屏蔽效能分析課件

屏蔽效能分析1A屏蔽效能分析1A目錄2A目錄2A一

屏蔽效能的計算

屏蔽有兩個目的:一是限制屏蔽體內部的電磁騷擾越出某一區(qū)域;二是防止外來的電磁干擾(騷擾)進入屏蔽體內的某一區(qū)域。屏蔽體一般有實芯型、非實芯型(例如,金屬網)和金屬編織帶等幾種類型,后者主要用作電纜的屏蔽。各種屏蔽體的屏蔽效果均用該屏蔽體的屏蔽效能來表示。

屏蔽效能表現(xiàn)了屏蔽體對電磁波的衰減程度。由于屏蔽體通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之一至萬分之一,因此通常用分貝(dB)來表述。一般的屏蔽體的屏蔽效能可達40dB,軍用設備的屏蔽體的屏蔽效能可達60dB,TEMPEST設備的屏蔽體的屏蔽效能可達80dB以上。3A一屏蔽效能的計算屏蔽效能表現(xiàn)了屏蔽體對電磁波的衰減屏蔽前的場強E0,H0屏蔽后的場強Es,Hs

對于屏蔽作用的評價可以用屏蔽效能來表示:對電場

對磁場

屏蔽效能SE越大，表示屏蔽效果越好。

SE越大，屏蔽效果越？4A屏蔽前的場強E0,H0屏蔽后的場強Es,Hs

另外,還可以用傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))TE表示屏蔽效果,TE是指存在屏蔽體時某處的電場強度ES與不存在屏蔽體時同一處的電場強度E0之比;或者是指存在屏蔽體時某處的磁場強度HS與不存在屏蔽體時同一處的磁場強度H0之比,即:傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))與屏蔽效能互為倒數(shù)關系,即或5A另外,還可以用傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))TE表入射波場強距離吸收損耗ARBSE＝R＋A＋BB

完整屏蔽體是指一個完全封閉的屏蔽結構，電磁場只有穿過屏蔽體壁才能出入該封閉結構。二完整屏蔽體的屏蔽效能AR6A入射波場強距離吸收損耗ARBSE＝R＋A＋BB1．電磁波的反射損耗電磁波傳播到不同介質分界面發(fā)生反射與透射Z:特性阻抗7A1．電磁波的反射損耗電磁波傳播到不同介質分界面發(fā)生反射與透射電磁波穿過屏蔽體時的反射與透射：一般Zl>>Z2

反射損耗Z1為干擾場的特性阻抗,即自由空間波阻抗8A電磁波穿過屏蔽體時的反射與透射：一般Zl>>Z2反射①在遠場（）平面波的情況下

Z1=120π=377(Ω)

②在低阻抗磁場源的近場（）Z1=

③在高阻抗電場源的近場（）Z1=

9A①在遠場（）平面波的情況下2．電磁波的吸收損耗

電磁波到達屏蔽體的穿出面時電場強度磁場強度屏蔽體的吸收損耗f越大，吸收損耗越？

從上式可以看出,在頻率f較高時,吸收損耗是相當大的，表2-1給出幾種常用金屬材料在吸收損耗分別為A=8.68dB、20dB、40dB時所需的屏蔽平板厚度t。

10A2．電磁波的吸收損耗電磁波到達屏蔽體的穿出面時電場強度磁表2-1

幾種金屬的電導率σ、磁導率μ及所需屏蔽厚度t

11A表2-1幾種金屬的電導率σ、磁導率μ及所需屏蔽厚度t12A12A

由表2-1可以看出:

①當f≥1MHz時,用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體,能將場強減弱為原場強的1/100左右。因此,在選擇材料與厚度時,應著重考慮材料的機械強度、剛度、工藝性及防潮、防腐等因素。②當f≥10MHz時,用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場強減弱為原場強的1/100

甚至更低。因此,這時的屏蔽體可用表面貼有銅箔的絕緣材料制成。·③當f≥100MHz時,可在塑料殼體上鍍或噴以銅層或銀層制成屏蔽體。13A由表2-1可以看出:13A

表2-2列出了常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率。根據要求的吸收衰減量可求出屏蔽體的厚度,由式得：

表2-2

常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率14A表2-2列出了常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率。多次反射損耗3．電磁波的多次反射損耗電磁波穿出屏蔽體時，在穿出面發(fā)生反射，該反射波返回進入面時再次被反射，如此反復，直到其能量被吸收至可以忽略為止。15A多次反射損耗3．電磁波的多次反射損耗電磁波穿出屏蔽體時，在穿

