《電磁屏蔽技術(shù)》PPT課件

1、電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)電磁干擾抑制的屏蔽技術(shù)電磁干擾抑制的屏蔽技術(shù) 概述概述 電屏蔽電屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 電磁屏蔽電磁屏蔽 孔縫對(duì)屏蔽效能的影響孔縫對(duì)屏蔽效能的影響 屏蔽設(shè)計(jì)要點(diǎn)屏蔽設(shè)計(jì)要點(diǎn) 電磁密封處理電磁密封處理電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 限制內(nèi)部能量泄漏出內(nèi)部區(qū)域限制內(nèi)部能量泄漏出內(nèi)部區(qū)域 （主動(dòng)屏蔽）（主動(dòng)屏蔽） 概述概述屏蔽的含義：屏蔽的含義：3. 原理：原理：電子設(shè)備電子設(shè)備用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻钠帘误w將電磁干擾能量限制用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻钠帘误w將電磁干擾能量限制在一定范圍內(nèi)。在一定范圍內(nèi)。2. 目的：目的：防止外來的干擾能量進(jìn)入某一區(qū)域（被動(dòng)屏蔽）防止外來的干擾能量進(jìn)入某一區(qū)域

2、（被動(dòng)屏蔽） 二次場理論（一次場作用下，產(chǎn)生極化、磁化形成二次場二次場理論（一次場作用下，產(chǎn)生極化、磁化形成二次場); 反射衰減理論反射衰減理論電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)4. 屏蔽的分類（按工作原理）屏蔽的分類（按工作原理） 電場屏蔽：靜電屏蔽、低頻交變電場屏蔽（利用良好接地電場屏蔽：靜電屏蔽、低頻交變電場屏蔽（利用良好接地 的金屬導(dǎo)體制作）的金屬導(dǎo)體制作） 磁場屏蔽：靜磁屏蔽、低頻交變磁場屏蔽（利用高導(dǎo)磁率磁場屏蔽：靜磁屏蔽、低頻交變磁場屏蔽（利用高導(dǎo)磁率 材料構(gòu)成低磁阻通路）材料構(gòu)成低磁阻通路） 電磁屏蔽：用于高頻電磁場的屏蔽（利用反射和衰減來隔電磁屏蔽：用于高頻電磁場的屏蔽（利用反射和衰減

3、來隔 離電磁場的耦合）離電磁場的耦合）電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)01ESEE01HSEH01(dB)20 logESEE01(dB)20 logHSEH屏蔽效能屏蔽效能( SE )屏蔽效能：屏蔽體的性質(zhì)的定量評(píng)價(jià)。屏蔽效能：屏蔽體的性質(zhì)的定量評(píng)價(jià)。定義：定義：或或或或電屏蔽效能電屏蔽效能磁屏蔽效能磁屏蔽效能E0、H0 未加屏蔽時(shí)空間中某點(diǎn)的電（磁）場；未加屏蔽時(shí)空間中某點(diǎn)的電（磁）場；E1、H1 加屏蔽后空間中該點(diǎn)的電（磁）場；加屏蔽后空間中該點(diǎn)的電（磁）場；電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)無屏蔽場強(qiáng)無屏蔽場強(qiáng)有屏蔽場強(qiáng)有屏蔽場強(qiáng)屏蔽效能屏蔽效能 SE（dB）1012010014010001601000

4、018010000011001120衰減量與屏蔽效能的關(guān)系衰減量與屏蔽效能的關(guān)系電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)機(jī)箱類型機(jī)箱類型屏蔽效能屏蔽效能 SE（dB）民用產(chǎn)品民用產(chǎn)品40以下以下軍用設(shè)備軍用設(shè)備60TEMPEST設(shè)備設(shè)備80屏蔽室、屏蔽艙屏蔽室、屏蔽艙100以上以上屏蔽效能的要求屏蔽效能的要求電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 分類：靜電屏蔽、低頻交變電場屏蔽分類：靜電屏蔽、低頻交變電場屏蔽 電場屏蔽電場屏蔽 靜電屏蔽靜電屏蔽 電場屏蔽的作用：防止兩個(gè)設(shè)備（元件、部件）間的電容性電場屏蔽的作用：防止兩個(gè)設(shè)備（元件、部件）間的電容性 耦合干擾耦合干擾原理：靜電平衡原理：靜電平衡要求：完整的屏蔽導(dǎo)體和良好接

