【正文】 應(yīng)出電流 sJ? 和電荷，形成了新的輻射源，新輻射源產(chǎn)生向左表面兩側(cè)傳播的電磁波。因?yàn)榈皖l時(shí)，渦流感應(yīng)電流所產(chǎn)生的屏蔽作用已很小。由于 Rm 與μ成反比，因而磁屏蔽體選用鋼、鐵、坡莫合金等高導(dǎo)磁率的鐵磁性材料。 圖 給出磁屏蔽示意圖及等效磁路圖 顯然磁通在磁屏蔽體中與被屏蔽空間中出現(xiàn)分流。 由 Maxwell方程，磁場(chǎng)的散度和旋度表達(dá)式 ????????????tDJHB?? ???? 0 () 磁場(chǎng)的散度恒為零，旋度不為零，表明了自然界不存在磁荷，所以磁力線一定是閉合的。 從上面的分析可以看出，電屏蔽的實(shí)質(zhì)是在保證良好接地的條件下，將干擾源發(fā)生 的電力線終止于由良導(dǎo)體制成的屏蔽體，從而切斷了干擾源與受感器之間的電力線交連。若屏蔽體不接地或接地不良，則（ ） （ ） （ ）a b cgZ jZ ssVgZ gVjV s＇Cj＇ Cj＇＇Cj＇＇＇g sEZ gZ sVgg sV ss 10 jj CC＞? (C 與兩極板間距成反比，與極板面積成正比 )，這將導(dǎo)致加屏蔽體后，干擾變得更大。只有這樣才能有效的減少干擾。由于 jC? 較小，故可以忽略， 受感器上被感應(yīng)的電壓 )(1)(1 sjj sjjgj jjs ZZCj ZCjZZCj ZCjV ???? ????? ??? ? ?? ? () 從上面兩式可以看出，要使 Vs比較小，則 Zj應(yīng)比較小，而 Zj為屏蔽體的阻抗 Zm和接地阻抗 Zc之和。為了減小干擾，可在布局時(shí)使干擾源與受感器盡量遠(yuǎn)離，當(dāng)無(wú)法滿足要求時(shí)，則要采用屏蔽。因?yàn)楦蓴_源與感受器之間的電場(chǎng)感應(yīng)可用分布電容來(lái)進(jìn)行描述。從圖 (b)可看出，僅用屏蔽體將靜電場(chǎng)源包圍起來(lái)，實(shí)際上起不 到屏蔽的作用，只有將屏蔽體接地 (圖 c)時(shí)，才能將靜電場(chǎng)源所產(chǎn)生的電力線封閉在屏蔽體內(nèi)部，屏蔽體才能真正起到屏蔽的作用。靜電屏蔽正是利用導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中的性質(zhì)，來(lái)達(dá)到屏蔽目的。 9 (1)靜電屏蔽 根據(jù)電磁場(chǎng)理論，置于靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體在靜電平衡的條件 下，內(nèi)部沒(méi)有定向運(yùn)動(dòng)的電荷流，因此導(dǎo)體中的電場(chǎng)強(qiáng)度必然為零 (外加靜電場(chǎng)與在導(dǎo)體上的感應(yīng)電場(chǎng)的矢量和為零 )。 屏蔽原理 如前所述，不同的輻射干擾源在不同的區(qū)域 (不同頻率 )，所形成的干擾場(chǎng)性質(zhì)是不同的，因而屏蔽原理也不相同。對(duì)于上述三種情況的屏蔽分別稱為 ： 電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽 。高阻抗電場(chǎng)源的近場(chǎng)主要為電場(chǎng)分量，低阻抗磁場(chǎng)源的近場(chǎng)主要為磁場(chǎng)分量。 通過(guò)上面的波阻抗和能量分析，可以看出兩類源在近場(chǎng)的差別較大，因此又可根據(jù)其波阻抗和能量的性質(zhì)，將上述兩種源稱為高阻抗電場(chǎng)源和低陰抗磁場(chǎng)源。 (6) 磁偶極子的近場(chǎng)能量密度 將磁偶極子的電場(chǎng)，磁場(chǎng)分量分別代入 ()、 ()式，可得 WH＞＞ WE () 這說(shuō)明磁偶極子的近場(chǎng)主要為磁場(chǎng)分量，可以忽略電場(chǎng)分量。5 3 1 因此為了確定主要因素，簡(jiǎn)化計(jì)算，有必要對(duì)其進(jìn)行能量分析。 (4) 電偶極子和磁偶極子在遠(yuǎn)場(chǎng)的波阻抗 ZWH=ZWE=120π =377Ω () 圖 給出了兩種源的波阻抗模值與場(chǎng)源距離及場(chǎng)源特性的關(guān)系。 (3) 磁偶極子的近場(chǎng)波阻抗 其模值 ??????? ??? rZWE 2120 () 當(dāng) ??2＜r 時(shí)， ?377＜WEZ 。 (2) 電偶極子的近場(chǎng)波阻抗 模值 ??????? rZ WE ??? 2120 () 當(dāng) ??2＜r 時(shí)， ?377＞W(wǎng)EZ 。 （ 1） 遠(yuǎn)近場(chǎng)的區(qū)分 電偶極子和磁偶極子的場(chǎng)分布表達(dá)式是 r1 的函數(shù)（ r是場(chǎng)點(diǎn)到源點(diǎn)的距離），計(jì)算比較復(fù)雜，為簡(jiǎn)化計(jì)算，取 ??2?r 為遠(yuǎn)近場(chǎng)的分界點(diǎn)， ??2＜r 為近場(chǎng)， ??2?r 為遠(yuǎn)場(chǎng)。