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電磁屏蔽
工程中,實際的輻射的干擾源大致分為兩類:類似于對稱振子天線的非閉合載流導(dǎo)線輻射源和類似于變壓器繞組的閉合載流導(dǎo)線輻射源。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波,取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。由于電偶極子和磁偶極子是上述兩類源的基本形式,實際的輻射源在空間某點產(chǎn)生的場,均可由若干個基本源的場疊加而成(圖2)。因此通過對電偶極子和磁偶極子所產(chǎn)生的場進(jìn)行分析,就可得出實際輻射源的遠(yuǎn)近場及波阻抗和遠(yuǎn)、近場的場特性,從而為屏蔽分類提供良好的理論依據(jù)。
電磁場在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時,其場量(E和H)的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。
從能量的觀點看,電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時有能量損耗,因此,表現(xiàn)為場量振幅的減小。如將鐵磁材料做成截面如圖2(b)的回路,則在外磁場中,絕大部份磁場集中在鐵磁回路中。導(dǎo)體表面的場量較大,愈深入導(dǎo)體內(nèi)部,場量愈小。這種現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。電磁屏蔽是抑制干擾,增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。
合理地使用電磁屏蔽,可以抑制外來高頻電磁波的干擾,也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。磁屏蔽的原理是由屏蔽體對干擾磁場提供低磁阻的磁通路,從而對干擾磁場進(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)計盒、等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個關(guān)鍵因素。如在收音機(jī)中,用空芯鋁殼罩在線圈外面,使它不受外界時變場的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個道理。示波管用鐵皮包著,也是為了使雜散電磁場不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。
電磁波屏蔽(電磁屏蔽)的概念就是要作到建筑物內(nèi)的電磁波不能泄漏出去,建筑物外的電磁波也不能進(jìn)入建筑物內(nèi)。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。過去電磁屏蔽技術(shù)主要是面向工業(yè)企業(yè)實驗室用的,現(xiàn)今已是手機(jī)、電腦普及時代,為了防止各種工業(yè)用設(shè)備及民用電氣設(shè)備由于電磁波干擾產(chǎn)業(yè)的誤動作,以及防止因竊1聽造成的信息泄漏,采用電磁屏蔽技術(shù)是非常必要的。
隨著工業(yè)產(chǎn)品的高頻化和國際化,在日本,電磁屏蔽技術(shù)的應(yīng)用也會變得越來越有必要。另外,對于屏蔽產(chǎn)品的可靠性和成本要求也會愈加嚴(yán)格。
一方面,各個工業(yè)企業(yè)都在謀求縮小設(shè)備投資,對用于一般建筑物的屏蔽技術(shù),就要考慮擴(kuò)大市場的問題。
如前所述,現(xiàn)在的屏蔽室要作到不能從屏蔽室內(nèi)部泄漏出電磁波,還要能屏蔽電磁波從外面進(jìn)入。為此,目前適用于一般建筑物的屏蔽技術(shù)就有必要解決只允許需要頻率的電磁波通過,對該頻以外的電磁波進(jìn)行屏蔽的技術(shù)問題。