5、地要求：完整的屏蔽導(dǎo)體和良好接地電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)2. 低頻交變電場屏蔽低頻交變電場屏蔽目的：抑制低頻電容性耦合干擾目的：抑制低頻電容性耦合干擾00001/SRSSNSRRRSRCUUUCCCC（1）未加屏蔽）未加屏蔽21221/PPNRRC UUUCCCC（2） 加屏蔽（加屏蔽（忽略忽略CSR1的影響的影響）11322/()SpRRCUUCCC CCC未加屏蔽的耦合未加屏蔽的耦合SRCSR0CRUS UN0 加屏蔽的耦合加屏蔽的耦合SRCSR1CRUS UN1 C1C2C3Up 分析方法：應(yīng)用電路理論分析分析方法：應(yīng)用電路理論分析電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)討論討論:（1）屏蔽體不接地，若

6、）屏蔽體不接地，若3C （2）屏蔽體接地）屏蔽體接地31CC、221/()RRC CCCCpSUU212211/SNSRRC UUUCCCC10NU21221/PPNRRC UUUCCCC11322/()SpRRCUUCCC CCC屏蔽體接地屏蔽體接地SRCSR1CRUS UN1 C1C2電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)111212SRSSRSNRSRRCUCUUCCCCC（3）屏蔽體接地時(shí)，）屏蔽體接地時(shí)，CSR1的影響的影響屏蔽效能屏蔽效能:01(dB)20lgNNUSEUCSRCRUS UNP C2等效電路等效電路電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)屏蔽體的材料以良導(dǎo)體為好，對(duì)厚度無什么要求屏蔽體的材料以良

7、導(dǎo)體為好，對(duì)厚度無什么要求屏蔽體的形狀對(duì)屏蔽效能有明顯的影響屏蔽體的形狀對(duì)屏蔽效能有明顯的影響電場屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)電場屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)屏蔽體要靠近受保護(hù)的設(shè)備屏蔽體要靠近受保護(hù)的設(shè)備屏蔽體要有良好的接地屏蔽體要有良好的接地電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 磁場屏蔽磁場屏蔽1原理原理 高頻磁場屏蔽高頻磁場屏蔽高頻磁場高頻磁場金屬板金屬板渦流渦流反磁場反磁場 低頻磁場屏蔽（低頻磁場屏蔽（f 100kHz） 利用高導(dǎo)磁率的鐵磁材料（如鐵、硅鋼片、坡利用高導(dǎo)磁率的鐵磁材料（如鐵、硅鋼片、坡莫合金），對(duì)干擾磁場進(jìn)行分路。莫合金），對(duì)干擾磁場進(jìn)行分路。 利用低電阻的良導(dǎo)體中形成的渦電流產(chǎn)利用低電阻的良導(dǎo)體中形成的渦電

8、流產(chǎn)生反向磁通抑制入射磁場。生反向磁通抑制入射磁場。電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)mmUlRS2屏蔽效能計(jì)算屏蔽效能計(jì)算 解析方法：圓柱腔、球殼的屏蔽效能計(jì)算解析方法：圓柱腔、球殼的屏蔽效能計(jì)算 近似方法：應(yīng)用磁路的方法。近似方法：應(yīng)用磁路的方法。 如：長為如：長為l 、橫截面為橫截面為 S 的一段屏蔽材料，則其磁阻為的一段屏蔽材料，則其磁阻為磁阻：磁阻：mUH磁壓降：磁壓降：mUHlBSHS磁通：磁通：電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)mU的方程的方程22mmm2211()0UUUrrrrr外磁場外磁場 的磁標(biāo)位的磁標(biāo)位0Hm00cosUH r r am11cosUArarb2m22()cosBUA rrr

9、b3m30()cosBUH rr (1) 圓柱形腔的磁屏蔽效能圓柱形腔的磁屏蔽效能mU方法：方法：磁標(biāo)位磁標(biāo)位內(nèi)半徑為內(nèi)半徑為a 、外半徑為、外半徑為b，磁導(dǎo)率為，磁導(dǎo)率為 ，外加均勻磁場，外加均勻磁場0H0Hab電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)邊界條件：邊界條件：ra時(shí)，時(shí)， m1m2UUrb時(shí)，時(shí)，m2m3UUm3m20UUrr解得：解得：20122224(1)(1)rrrb HAba 20222222(1)(1)(1)rrrb HAba 220222222(1)(1)(1)rrra b HBba 2222032222(1)()(1)(1)rrrabb HBba 220012222222244co

