對(duì)電磁波的反射和吸收來(lái)屏蔽輻射的干擾源的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng),即同時(shí)屏蔽場(chǎng)源所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量。由于隨著頻率的增1高,波長(zhǎng)變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當(dāng),從而導(dǎo)致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽關(guān)鍵的控制要素。
防止或者減少電磁波侵入空間某些部位的措施。通常的辦法是用金屬網(wǎng)或者金屬殼將產(chǎn)生電磁波的區(qū)域與需防止侵入的區(qū)域隔開。例如某些儀器或儀表常安裝在金屬箱中,又如高電壓實(shí)驗(yàn)室的墻壁內(nèi)及室頂中常埋設(shè)有金屬的屏蔽網(wǎng),以防止或減少它所受到的干擾及它對(duì)其余區(qū)域的干擾。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?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(guò)這些材料,而減少被屏蔽區(qū)域中的磁力線。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。電磁屏蔽原理電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)設(shè)備(或兩個(gè)電路、組件、元件)間電場(chǎng)感應(yīng)的影響。例如有時(shí)采用鑄鐵、坡莫合金、電解銅3種材料制成多層屏蔽,以滿足導(dǎo)電、導(dǎo)磁等要求。但是實(shí)現(xiàn)完全的屏蔽是很難辦到的,因?yàn)楸黄帘蔚膮^(qū)域與其余區(qū)域之間往往仍需要有電路的連接,引線與引線、引線與外殼之間總存在著絕緣間隙,仍然為電磁波提供通道。即使對(duì)于完全封閉的金屬殼,在頻率極低的外部電磁場(chǎng)作用下,理論上內(nèi)部的磁通密度并不為零。