因此通過(guò)對(duì)電偶極子和磁偶極子所產(chǎn)生的場(chǎng)進(jìn)行討論，就可得出實(shí)際輻射源的遠(yuǎn)、近場(chǎng)及波阻抗的概念，及遠(yuǎn)、近場(chǎng)的場(chǎng)特性，從而為屏蔽分類提供良好的理論依據(jù)。 屏蔽分類 工程中，實(shí)際的輻射干擾源大致分為兩類：類似于對(duì)稱振子天線的非閉合載流導(dǎo)線輻射源；類似于變 7 壓器繞組的閉合載流導(dǎo)線輻射源。 屏蔽分類與屏蔽原理 屏蔽是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻臍ぁ?、套、筒等各種形狀的屏蔽體，將電磁能限制在一定空間范圍內(nèi)的抑制輻射干擾的一種有效措施。 通過(guò)大量的實(shí)例測(cè)試，也可證明上述分析是正確的。與軍用標(biāo)準(zhǔn)的論述相類似，下列表格給出了同類設(shè)備所需的屏效。 民用標(biāo)準(zhǔn)及所要求的屏效 EN5502 FCC以及 VDE0871 是比較著名的電磁騷擾（ EMI）標(biāo)準(zhǔn)， IEC610004是電磁抗擾度（ EMS）的標(biāo)準(zhǔn)。 通過(guò)采用 EMCad（ Electromagic Compatibility Analysis and Design）軟件，以最為常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)以及典型的發(fā)射機(jī)為例，可以確定所需的屏蔽效能。值得說(shuō)明的是（ ）式表示對(duì)于干擾源的抑制屏蔽效能，（ ）式表示對(duì)于受干擾設(shè)備抗干擾的屏蔽效能。 3 表 GJB151A要求矩陣 安裝在平臺(tái)或裝置內(nèi)的或從平臺(tái)或裝置發(fā)射的設(shè)備和分系統(tǒng) 水面 艦船 潛 艇 陸軍飛機(jī)(含航線保障設(shè)備 ) 海軍 飛機(jī) 空軍 飛機(jī) 空間系統(tǒng)(含運(yùn)載火箭 ) 陸軍 地面 海軍 地面 空軍 地面 要 求 項(xiàng) 目 適 用 性 CE101 CE102 CE106 CE107 CS101 CS103 CS104 CS105 CS106 CS109 CS114 CS115 CS116 RE101 RE102 RE103 RS101 RS103 RS105 A A L A S S S S A A A A L A A L A A L A S S S S L A A A A L A A L A A L S A S S S S A A L A A L A A L L A L S A S S S S A A A L A L L A L A L S A S S S S A A A A L A A L A S S S S A A A A L A A L A S S S S A L L A L L A A L A S S S S A A A L L A L A L A S S S S A L A A L A 表中， A 表示該要求適用； L 表示該項(xiàng)要求應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)條款加以限制； S 表示由訂購(gòu)單位在訂購(gòu)規(guī)范中對(duì)適用性和極限要求作詳細(xì)規(guī)定；空白欄表示該項(xiàng)要求不適用。50%；交流 +50%， 150% CS01 25Hz50kHz 電源線的傳導(dǎo)敏感度 CS101 25Hz50kHz 電源線傳導(dǎo)敏感， 2 或 7V， 80W 通過(guò) CS02 電源線的傳導(dǎo)敏感度 取消 CS03 15kHz10GHz 互調(diào)制 (雙信號(hào) ) CS103 15kHz10GHz 天線端子互調(diào)傳導(dǎo)敏感度，由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定 2 CS04 25Hz20GHz 無(wú)用信號(hào)的抑制 CS104 25Hz20GHz 天線端子無(wú)用信號(hào)抑制傳導(dǎo)敏感度，由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定 CS05 25Hz20GHz 交叉調(diào)制 CS105 25Hz20GHz 天線端子交調(diào)傳導(dǎo)敏感度，由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定 CS06 電源線尖峰信號(hào)的傳導(dǎo)敏感度 CS106 電源線尖峰信號(hào)傳導(dǎo)敏感度 E=100400V，t= S 保留 CS07 靜噪抑制線路的傳導(dǎo)敏感度 取消 CS09 50Hz100kHz 殼體電流的傳導(dǎo)敏感度 CS109 50Hz100kHz 殼體電流傳導(dǎo)敏感度， 12060dBμA CS114 10kHz400MHz 電 纜 束 注 入 傳 導(dǎo)敏 感 度 ，40110dBμ A,集束注入 新增 CS115 電纜束注入脈沖激勵(lì)傳導(dǎo)敏感度， TR=2ns，TD=30ns， PRF=30Hz,5A 新增 CS116 10kHz100MHz 電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度， 