10、s(1)(1)(1)(1)rrmmrrrrb Hb UUrbaba 2011122224(1)(1)rmxxrrb HHUee Hbam1m20UUrr故故電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)若若 ，則，則 1r201(1)(1)2(1)20lg20lg4rrrHppSEHp令令 、 tba()/2Rab，若，若t0 0，即，即222abR則則224(2/)20lg20lg(1)20lg(1)422rrrRt aRttSEaR(1)2(1)(1 1/ )2(1 1/ )20lg20lg44rrppppSEp屏蔽效能屏蔽效能22/pba電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 球形腔體的屏蔽效能球形腔體的屏蔽效能 非球形腔

11、體的屏蔽效能非球形腔體的屏蔽效能等效半徑：等效半徑：（V屏蔽體的體積）屏蔽體的體積）220lg(1)3rtSER3330.624cVRV220lg(1)3rctSER電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)例例：長方體屏蔽盒尺寸為：長方體屏蔽盒尺寸為： 、壁厚、壁厚 。 試計(jì)算用鋼板試計(jì)算用鋼板 和坡莫合金和坡莫合金 作屏蔽作屏蔽 材料時(shí)的材料時(shí)的SE 。3150 200 200mm2mmt 1(1000)r2(10000)r解解：30.62 150 200 200112.66mmcR 12t20lg(1)22.17dB3rcSER鋼：鋼：22t20lg(1)41.54dB3rcSER合金：合金：電磁屏蔽技術(shù)

12、電磁屏蔽技術(shù)（2）用磁路方法計(jì)算屏蔽效能用磁路方法計(jì)算屏蔽效能矩形截面屏蔽體：矩形截面屏蔽體： 、厚度、厚度 ，a bt(2 )at2SSSHt流經(jīng)屏蔽體的磁通：流經(jīng)屏蔽體的磁通：流經(jīng)空腔的磁通：流經(jīng)空腔的磁通：101(2 )H at總磁通：總磁通： ，則，則000H a01s00012(2 )SSH aH tH at外磁場外磁場 ；屏蔽體內(nèi)；屏蔽體內(nèi) ；腔內(nèi)；腔內(nèi) SH0H1Htba0H電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)磁通為磁通為磁路計(jì)算磁路計(jì)算：(,)ta tb對(duì)于磁路對(duì)于磁路CS：1/ 44mSSSaaRtt從從P1到到Q1: 磁阻為磁阻為 /2SSStH磁壓降磁壓降1124mSSSmSRH a

13、U22mSSSbtbRtt從從Q1 到到 Q2:/ 2SSStH222mSSmSSRUH b故故212()2mSmSmSSaUUUHb對(duì)于磁路對(duì)于磁路C1：1002(2 )mbtbRata1111mmURH b2SSStH101aHtba0H1P1Q2P2QCSC1電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)由于由于 1mSmUU于是有：于是有： 000101222rbtH aHH aba 420lg1(2)rbtSEaba故故1(2)2Sba HbH122SbHHba0141(2)rHbtHabau若若ab2420lg1rbtSEau若若ab220lg1rtSEa01s討論：討論：電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)屏蔽體

14、應(yīng)選用高導(dǎo)磁率的材料，但應(yīng)防止磁飽和屏蔽體應(yīng)選用高導(dǎo)磁率的材料，但應(yīng)防止磁飽和被屏蔽物體不要緊貼在屏蔽體上被屏蔽物體不要緊貼在屏蔽體上磁場屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)磁場屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縫隙或長條通風(fēng)孔循著磁場方向分布注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縫隙或長條通風(fēng)孔循著磁場方向分布對(duì)于強(qiáng)磁場的屏蔽可采用多層屏蔽，對(duì)于強(qiáng)磁場的屏蔽可采用多層屏蔽，防止發(fā)生磁飽和防止發(fā)生磁飽和盡量縮短磁路長度，增加屏蔽體的截面積（厚度）盡量縮短磁路長度，增加屏蔽體的截面積（厚度）對(duì)于對(duì)于多層屏蔽，應(yīng)注意磁路上的彼此絕緣多層屏蔽，應(yīng)注意磁路上的彼此絕緣電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 電磁屏蔽電磁屏蔽1. 原理與分析方法原理與分

15、析方法原理：原理：表面反射（表面反射（R 反射損耗）反射損耗） 屏蔽材料吸收衰減（屏蔽材料吸收衰減（A 吸收損耗）吸收損耗） 多次反射（多次反射（B 多次反射修正）多次反射修正）分析方法：分析方法： 電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理.計(jì)算屏蔽體上的渦流的屏蔽效應(yīng)來計(jì)算屏計(jì)算屏蔽體上的渦流的屏蔽效應(yīng)來計(jì)算屏 蔽效能蔽效能 平面波的反射與折射來計(jì)算反射與衰減平面波的反射與折射來計(jì)算反射與衰減 等效傳輸線理論計(jì)算反射與衰減等效傳輸線理論計(jì)算反射與衰減t電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)2. . 單層屏蔽體的屏蔽效能單層屏蔽體的屏蔽效能均勻平面波垂直入射到無限大的導(dǎo)體板上（厚度為均勻平面波垂直入射到無限大的導(dǎo)體板上（厚

