【文章內(nèi)容簡介】 其屏蔽效能一般在 55～ 60dB。 鈹銅簧片 鈹銅簧片是具有彈性的屏蔽材料，可用于電子設(shè)備活動接縫的屏蔽，例如門、窗等。其屏蔽效能見表 12。 表 12 鈹銅簧片的屏蔽效能 dB 材 料 磁場 電場 平面波 100kHz 10MHz 1GHz 標(biāo)準(zhǔn)簧片 110 100 90 軟簧片 95 85 75 屏蔽復(fù)合板 屏蔽復(fù)合板是由金屬箔、絕緣基片和壓敏膠組成，可用于印刷電路、電子設(shè)備的屏蔽。其屏蔽效能一般在40～ 45dB。 純棉滌電磁材料 純棉滌電磁材料是將銅原 子均勻地分布于棉滌材料中，形成既透明又具有電磁屏蔽功能的材料，可應(yīng)用于視屏射線輻射保護、手機微波輻射防護等。其屏蔽效能 50dB。 屏蔽體良好接地 金屬屏蔽體良好接地，對靜電屏蔽而言，將使屏蔽體外側(cè)的感應(yīng)電荷流入大地，而不會有感應(yīng)電場存在。對交變電場屏蔽而言，由于交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積，只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。因此，金屬屏蔽體的接地不好，將會降低屏蔽效果。 特殊部位的特殊屏 蔽措施 接縫處理 在屏蔽體的接縫處，由于結(jié)合表面不平、不干凈、焊接質(zhì)量不好、緊固螺釘之間存在空隙等原因，在接縫處造成縫隙，致使屏蔽體的屏蔽效果降低。對固定的接縫最好采用連續(xù)焊接。焊接前，應(yīng)將要焊接表面的非導(dǎo)電物質(zhì)清除干凈。要盡可能對全部外殼間斷處進行搭接。對非固定的接縫應(yīng)采用并壓緊導(dǎo)電襯墊，以提高接縫的電磁密封效果。常用的導(dǎo)電襯墊材料有金屬編織物、含有金屬絲的橡膠等。對活動的接縫，如門框上，采用彈性指簧以提高接縫的電磁屏蔽效果。 導(dǎo)電襯墊的固定方式有溝槽定位、粘貼固定和肋片緊固等方式。 為提高縫 隙的屏蔽效能可采取以下措施： 1）增加金屬板厚度，可通過增加旁邊長度來實現(xiàn)； 2）減少結(jié)合面縫隙寬度，可通過提高結(jié)合面加工精度、焊接或整體鑄造來實現(xiàn)； 3）加裝導(dǎo)電襯墊，常用的導(dǎo)電襯墊有編織金屬網(wǎng)、軟金屬、梳狀簧片、導(dǎo)電橡膠等； 4）在接縫處涂導(dǎo)電涂料，常用的導(dǎo)電涂料有導(dǎo)電膠、導(dǎo)電脂等； 5）調(diào)整緊固釘間距，使其小于λ /20（λ為電磁場的波長）； 孔眼屏蔽 當(dāng)有通風(fēng)、照明、加水、測量等需要時，為提高設(shè)備的電磁屏蔽效果，應(yīng)采用孔眼屏蔽。孔眼屏蔽的效果與電磁波的頻率、孔眼的尺寸和數(shù)量等參數(shù)有關(guān)。 編織屏蔽 因電纜需要活動和彎曲，其屏蔽采用編織帶的形式。編織帶的屏蔽效果隨編織密度的增大而增加，隨電磁波的頻率的增大而降低。一般電纜的屏蔽層是用不導(dǎo)磁的金屬絲編織的，可以實現(xiàn)電場屏蔽。如需實現(xiàn)磁場屏蔽，電纜的屏蔽層應(yīng)采用導(dǎo)磁的金屬絲編織。 蜂房板屏蔽 當(dāng)設(shè)備的通風(fēng)和屏蔽要求較高時，采用蜂房板屏蔽有較好的效果。蜂房板屏蔽是利用許多并列的六角形金屬管焊在一起構(gòu)成 ?。其中每一個金屬管都起波導(dǎo)衰減器的作用，而通風(fēng)的風(fēng)壓降不大。蜂房板的電磁屏蔽效果取決于波導(dǎo)管的衰減特性，即與波導(dǎo)管的幾何尺寸有關(guān) 。 面板孔屏蔽 當(dāng)設(shè)備需要安裝表頭、數(shù)據(jù)或圖形顯示器時，應(yīng)對面板孔加以屏蔽，以保證屏蔽的完整性。面板孔屏蔽的較好方法為在表頭或顯示器的后方設(shè)置屏蔽罩。屏蔽罩通過導(dǎo)電襯墊與金屬面板連接，通過屏蔽罩的進出線設(shè)置穿心電容。 電連接器屏蔽 選擇的屏蔽式電連接器應(yīng)有足夠的插針，供電纜內(nèi)各個屏蔽層在電連接器頭端接。為保證屏蔽的完整性，要沿著電纜一周，將電纜的外屏蔽層和電連接器整個地連接，最好是焊接；電連接器座通過導(dǎo)電襯墊與設(shè)備的金屬外殼保持良好的電氣連接；電連接器頭也應(yīng)與電連接器座保持良好的電氣 連接。 