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發布時間:2020-11-04 03:13  
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電磁屏蔽
屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統等外部的干擾電磁波和內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(電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場,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。因為這時如果空腔以內有帶電體,則將在空腔內壁上、以及外表上都感生出等量的異號電荷——感生電荷,這些感生電荷的電場可以對外界產生影響。⑴當干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達到屏蔽的效果。⑵當干擾電磁波的頻率較低時,要采用高導磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內部,防止擴散到屏蔽的空間去。⑶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。
如今有許多關于產品輻射和傳導發射限制的國家標準和國際標準。但是實現完全的屏蔽是很難辦到的,因為被屏蔽的區域與其余區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。有些還規定了對各種干擾的較低敏感度要求。通常,對于不同類型的電子設備有不同的標準。雖然一個產品要獲得市場的成功,滿足這些標準是必要的,但符合這些標準是自愿的。但是,有些國家給出的是規范,而不是標準,因此要在這些國家銷售產品,符合標準是強制性的。有些規范不僅規定了標準,還賦予當局罰沒不符合產品的權1力。
電磁屏蔽體的分類
根據屏蔽目的的不同,屏蔽體可分為靜電屏蔽體、磁屏蔽體和電磁屏蔽體三種。
靜電屏蔽體:由逆磁材料(如銅、鋁)制成,并和地連接。靜電屏蔽體的作用是使電場終止在屏蔽體的金屬表面上,并把電荷轉送入地。
磁屏蔽體:由磁導率很高的強磁材料(如鋼)制成,可把磁力線限制于屏蔽體內。
電磁屏蔽體:主要用來遏止高頻電磁場的影響,使干擾場在屏蔽體內形成渦流并在屏蔽體與被保護空間的分界面上產生反射,從而大大削弱干擾場在被保護空間的場強值,達到了屏蔽效果。有時為了增強屏蔽效果,還可采用多層屏蔽體,其外層一般采用電導率高的材料,以加大反射作用,而其內層則采用磁導率高的材料,以加大渦流效應。如果屏蔽體上出現洞穴或縫隙,將會直接降低屏蔽效果。有時為了增強屏蔽效果,還可采用多層屏蔽體,其外層一般采用電導率高的材料,以加大反射作用,而其內層則采用磁導率高的材料,以加大渦流效應。頻率愈高,這種現象愈顯著。
為了得到有效的屏蔽作用,屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質內部的電磁波波長(λ=2πd)。如在收音機中,若f=500kHz,則在銅中d=0.094mm(λ=0.59mm)。在鋁中d=0.12mm(λ=0.75mm)。所以在收音機中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因為電視頻率更高,透入深度更小些,所需屏蔽層厚度可更薄些,如果考慮機械強度,要有必要的厚度。根據傳輸線理論,行波在有耗非均勻傳輸線中會反射與損耗,這與電磁波在通過金屬時的現象相似,用它計算屏蔽材料的反射與衰減,比經典的電磁場理論更為簡便。在高頻時,由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大,從而造成諧振電路品質因素Q值的下降,故一般不采用高磁導率的磁屏蔽,而采用高電導率的材料做電磁屏蔽。在電磁材料中,因趨膚電流是渦電流,故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。