16、度為t）u媒質(zhì)的本征阻抗：媒質(zhì)的本征阻抗：(1)mjZjfu傳播常數(shù)：傳播常數(shù)：cjjjj (dB)SERABu屏蔽效能：屏蔽效能：良導(dǎo)體良導(dǎo)體 ：(1)jjjf,cjZj良導(dǎo)體：良導(dǎo)體：()cj電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)u波阻抗：波阻抗：a. 遠(yuǎn)場：遠(yuǎn)場：00120377wZ012weZfr b. 近場（以電場為主）：近場（以電場為主）：02wmZfrc. 近場（以磁場為主）：近場（以磁場為主）：211221ZZZZ反射系數(shù)：反射系數(shù)：透射系數(shù)：透射系數(shù)：12121 12電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)u一次透射：一次透射：x = 0 面上：面上：01E 屏蔽效能計(jì)算屏蔽效能計(jì)算（設(shè)入射波場強(qiáng)（設(shè)入射

17、波場強(qiáng) ）211221ZZZZ反射波：反射波：透射波：透射波：12121 2212312212312(e)eetttu二次透射：二次透射：x = 0 面上：面上：反射波：反射波：2312(e) t2112(e),t透射波：透射波：x = t 面上：面上：反射波：反射波：22323212312211223(e)ettte 232321231212232123(e)eettt 透射波：透射波：x = t 面上：面上：反射波：反射波：tx213電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)12112232123enntn n 次透射：次透射：31(21)12231223212312232123ee()ettnntT 22

18、1122321232123e1e()tttne 1223221231e1ett 2122312231120lg20lg20lg e20lg 1ettTSE 總總透透射射場場強(qiáng)強(qiáng)22120 lg 1() e1tKBK1223420lg20lg(1)KRK 20 lg etA31ZZ故：故：即：即：21/KZZ電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)20lg e20lg erttA20lge8.980.131(dB)rrtttf 相對(duì)于銅的電導(dǎo)率，銅：相對(duì)于銅的電導(dǎo)率，銅：r75.82 10 S/mt 厚度（厚度（mm）。）。 吸收損耗吸收損耗 A (dB) 屏蔽材料越厚，吸收損耗越大，厚度增一個(gè)趨膚深度，屏蔽材

19、料越厚，吸收損耗越大，厚度增一個(gè)趨膚深度， 吸收損耗增加得吸收損耗增加得9dB； 磁導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；磁導(dǎo)率越高，吸收損耗越大； 電導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；電導(dǎo)率越高，吸收損耗越大； 頻率越高，吸收損耗越大。頻率越高，吸收損耗越大。r 相對(duì)磁導(dǎo)率；相對(duì)磁導(dǎo)率；良導(dǎo)體良導(dǎo)體結(jié)論：結(jié)論：電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)22()(1)20lg20lg20lg444wwmwmmZZZKRKZ ZZ 反射損耗反射損耗 R (dB)72/3.69 10/mrrZff 波阻抗波阻抗良導(dǎo)體：良導(dǎo)體：wmZZw120 377Z a. 遠(yuǎn)場：遠(yuǎn)場：012weZfr b.近場：電場源近場：電場源02wmZfr2332

20、1.7 10lg()rerRr f168.1 10lg(/)wrrRf媒質(zhì)本媒質(zhì)本征阻抗征阻抗頻率升高，反射損耗減小頻率升高，反射損耗減小c.近場：磁場源近場：磁場源214.5610lg()rmrRr f頻率升高，反射損耗增加頻率升高，反射損耗增加電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 多次反射修正多次反射修正 B（dB）2 1222eeeejtttjt20.1e10tA而而/20(20lgee10)ttAA0.12ln100.23AtA2()1mwmwZZZZ故：故：20.10.2320lg 1() 10eAjAmwmwZZBZZwmZZ當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，則則0.220lg 1 10e20