多層屏蔽 當(dāng)單層屏蔽的效果達(dá)不到要求時，可以采用多層屏蔽。特別是對頻帶較寬的屏蔽，分別采用電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率高的幾種材料組成多層屏蔽，可以達(dá)到對高頻電場和低頻磁場均有較好效果的屏蔽。 印刷電路板的屏蔽 1）在電磁干擾源和對電磁干擾敏感的接收電路之間設(shè)置導(dǎo)線屏蔽，并接到電路板的基準(zhǔn)電位上。 2）將導(dǎo)電線條之間的涂覆層盡量多地保留，并接到電路板的基準(zhǔn)電位上。 3）在印刷電路板的三個周邊（電連接器邊除外）設(shè)置地線。 4）對電磁干擾源和對電磁干擾敏感的接收電路分別設(shè)置屏蔽罩，并接到電路板 的基準(zhǔn)電位上。 5）在印刷電路板之間設(shè)置屏蔽板，并接到電路板的基準(zhǔn)電位上。 4 屏蔽效能檢測 屏蔽體做好之后需要進行屏蔽效能的檢測。 屏蔽效能的檢測設(shè)備 屏蔽效能的檢測設(shè)備有變頻信號源、射頻放大器、發(fā)射天線、電磁場接收天線、衰減器、測量接收機、數(shù)據(jù)記錄儀。 屏蔽效能的檢測方法 1）定位測量點； 2）校準(zhǔn)檢測設(shè)備； 3）測量無發(fā)射時的環(huán)境電平 H； 4）測量無屏蔽時在測量點接收到發(fā)射機的電磁場強度 W； 5）測量有屏蔽時在測量點接收到發(fā)射機的電磁場強度 Y。 屏蔽效能 SE 的檢測分析 屏蔽效能 SE 計算式為 SE=20log10[（ W－ H） /（ Y－ H） ] （ 7） 計算后，將屏蔽效能 SE與設(shè)計要求相比較，看是否達(dá)到設(shè)計要求，安全余量是否滿足要求，是否有過設(shè)計。如果達(dá)不到要求，就要具體分析原因并加以改進，直到滿足要求為止。如果有過設(shè)計，也要具體分析原因并在以后的設(shè)計中加以改進。 (綜合電子論壇 ) 用金屬屏蔽電磁輻射的原理是什么 金屬碰到變化的電磁場，就會產(chǎn)生渦流，根據(jù)停耳 楞次定律，渦流總是阻止電 磁場的變化，即消耗了電磁場的能量。電磁場變化的頻率越高，金屬的導(dǎo)電性越好，屏蔽效果就越好。對于頻率很低的電磁場變化 (如工頻 50Hz)，就得用鐵磁性物質(zhì)來屏蔽，象電源變壓器的屏蔽，就得用導(dǎo)磁率好的鐵來屏蔽。 為什么電線電纜，有一層金屬網(wǎng)就能屏蔽磁場，是什么原理 控制屏蔽電纜 20200128 12:52 在電子設(shè)備及電子產(chǎn)品中，電磁干擾（ Electromagic Interference）能量通過傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合來進行傳輸。為滿足電磁兼容性要求，對傳導(dǎo)性耦合需采用濾波技術(shù)，即采用EMI 濾 波器件加以抑制；對輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制。在當(dāng)前電磁頻譜日趨密集、單位體積內(nèi)電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設(shè)備大量混合使用等因素而導(dǎo)致設(shè)備及系統(tǒng)電磁環(huán)境日益惡化的情況下，其重要性就顯得更為突出。 屏蔽是通過由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體，將電磁波局限于某一區(qū)域內(nèi)的一種方法。由于輻射源分為近區(qū)的電場源、磁場源和遠(yuǎn)區(qū)的平面波，因此屏蔽體的屏蔽性能依據(jù)輻射源的不同，在材料選擇、結(jié)構(gòu)形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設(shè)計中要達(dá)到所需的屏蔽性能，則需首先確定輻射源，明確頻率范圍，再根據(jù)各個頻段 的典型泄漏結(jié)構(gòu)，確定控制要素，進而選擇恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧?，設(shè)計屏蔽殼體。 