【文章內(nèi)容簡介】 磁絕緣。當(dāng)沒有接地要求時，可用絕緣材料做支撐件。若需要接地時，可選用非鐵磁材料（如銅、鋁）做支撐件。但從屏蔽體能兼有防止電場感應(yīng)的目的出發(fā)，一般還是要接地的。 電磁場屏蔽的機(jī)理 電磁屏蔽體對電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收兩種方式。 H1/E1 H0/E0 電磁場屏蔽的機(jī)理 電磁場屏蔽的機(jī)理（續(xù)） ? 與前面已講述的電場屏蔽及磁場屏蔽的機(jī)理不同 ， 電磁屏蔽對于電磁波的衰減有三種不同的機(jī)理： x 當(dāng)電磁波在到達(dá)屏蔽體表面時 ， 由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù) ， 對入射波產(chǎn)生的反射 。 這種反射不要求屏蔽材料必須有一定厚度 ， 只要求交界面上的不連續(xù)； x 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 。 這種物理過程被稱為吸收； x 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 ， 在遇到金屬與空氣不連續(xù)的交界面時 ， 會形成再次反射 ， 并重新返回屏蔽體內(nèi) 。 這種反射在兩個金屬的交界面上可能有多次的反射 屏蔽材料 ? 哪些材料能提供最好的屏蔽效能是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題。很明顯這種材料必須具有良好的導(dǎo)導(dǎo)性，所以未處理過的塑料是無用的，因為電磁波能直接通過它。當(dāng)然，可以采用金屬。然而，應(yīng)當(dāng)記住，不能只考慮導(dǎo)電性，其理由就在于，電磁波不但有電場分量，還有磁場分量。要知道高導(dǎo)磁率和高導(dǎo)電率同樣重要，高導(dǎo)磁率的意思就是磁力線的高導(dǎo)通性。鋼是一種良導(dǎo)體，而磁導(dǎo)率的量級也會令人滿意。它也是相對廉價并能提供很大機(jī)械強(qiáng)度的材料，所以有理由利用鋼材，廉價的獲得滿意的屏蔽效能。 應(yīng)當(dāng)注意，低頻電磁波比高頻電磁波有更高的磁場分量。因此，對于非常低的干擾頻率，屏蔽材料的導(dǎo)磁率遠(yuǎn)比高頻時更為重要。 用于屏蔽外場直接耦合的機(jī)殼或機(jī)柜的材料是很重要的。由于是高反射屏蔽，通常采用提供電場屏蔽的薄導(dǎo)電材料。對于 30MHz以上更高的頻率，通常應(yīng)主要考慮電場分量，在后一種情況下，非鐵磁性材料，諸如鋁或銅，能提供更好的屏蔽，因為這種材料的表面阻抗很低。 屏蔽材料 ? 具有較高導(dǎo)電、導(dǎo)磁特性的材料可以作為屏蔽材料。常用的屏蔽材料有鋼板、鋁板、鋁箔銅板、銅箔等。隨著對民用產(chǎn)品電磁兼容性要求的嚴(yán)格化，越來越多的廠家采取在塑料機(jī)殼上鍍鎳或銅的方法來實(shí)現(xiàn)屏蔽。 ? 電磁屏蔽與靜電屏蔽的不同 電磁屏蔽指的是對電磁波的屏蔽，而靜電屏蔽指的是對靜電場的屏蔽。 靜電屏蔽要求屏蔽體必須接地。 ? 影響屏蔽體電磁屏蔽效能的不是屏蔽體接地與否，而是屏蔽體導(dǎo)電連續(xù)性。破壞屏蔽體的導(dǎo)電連續(xù)性的因素有屏蔽體上不同部分的接縫、開口等。 ? 電磁屏蔽對屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多。 靜電屏蔽舉例 ? 