21、lg1 2 10cos(0.23 ) 10AjAAABA 10dBA當(dāng)當(dāng) 時(shí)，通?？珊雎詴r(shí)，通常可忽略B。20.10.23e10etAjA11mwmwZZKKZZ電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)反射損耗：反射損耗：168.1 10lg(/)wrrRf23321.7 10lg(/)errRr f電場源電場源214.5610lg(/)mrrRr f磁場源磁場源0.220lg 1() 10e20lg12 10cos(0.23 )10AjAmwmwAAZZBZZAwmZZ（ ）8.980.131(dB)rrAttf (dB)SERAB屏蔽效能：屏蔽效能：吸收損耗：吸收損耗：平面波源平面波

22、源多次反射修正：多次反射修正：小結(jié)小結(jié)電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)屏蔽效能的頻率特性屏蔽效能的頻率特性磁場波磁場波平面波平面波電場波電場波f屏蔽效能屏蔽效能高頻時(shí)電磁波高頻時(shí)電磁波的種類影響很的種類影響很小小電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)41.5 10 mcf例例1 1 有一個(gè)大功率線圈的工作頻率為有一個(gè)大功率線圈的工作頻率為20kHz ，在離線圈，在離線圈0.5m處處 置一鋁板置一鋁板 以屏蔽線圈對(duì)設(shè)備的影響。設(shè)鋁板厚度以屏蔽線圈對(duì)設(shè)備的影響。設(shè)鋁板厚度 為為0.5mm 。試計(jì)算其屏蔽效能。試計(jì)算其屏蔽效能。(0.61)r解解： 屏蔽體處于哪個(gè)場區(qū)：屏蔽體處于哪個(gè)場區(qū)：1 ,0.61,rr 近場近場大

23、功率線圈大功率線圈 強(qiáng)磁場，主要為磁屏蔽強(qiáng)磁場，主要為磁屏蔽.故故214.56 10lg()14.5634.8449.4(dB)rmrRr f0.1317.24(dB)rrAtf 電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)020.08wmmZfrZ+ +49.4+7.24 1.8154.83dBmSERA B又又0.10.210lg 12 10cos(0.23 ) 101.81dBAABA 故故753.69 10/6.68 10 mrrZf電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)2+ +SEA R B式中：式中： 2. 雙層屏蔽體的屏蔽效能雙層屏蔽體的屏蔽效能121112220.1310.131rrrrAAAtftf 1222

24、1212(1)(1)20lg20lg44RRRkkkk總反射損耗總反射損耗多次反射修正多次反射修正總吸收損耗總吸收損耗t2x21t1d電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)1212,wwmmZZKKZZ102(1)0.23212(1)0.232020lg 1e20lg 1e20lg 1ejAjdjABNNN的多次反射的多次反射的多次反射的多次反射空氣層中空氣層中的多次反射的多次反射2212121211,11KKNNKK102( )( )wmwwmwZZZZ dNZZZZ dt2x21t1d電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)通常兩層之間的空氣中的多次反射起主要作用，則通常兩層之間的空氣中的多次反射起主要作用，則0220

25、20lg 1ejdBN120.262rrAAtf 當(dāng)兩屏蔽層采用同一金屬材料且相同厚度時(shí)，當(dāng)兩屏蔽層采用同一金屬材料且相同厚度時(shí)，21(1)240 log4KRRK022020lg 1ejdBN電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 孔縫對(duì)屏蔽效能的影響孔縫對(duì)屏蔽效能的影響 信號(hào)線的出入口，電流線的出入口，通風(fēng)散熱孔，接縫處的縫隙等。信號(hào)線的出入口，電流線的出入口，通風(fēng)散熱孔，接縫處的縫隙等。電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)020log()iiESEE(1,2, )iSE in設(shè)各泄漏因素的屏蔽效能為設(shè)各泄漏因素的屏蔽效能為 ，即，即總泄漏場總泄漏場/200120log()20log(10)inSEiESEE /

26、2001110innSEiiiEEE故故( ( 1 ) ) 綜合屏蔽效能的計(jì)算公式綜合屏蔽效能的計(jì)算公式/20010iSEiEE電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)例例2 設(shè)某一頻率下，機(jī)殼屏蔽材料本身有設(shè)某一頻率下，機(jī)殼屏蔽材料本身有110dB的屏蔽效能，的屏蔽效能， 各泄漏因素造成屏蔽效能為：各泄漏因素造成屏蔽效能為：（1）濾波與連接器面板：）濾波與連接器面板： 101dB ；（；（2）通風(fēng)孔）通風(fēng)孔92dB;（3）門泄漏：）門泄漏：88dB;（4）接）接 縫泄漏：縫泄漏：83dB。求機(jī)箱的總屏蔽效能。求機(jī)箱的總屏蔽效能。解解：110/20101/2092/2088/2083/2020lg(10101