電磁屏蔽技術(shù)及材料應(yīng)用研究新動向 來源： | 作者：王曉輝 ，唐露新 | 發(fā)布時間： 20200114 11:23:59 | 瀏覽： 1684 次【 字體： 大 中 小 】 摘要：從材料角度剖析屏蔽理論，介紹了從電場屏蔽、磁場屏蔽到電磁場屏蔽的原理以及新型屏蔽材料的研究進展，總結(jié)了一些常用屏蔽材料和新型屏蔽材料的特性。 關(guān)鍵詞：電場屏蔽；磁場屏蔽；交變磁場；屏蔽體 目前高頻、高壓、大電流、大功率治療設(shè)備在醫(yī)學(xué)臨床實踐中屢見不鮮，眾所周知，醫(yī)學(xué)臨床環(huán)境中不允許存在不符合國家 EMI標(biāo)準(zhǔn)的輻射源，這不僅 僅考慮到可能存在的 電磁輻射 干擾，而且長時間的暴露于高功率的輻射源中亦會對人身體造成損傷。因此，增強抗干擾能力，抑制可能存在的 電磁輻射 已 是對工作環(huán)境敏感的各種現(xiàn)代自動化設(shè)備應(yīng)用時所應(yīng)考慮的最基本問題。本文試從屏蔽的原理出發(fā)，對電場、磁場及電磁場的屏蔽技術(shù)進行介紹。 1 屏蔽原理 屏蔽是利用屏蔽體 (具有特定性能的材料 )阻止或衰減電磁干擾能量的 傳輸通道，從而抑制電磁干擾。屏蔽有兩個目的：限制內(nèi)部輻射的電磁能量泄漏；防止外來的輻射干擾進入。因屏蔽體對來自外部的電磁干擾波及內(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)生反向電場，可以抵消部分干擾電磁波 )的作用，因此它具有減弱干擾的功能。根據(jù)屏蔽的工作原理可將屏蔽分為以下 3大類：電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽。 1． 1 電場屏蔽 當(dāng)干擾源產(chǎn)生的干擾是以電壓形式出現(xiàn)時，干擾源與電子設(shè)備之間就存在容性電場耦合，可將其視為分布電容問的耦合。 為消除或抑制這種干擾，要進行電場屏蔽。其設(shè)計應(yīng)遵從的原則是： 1)屏蔽體要盡量靠近受保護物，而且屏蔽體的 接地 必須良好； 2)屏蔽效果的好壞與屏蔽體的形狀有著最直接的關(guān)系。屏蔽體如果能夠做成全封閉的金屬盒最好，但在工程實踐中還需要根據(jù)實際情況而定； 3)屏蔽體的材料要以良導(dǎo)體為好，對厚度沒有嚴(yán)格的要求，只要有足夠的強度即可。 在實際應(yīng)用中，又把電場按靜電場和交變電場分開處理。靜電場現(xiàn)實中并不多見，其 屏蔽手段多采取金屬屏蔽體 接地 的做法，而交變電場屏蔽可在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性能好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體 接地 ，目的就是為了降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓。通常交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體 接地 電阻之積。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好 接地 ，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。 1． 2 磁場屏蔽 當(dāng)干擾源以電流的形式出現(xiàn)時，此電流所產(chǎn)生的磁場通過互感耦合對鄰近信號形成干擾。此時，為了抑制干擾，要施行磁場屏蔽。磁場屏蔽機理主要是依靠高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對磁通起著分路的作用，從而使得屏蔽體內(nèi)部的磁場大為減弱。 磁場屏蔽 比電場屏蔽難做得多，但也不是不可能實現(xiàn)的。早期研究發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)體具有 “ 完全抗磁性 ” ，即超導(dǎo)體內(nèi)部理論上不會有磁力線，但利用超導(dǎo)體實現(xiàn)磁屏蔽成本太高。實際上目前常用的屏蔽材料還是鐵磁性介質(zhì)。理論依據(jù)是，磁場在從磁導(dǎo)率低的介質(zhì)向磁導(dǎo)率高的介質(zhì)傳播時，磁力線會像光線一樣 “ 折射 ” ，磁導(dǎo)率越高，磁力線越偏向介質(zhì)邊界面。