新增 RE01 25Hz50kHz 磁場(chǎng)輻射發(fā)射 RE101 25Hz100kHz 磁場(chǎng)輻射發(fā)射， 180110dBpT， 7cm或 14676dBpT， 50cm RE02 14kHz10GHz 電場(chǎng)輻射發(fā)射 RE102 10kHz18GHz 電場(chǎng)輻 射發(fā)射 ， 2100MHz；6224dBμ V/m； 18GHz， 69dBμ V RE03 諧波和亂真輻射發(fā)射 RE103 10kHz40GHz 天線諧波和亂真輸出輻射發(fā)射，80dB RS01 25Hz50kHz 磁場(chǎng)輻射敏感度 RS101 25Hz100kHz 磁場(chǎng)輻射敏感度， 17590dBpT RS02 尖峰信號(hào)和電源頻率的磁感應(yīng)場(chǎng)輻射敏感度 取消 RS03 14kHz40GHz 電場(chǎng)輻射敏感發(fā)射 RS103 10kHz40GHz 電場(chǎng)輻射敏感度， 5200V/m， 1kHz方波調(diào)制 RS105 瞬變電磁場(chǎng)輻射敏感度，可 用 GTEM， TEM Cell 新增 UM03 戰(zhàn)術(shù)和專用車輛及機(jī)動(dòng)設(shè)備輻射發(fā)射 取消 UM04 油機(jī)發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的附件，不間斷的供電設(shè)備及移動(dòng)式電源的傳導(dǎo)發(fā)射，輻射發(fā)射及敏感度 取消 UM05 民用電氣及機(jī)電設(shè)備的傳導(dǎo)和輻射發(fā)射 取消 UM06 民用汽車 取消 表 GJB151A/152A RE101 RE102 RS101 RS103 RS105 GJB151/152 RE01 RE02 RS01 RS02 RS03 從表 中可以看出， RE102 和 RS103 是各類設(shè)備必做的測(cè)試項(xiàng)目， (RE02和 RS03 也是 GJB151所要求必做的測(cè)試項(xiàng)目 )。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，與屏蔽有直接關(guān)系的測(cè)試項(xiàng)目如表 所示，表 給出的 GJB151A的測(cè)試要求。 GJB151A/152A在 GJB151/152的基礎(chǔ)上，等效采用了 MIL— STD— 461D/462D，與 GJB151/152 相比，在測(cè)試項(xiàng)目、頻率范圍、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試方法等方面均發(fā)生了較大的變化。與電磁輻射發(fā)射與敏感度相關(guān)的軍用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)為： GJB151A(151)/152A(152)— 97(86) 軍用分系統(tǒng)或設(shè)備電磁發(fā)射與敏感度要求（測(cè)試方法）。 本章將從工程設(shè)計(jì)人員的角度出發(fā)，本著“設(shè)備所要滿足的標(biāo)準(zhǔn)→屏蔽設(shè)計(jì)所要達(dá)到的屏效指標(biāo)→屏蔽原理及分類→屏蔽要素及控制→屏效指標(biāo)確定→屏蔽設(shè)計(jì)方法→屏蔽材料特性及應(yīng)用→工程屏蔽設(shè)計(jì)”的思路， 并盡量結(jié)合工程實(shí)例，來(lái)講述現(xiàn)代電磁屏蔽設(shè)計(jì)技術(shù)。 1 現(xiàn)代電磁屏蔽設(shè)計(jì)技術(shù) 西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （郵編： 710071） 邱 揚(yáng) 電磁屏蔽技術(shù)是電磁兼容技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是抑制輻射干擾的最有效手段。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。 電磁輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與所要求的屏效 軍用標(biāo)準(zhǔn)及所要求的屏效 衡量設(shè)備是否達(dá)到電磁兼容的要求，其主要手段是確定設(shè)備是否滿足相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)軍方的要求， 98 年以后新簽的裝備按 GJB151A/152A執(zhí)行， 98 以前簽訂的裝備按 GJB151/152 執(zhí)行。 表 給出了 GJB151A/152A與 GJB151/152的比較。 表 GJB 151A,152A與 GJB151， 152 之比較 GJB151,152 GJB151A,152A 備注 要 求 說(shuō) 明 要 求 說(shuō) 明 CE01 25Hz15kHz 電源線和互連線的傳導(dǎo)發(fā)射 CE101 25Hz10kHz 電源