27、01010) SE5555520lg(0.32 100.89 102.51 103.98 107.08 10 ) 20 5lg(0.320.892.51 3.987.08) 76.6(dB)電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)( ( 2 ) ) 縫隙的電磁泄漏縫隙的電磁泄漏故故 /0et gpEE020log()20loge27.3(dB)ppEttSEEgg 設(shè)金屬屏蔽體上有一縫隙，其間隙為設(shè)金屬屏蔽體上有一縫隙，其間隙為g ，屏蔽板，屏蔽板厚度為厚度為t ，入射波電場為，入射波電場為 E0，經(jīng)縫隙泄漏到屏蔽體中，經(jīng)縫隙泄漏到屏蔽體中的場為的場為Ep ，當(dāng)，當(dāng)g 10/3 時(shí)，有時(shí)，有g(shù)t電磁屏蔽技術(shù)電

28、磁屏蔽技術(shù)例例3 3. 在例在例1中開一縫隙，若其寬度為中開一縫隙，若其寬度為0.5mm、0.25mm 、0.1mm ， 分別求其屏蔽效能。分別求其屏蔽效能。 解解：0.5mm ,g 當(dāng)當(dāng)0.25mm ,g 當(dāng)當(dāng)0.1mm ,g 當(dāng)當(dāng)無縫隙時(shí)的屏蔽效能：無縫隙時(shí)的屏蔽效能：SE54.83 dB54.6pSE 27.3pSE 136.5pSE 54.83/2027.3/2020lg(1010)27.2dBSE 54.83/2054.6/2020lg(1010)48.8dBSE 54.83/20136.5/2020lg(1010)54.8dBSE 電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)（3）截止波導(dǎo)式通風(fēng)孔）截

29、止波導(dǎo)式通風(fēng)孔 的屏蔽效能的屏蔽效能截止頻率：截止頻率： 矩形波導(dǎo)：矩形波導(dǎo)：fc10 = 1510 9/ a （Hz）alllDW圓形波導(dǎo)：圓形波導(dǎo)：fc11 =17.610 9/ D（Hz）六角波導(dǎo)：六角波導(dǎo)：fc10 =1510 9/ W （Hz）（a、D、W 的單位為：的單位為：cm）原理：原理： 電磁波頻率遠(yuǎn)低于波導(dǎo)的電磁波頻率遠(yuǎn)低于波導(dǎo)的最低截止頻率，因而產(chǎn)生很大最低截止頻率，因而產(chǎn)生很大的衰減。的衰減。電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 屏蔽效能屏蔽效能矩形波導(dǎo)：矩形波導(dǎo)：圓形波導(dǎo)：圓形波導(dǎo)：六角波導(dǎo)：六角波導(dǎo)：9220lge20lge8.691.823 101 ( /) dBlccSEl

30、llfff（l 的單位為：的單位為：cm）2(2 / )1 (/)ccc fff27.3dBlSEa32.0dBlSED27.3dBlSEW當(dāng)當(dāng) f fc 時(shí)：時(shí)：設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：ul 3a、l3D、l3Wufc = （510）f電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)在將截止波導(dǎo)應(yīng)用到屏蔽體上時(shí)，要注意以下幾個(gè)問題：在將截止波導(dǎo)應(yīng)用到屏蔽體上時(shí)，要注意以下幾個(gè)問題： 波導(dǎo)管必須是截止的。波導(dǎo)管對(duì)于頻率在截止頻率以波導(dǎo)管必須是截止的。波導(dǎo)管對(duì)于頻率在截止頻率以 上的電磁波沒有任何衰減作用，至上的電磁波沒有任何衰減作用，至少要使波導(dǎo)的截止頻率是所屏蔽頻率的少要使波導(dǎo)的截止頻率是所屏蔽頻率的 5 倍。倍。 不

31、能有金屬材料穿過截止波導(dǎo)管。當(dāng)有金屬材料穿過截止波導(dǎo)管時(shí)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁泄漏。不能有金屬材料穿過截止波導(dǎo)管。當(dāng)有金屬材料穿過截止波導(dǎo)管時(shí)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁泄漏。需要注意的是有些光纜的內(nèi)部加有金屬加強(qiáng)筋，這時(shí)將光纜穿過截止波導(dǎo)時(shí)也會(huì)引起泄漏。需要注意的是有些光纜的內(nèi)部加有金屬加強(qiáng)筋，這時(shí)將光纜穿過截止波導(dǎo)時(shí)也會(huì)引起泄漏。 波導(dǎo)管的安裝。最可靠的方法是焊接，在屏蔽體上開一個(gè)尺寸與波導(dǎo)管截面相同的孔，然波導(dǎo)管的安裝。最可靠的方法是焊接，在屏蔽體上開一個(gè)尺寸與波導(dǎo)管截面相同的孔，然后將波導(dǎo)管的四周與屏蔽體連續(xù)焊接起來。如果波導(dǎo)管本身帶法蘭盤，利用法蘭盤來將波導(dǎo)管后將波導(dǎo)管的四周與屏蔽體連續(xù)焊接起來。