我們能找到磁導(dǎo)率比空氣或真空高上萬倍的鐵磁性材料，這樣空氣中的磁力線絕大部分在進入此介質(zhì)以后，沿介質(zhì)內(nèi)表面?zhèn)鞑?，合理地設(shè)計介質(zhì)形狀，就能讓磁力線很少能穿過介質(zhì)到達(dá)另一面?？勾判越橘|(zhì)之所以不能用作磁屏蔽，是 因為所有這類介質(zhì) (除超導(dǎo)體 )，其抗磁 性都非常弱，遠(yuǎn)不足以抵消外部磁場。 磁場屏蔽體的設(shè)計還必須要考慮到干擾源的頻率高低。對于低頻磁場 (磁場頻率低于 100kHz)干擾源，通常采用鐵、硅鋼片、坡莫合金材料進行屏蔽 [1 ]。如圖 1 所示，設(shè)相近的兩平行導(dǎo)線 1和導(dǎo)線 2。導(dǎo)線 1對導(dǎo)線 2的磁場耦合干擾為： 對于高頻磁場 (磁場頻率高于 100 kHz)干擾源，因鐵磁材料的磁導(dǎo)率隨頻率的升高而下降，從而使屏蔽效能下降，所以低頻磁場屏蔽的方法不能用于高頻磁場的屏蔽。目前高頻磁場干擾源屏蔽材料廣泛使用銅、鋁等金屬良導(dǎo)體。若用金屬殼將高頻磁場干擾源包裹起來，則其會在金屬殼內(nèi)壁產(chǎn)生渦流，將磁場干擾源限制金屬殼內(nèi)，起到了主動屏蔽的作用；而金屬殼體外的高頻磁場同樣由于渦流的作用只能繞過金屬殼體，不能進入金屬殼體內(nèi)，又起到了被動屏蔽的作用。 總之，對于磁場屏蔽來講： 1)當(dāng)電磁場干擾源的頻率較高時 ，利用高電導(dǎo)率、低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流反向磁場，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。 2)當(dāng)電磁場干擾源的頻率較低時，要采用高磁導(dǎo)率的材料，構(gòu)成低磁阻通路，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴散到屏蔽的空間去，使大部分磁場被集中在屏蔽體內(nèi)。屏蔽體的磁導(dǎo)率越高，厚度越大，磁阻越小，磁場屏蔽的效果越好。 3)在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。 1． 3 電磁場屏蔽 單純的電場或磁場干擾源是很少見的，通常所說的電磁干擾是指電 場和磁場同時存在的高頻電磁場干擾。電磁場屏蔽用于抑制干擾源和敏感設(shè)備距離較遠(yuǎn)時通過電磁場耦合產(chǎn)生的干擾，它必須同時屏蔽電場和磁場，通常采用電阻率小的良導(dǎo)體材料，空間干擾電磁波在入射到金屬體表面時會產(chǎn)生反射和吸收，電磁能量被衰減，從而起到屏蔽作用。 靜電屏蔽與靜磁屏蔽很容易采取良導(dǎo)體材料實現(xiàn)，但在交變電磁場中，電場和磁場總是同時存在于同一空間的，因此必須同時考慮電場和磁場的屏蔽。然而，由于頻率的不同，交變電磁場的干擾 [5 ]效應(yīng)區(qū)也不同，實際中應(yīng)區(qū)別對待。當(dāng)頻率較低時，電磁干擾主要表現(xiàn)在近場區(qū)，適用基 于電偶極子和磁偶極子的近場屏蔽理論。在近場中，隨著干擾源的性質(zhì)不同，電場和磁場的大小也有很大區(qū)別。高電壓小電流干擾源以電場為主，可以只考慮電場屏蔽而忽略磁場干擾；低電壓大電流干擾以磁場為主，可以只考慮磁場屏蔽而忽略電場干擾。 隨著頻率的提高， 電磁輻射 能力增強，電磁干擾趨向于遠(yuǎn)場區(qū)，適用基于平面電磁波的屏蔽理論。在遠(yuǎn)場中，電場干擾和磁場干擾都不能忽略，需要同時對電場和磁場實施屏蔽?？梢圆捎脤?dǎo)電材料制 作的且 接地 良好的屏蔽體，就可同時起到電場和和磁場屏蔽的雙重作用。 電磁屏蔽與屏蔽體是否 接地 并沒有聯(lián)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體的表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個是 不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。 2 屏蔽材料 對于屏蔽體來說，所選擇的材料對