靜電放電可通過 直接傳導(dǎo) 、 電容耦合 和 電感耦合 的三種方式進(jìn)入電子線路。 ? 解決接地電阻最低的問題，保護(hù)內(nèi)部電路不受靜電的沖擊，如果縫隙點(diǎn)泄放電阻抗過大，靜電將擊穿最小阻抗點(diǎn)： ESD保護(hù)電路、器件、或?qū)щ妵娡侩娮柽^大區(qū)屏蔽外殼的不連續(xù)（如有接縫、開孔），靜電便能造成殼體與內(nèi)部電路之間（由分布電容形成）的電位差，會在電路中產(chǎn)生新的電壓，影響電路的正常工作。解決這種放電引起的干擾，一種是將電路完全屏蔽；另一種是在外殼與電路之間增加第二層屏蔽層，屏蔽層接到電路的公共接地點(diǎn)上 Z0 ~AC 在導(dǎo)電噴涂與靜電放電縫隙間的擊穿 材料的屏蔽效能只與屏蔽材料關(guān)系 ? 對于實(shí)際的屏蔽機(jī)殼，屏蔽效能在更大程序上依賴于機(jī)殼的結(jié)構(gòu)，即導(dǎo)電連續(xù)性。機(jī)殼上的接縫、開口等都是電磁波的泄漏源。穿過機(jī)殼的電纜也是造成機(jī)殼屏蔽效能下降的主要原因。解決機(jī)殼縫隙電磁泄漏的方法是在縫隙處使用電磁密封襯墊。電磁密封襯墊是一種導(dǎo)電的彈性材料，它能夠保持縫隙處的導(dǎo)電連續(xù)性。 機(jī)殼上開口的電磁泄漏與開口的尺寸、輻射源的特性和輻射源到開口的距離有關(guān)。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計開口尺寸和輻射源到開口的距離能夠滿足屏蔽的要求。必要時可以使用截止波導(dǎo)管來達(dá)到即有開口又能阻擋電磁波的目的。 屏蔽機(jī)殼上絕不允許有導(dǎo)線直接穿過。當(dāng)導(dǎo)線必須穿過機(jī)箱時，一定要使用適當(dāng)?shù)臑V波器，或?qū)?dǎo)線進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘巍? 實(shí)際屏蔽體的屏蔽效能往往遠(yuǎn)低于屏蔽材料的屏蔽效能的原因 大部分設(shè)計人員在設(shè)計屏蔽箱時是按照靜電屏蔽原理進(jìn)行的，只重視了機(jī)箱的接地，而忽視了機(jī)箱的導(dǎo)電連續(xù)性和穿過機(jī)箱導(dǎo)線的處理。 電磁密封襯墊種類、特點(diǎn) 電磁密封襯墊有一個共同的特點(diǎn)：彈性和導(dǎo)電性。任何具備這個特性的材料都可以作為電磁密封襯墊使用。根據(jù)這個要求，現(xiàn)在有各種各樣的電磁密封襯墊主要的幾種如下： ：在橡膠中摻入導(dǎo)電顆粒，使這種復(fù)合材料既具有橡膠的彈性，又具有金屬的導(dǎo)電性。但由于要具有良好的屏蔽性能，需要在橡膠中摻入重量達(dá)７５％以上的導(dǎo)電顆粒，這已經(jīng)破壞了橡膠的結(jié)構(gòu)，實(shí)際的導(dǎo)電橡膠已經(jīng)沒有了純橡膠的彈性好、拉伸強(qiáng)度高等特性。 ：與傳統(tǒng)的導(dǎo)電橡膠的區(qū)別在于，它不是在橡膠所有部分摻入導(dǎo)電顆粒，而僅在橡膠的外層摻入導(dǎo)電顆粒，這樣獲得的好處是既最大限度地保持了橡膠的彈性，又保證了導(dǎo)電性，是一種新型的屏蔽材料。這種材料的另一個優(yōu)點(diǎn)是價格低。 ：用金屬絲編織成的空心網(wǎng)套。這種材料具有彈性和導(dǎo)電性。 ：以橡膠為芯的金屬編織網(wǎng)套。這種材料由于以彈性很好的橡膠為芯，因此彈性很好并且很耐壓。另外由于金屬網(wǎng)套具有很好的導(dǎo)電性，因此這種復(fù)合材料具有很好的彈性和導(dǎo)電性。 ：用不銹鋼或鈹銅卷成的螺旋管，具有很好的彈性，同時由于不銹鋼和鈹銅都是較好的導(dǎo)體，因此滿足彈性和導(dǎo)電性的要求。特別是用鍍錫鈹銅卷成的螺旋管具有很高的導(dǎo)電性，是目前屏蔽效能最高的屏蔽材料。 ：用鈹銅作成的彈性簧片材料。 ：在橡膠中填充方向一致的金屬絲，利用橡膠的彈性和金屬絲的導(dǎo)電性。 各種電磁密封襯墊的特點(diǎn) 襯墊種類 屏蔽效能 彈性 永久形變 環(huán)境密封 價格 優(yōu)點(diǎn) 不銹鋼螺旋管 高 好 小 無 低 價低 鍍錫鈹銅螺旋管 很高 好 小 無 中 屏蔽效能高 多重密封螺旋管 高 好 小 有 較高 有環(huán)境密封、耐久 指形簧片 高 好 小 無 高 壓縮最大、允許切向滑動接觸 空心金屬網(wǎng)套 低頻高 高頻中等 好 較小 無 中 需要的壓力小 橡膠芯金屬網(wǎng)套 低頻高 高頻中等 好 小 無 低 價低 傳統(tǒng)導(dǎo)電橡膠 低頻低 高頻高 差 大 有 高 有環(huán)境密封、高頻屏蔽好 雙重導(dǎo)電橡膠 低頻低 高頻高 好 小 有 低 有環(huán)境密封、高頻屏蔽好、價低 定向金屬絲導(dǎo)電橡膠 低頻高 高頻低 好 小 有 低 有環(huán)境密封、價低 ? 什么是屏蔽膠帶，它有什么用途？ 屏蔽膠帶是由銅箔或鋁箔等高導(dǎo)電性材料附上導(dǎo)電膠構(gòu)成的。主要用于縫隙的屏蔽和電纜屏蔽層的端接。 ●使用屏蔽膠帶時要注意什么問題？ 使用屏蔽膠帶時要注意用力壓緊，只有這樣才能使金屬箔與另一部分金屬實(shí)現(xiàn)良好電接觸，達(dá)到使機(jī)箱導(dǎo)電連續(xù)性的目的。 ●選擇屏蔽產(chǎn)品時應(yīng)考慮什么問題？ 在選擇屏蔽產(chǎn)品時應(yīng)考慮下列因素： 在選擇屏蔽產(chǎn)品時應(yīng)考慮下列因素 ： 工作頻率 成本 屏蔽／接地／其它 屏蔽材料與基體的電化學(xué)相容性 衰減特性 電氣要求 腐蝕的考慮 緊固／安裝方法 材料厚度／合金 工作環(huán)境 貯存環(huán)境 空間／重量的考慮 載荷／力 核 、 生物 、 化學(xué) 安全性 壽命 重復(fù)使用性 涂層類型 由于發(fā)泡塑料易成形，并具有價廉、重量小、便于安裝、抗腐蝕、外觀好等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用日益增加。如果能提供有效的 RFI/EMI屏蔽，則用途將更廣泛。通常的方法是，在塑料基底上增加一個導(dǎo)電涂層。就象將塑料機(jī)箱放入金屬機(jī)箱一樣。用于導(dǎo)電涂層的主要材料有銀、岣和鎳。銀是一種高導(dǎo)電性材料，但還應(yīng)考慮價格是否合適。然而，當(dāng)用作涂料填充物時，它具有 50至 80dB衰減或屏蔽效能，但還取決于頻率，見圖 。銀常用于軍用設(shè)備，特別是需要防護(hù) EMP（電磁脈沖）的設(shè)備。 ? 銅的導(dǎo)電性接近銀，但價格低廉。然而，銅易于氧化而使屏蔽效能受到損失，在一般環(huán)境條件下，它了不穩(wěn)定。近來鎳已成為主要的研制對象。它不同于銅或銀那樣的良導(dǎo)體，但由于它存在導(dǎo)磁性，能吸收較多的 EMI。它還具有抗腐蝕的性質(zhì)，而且成本較低。鋅在火焰噴涂中用作主要媒質(zhì)，具有屏蔽和抗腐蝕性質(zhì)，但它用作導(dǎo)電涂層并不多見，而且市場進(jìn)展也較慢。由于石墨僅能提供 20dB衰減，而且主要用于敏感集成電路的靜電防護(hù)，所以一般也不同作導(dǎo)電涂層。 （ 1）導(dǎo)電漆 ? 迄今為止，成功的導(dǎo)電漆都基于聚丙烯、聚氨