32、如果波導(dǎo)管本身帶法蘭盤，利用法蘭盤來將波導(dǎo)管固定在屏蔽體上，需要在法蘭盤與屏蔽體基體之間安裝電磁密封襯墊。固定在屏蔽體上，需要在法蘭盤與屏蔽體基體之間安裝電磁密封襯墊。電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 蜂窩形通風(fēng)板蜂窩形通風(fēng)板 在屏蔽設(shè)計(jì)中使用最多的截止波導(dǎo)要數(shù)蜂窩板了。蜂窩板的原理是將大量的截止波導(dǎo)焊接在一在屏蔽設(shè)計(jì)中使用最多的截止波導(dǎo)要數(shù)蜂窩板了。蜂窩板的原理是將大量的截止波導(dǎo)焊接在一起，構(gòu)成截止波導(dǎo)陣列，這樣可以形成很大的開口面積，同時(shí)能夠防止電磁波泄漏。起，構(gòu)成截止波導(dǎo)陣列，這樣可以形成很大的開口面積，同時(shí)能夠防止電磁波泄漏。27.320lgdBlSENW電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)( ( 4 )

33、 ) 金屬孔板的屏蔽效能金屬孔板的屏蔽效能電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)屏蔽效能的計(jì)算公式屏蔽效能的計(jì)算公式SE = ARBK1K2+K3式中：式中：A 孔的吸收損耗孔的吸收損耗 R 孔的反射損耗孔的反射損耗 B 孔的多次反射損耗孔的多次反射損耗 K1 孔數(shù)目修正系數(shù)孔數(shù)目修正系數(shù) K2 低頻穿透修正系數(shù)低頻穿透修正系數(shù) K3 孔間耦合修正系數(shù)孔間耦合修正系數(shù)a. 孔的吸收損耗孔的吸收損耗 A 按截止波導(dǎo)計(jì)算按截止波導(dǎo)計(jì)算 矩形孔：矩形孔：Ar = 27.3 t / a 圓形孔：圓形孔：Ac = 32.0 t / D t 孔的深度（孔的深度（cm）a 矩形孔的最大寬度（矩形孔的最大寬度（cm）D 圓

34、形孔的直徑（圓形孔的直徑（cm）電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)b. 孔的反射損耗孔的反射損耗 R 其中：其中： 矩形孔矩形孔 圓形孔圓形孔 遠(yuǎn)場遠(yuǎn)場 近區(qū)、電場近區(qū)、電場2(1)20 lg20 lg()44wwmmZKRZZKZmwZKZ00223.682mrmmcZjfWZZjfD0001201/( 2)2wwwewmZZZjfrZjfr 近區(qū)、磁場近區(qū)、磁場電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)a 每一孔洞的面積（每一孔洞的面積（cm2）P 孔間導(dǎo)體寬度孔間導(dǎo)體寬度 / 趨膚深度趨膚深度20.10.23120lg 1() 10e1AjAKBKc. 多次反射修正多次反射修正Bd. 孔數(shù)目修正系數(shù)孔數(shù)目修正系數(shù)K

35、1 e. 低頻穿透修正系數(shù)低頻穿透修正系數(shù)K2f. 孔間耦合修正系數(shù)孔間耦合修正系數(shù)K3 110lgKan 2.3220lg 135Kp 320lg 1 tanh(8.686)KAn 每每cm2內(nèi)的孔洞數(shù)內(nèi)的孔洞數(shù)電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)解解 a. A = 32 t / D = 12.8 dB例例 某飛機(jī)控制盒用鋁板加工而成，鋁板厚度某飛機(jī)控制盒用鋁板加工而成，鋁板厚度t = 2mm，兩側(cè)面板，兩側(cè)面板 上的總孔數(shù)為上的總孔數(shù)為289, 孔的形狀孔的形狀為圓形，孔徑為圓形，孔徑D = 5mm，孔的中心間距為，孔的中心間距為18mm。設(shè)平面波的頻率為。設(shè)平面波的頻率為f = 5MHz，求控制盒的

36、，求控制盒的屏蔽效能。屏蔽效能。b. 2(1)20lg20lg31.2dB44KKRK2001121.45 103.682120mcwZKjfDjZ0.23120lg 1() 10e120lg 1 10e0.47dBAjAAjAKBK c. 電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)孔陣面積：孔陣面積：d. 孔數(shù)目修正系數(shù)孔數(shù)目修正系數(shù)K1 e. 低頻穿透修正系數(shù)低頻穿透修正系數(shù)K2f. 110lg10lg(0.196 0.37) 11.39dBKan2.3220lg 1350Kp 320lg 1/ tanh(12.8/8.686)0.91dBK 22(1.870.5)(1.8 80.5)

37、390 cm總孔數(shù)：總孔數(shù)：2144/3900.37 1/cmn332(185) 1013 1015.163.5 10rpf故故 SE = A + R + B + K1 + K2 + K3 = 55.8 dB電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)1. 使用電磁密封襯墊的主要優(yōu)點(diǎn)使用電磁密封襯墊的主要優(yōu)點(diǎn)3.6 電磁密封處理電磁密封處理u減少結(jié)合處的緊固螺釘，增加設(shè)備美觀性和可維護(hù)性減少結(jié)合處的緊固螺釘，增加設(shè)備美觀性和可維護(hù)性u(píng)降低對(duì)機(jī)械加工的要求，允許接觸面有較低的平整度降低對(duì)機(jī)械加工的要求，允許接觸面有較低的平整度u在縫隙處不會(huì)產(chǎn)生高頻泄漏在縫隙處不會(huì)產(chǎn)生高頻泄漏電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)2. 使用電磁密

38、封襯墊的場合使用電磁密封襯墊的場合u機(jī)箱結(jié)合面的縫隙長度超過機(jī)箱結(jié)合面的縫隙長度超過/20u要求機(jī)箱的屏蔽效能大于要求機(jī)箱的屏蔽效能大于40dBu設(shè)備的發(fā)射或敏感頻率超過設(shè)備的發(fā)射或敏感頻率超過100MHzu無法采用機(jī)械加工來得到更好的導(dǎo)電連續(xù)性無法采用機(jī)械加工來得到更好的導(dǎo)電連續(xù)性u(píng)結(jié)合面采用了不同材料，而且設(shè)備要在惡劣環(huán)境下工作結(jié)合面采用了不同材料，而且設(shè)備要在惡劣環(huán)境下工作u需要對(duì)環(huán)境采取密封措施需要對(duì)環(huán)境采取密封措施電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)3. 使用電磁密封襯墊的關(guān)鍵使用電磁密封襯墊的關(guān)鍵u保持接觸面清潔，且沒有非導(dǎo)電保護(hù)層保持接觸面清潔，且沒有非導(dǎo)電保護(hù)層u選用導(dǎo)電性能好的襯墊材料選

39、用導(dǎo)電性能好的襯墊材料u對(duì)襯墊施加足夠的壓力對(duì)襯墊施加足夠的壓力u襯墊有足夠的厚度襯墊有足夠的厚度u注意襯墊與屏蔽體接觸表面間的電化學(xué)腐蝕注意襯墊與屏蔽體接觸表面間的電化學(xué)腐蝕u當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí)，應(yīng)使用指形簧片當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí)，應(yīng)使用指形簧片電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)4. 電磁密封襯墊的主要性能指標(biāo)電磁密封襯墊的主要性能指標(biāo)u回彈力回彈力u導(dǎo)電性導(dǎo)電性u(píng)最小形變量最小形變量u襯墊厚度襯墊厚度u電化學(xué)相容性電化學(xué)相容性u(píng)壓縮形變壓縮形變電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù)5. 常用電磁密封襯墊常用電磁密封襯墊u金屬絲網(wǎng)襯墊金屬絲網(wǎng)襯墊 用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長條，外形很像屏蔽電纜用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長條，外形很像屏蔽電纜的屏蔽層。為了增強(qiáng)金屬網(wǎng)的彈性，有時(shí)在網(wǎng)管內(nèi)加入橡膠芯。的屏蔽層。為了增強(qiáng)金屬網(wǎng)的彈性，有時(shí)在網(wǎng)管內(nèi)加入橡膠芯。電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽技術(shù) 在硅橡膠內(nèi)填充占總重量在硅橡膠內(nèi)填充占總重量70 80比例的金屬顆粒，如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍比例的金屬顆粒，如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部