屏蔽體上總會有門、蓋、儀表、開關等各種孔縫隙，以及連線穿透，這些都不同程度地破壞了屏蔽的完整性。三

屏蔽體不完整對屏蔽效果的影響16A屏蔽體上總會有門、蓋、儀表、開關等各種孔縫隙，以及連線穿1．縫隙的影響

影響因素：開孔的最大線性尺寸（并非面積）、波阻抗、電磁波的頻率等。當趨膚深度δ>0.3g時實際的縫隙泄漏不僅與縫寬、板厚有關，而且與其直線尺寸、縫隙數(shù)量、頻率等都有關。

應當盡量減少屏蔽體上縫隙的存在，并且縫隙的長度盡量控制在電磁波波長的1/20以下。為減少泄露，縫隙應？17A1．縫隙的影響影響因素：開孔的最大線性尺寸（并非面積）、2．開孔的影響圓孔或方孔的泄漏磁場強度

為安裝開關、按鈕、電位器等，往往需要在屏蔽面板上開設圓形、方形或矩形的孔洞。3．波導結構孔洞的影響截止頻率

屏蔽效能

孔面積屏蔽板面積內直徑內長邊18A2．開孔的影響圓孔或方孔的泄漏磁場強度為安裝開關、按鈕4．金屬絲網的影響

應用于需要自然通風或向內窺視的屏蔽體。截止頻率

屏蔽效能

一般，在1~100MHz內，金屬屏蔽網SE=60~100dB，玻璃夾層金屬屏蔽網SE=50~90dB。

用金屬絲網作窺視窗時其透明度較差。網眼寬度19A4．金屬絲網的影響應用于需要自然通風或向內窺視的屏蔽體。5．薄膜及導電玻璃的影響

在玻璃或有機介質薄膜上真空蒸發(fā)或噴涂一層導電薄膜作為電磁屏蔽體，可用來代替玻璃夾層的金屬絲網結構。

屏蔽線和屏蔽電纜是電子設備中用于連接兩個屏蔽體時最常用的導線。為保證柔軟、易于彎曲，其外層屏蔽體常用多股金屬絲編織而成。

透光性好，對電磁場中電場分量的屏蔽有效，而對磁場分量的屏蔽則比較微弱。6．屏蔽電纜的影響

屏蔽效能與編織屏蔽體的材料、密度等直接相關，一般單層編織屏蔽的屏蔽效能大約在50~60dB之間，雙層編織屏蔽則可達80~90dB。20A5．薄膜及導電玻璃的影響在玻璃或有機介質薄膜上真空蒸發(fā)謝謝！21A謝謝！21A屏蔽效能分析22A屏蔽效能分析1A目錄23A目錄2A一

屏蔽效能的計算

屏蔽有兩個目的:一是限制屏蔽體內部的電磁騷擾越出某一區(qū)域;二是防止外來的電磁干擾(騷擾)進入屏蔽體內的某一區(qū)域。屏蔽體一般有實芯型、非實芯型(例如,金屬網)和金屬編織帶等幾種類型,后者主要用作電纜的屏蔽。各種屏蔽體的屏蔽效果均用該屏蔽體的屏蔽效能來表示。

屏蔽效能表現(xiàn)了屏蔽體對電磁波的衰減程度。由于屏蔽體通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之一至萬分之一,因此通常用分貝(dB)來表述。一般的屏蔽體的屏蔽效能可達40dB,軍用設備的屏蔽體的屏蔽效能可達60dB,TEMPEST設備的屏蔽體的屏蔽效能可達80dB以上。24A一屏蔽效能的計算屏蔽效能表現(xiàn)了屏蔽體對電磁波的衰減屏蔽前的場強E0,H0屏蔽后的場強Es,Hs

對于屏蔽作用的評價可以用屏蔽效能來表示:對電場

對磁場

屏蔽效能SE越大，表示屏蔽效果越好。

SE越大，屏蔽效果越？25A屏蔽前的場強E0,H0屏蔽后的場強Es,Hs

另外,還可以用傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))TE表示屏蔽效果,TE是指存在屏蔽體時某處的電場強度ES與不存在屏蔽體時同一處的電場強度E0之比;或者是指存在屏蔽體時某處的磁場強度HS與不存在屏蔽體時同一處的磁場強度H0之比,即:傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))與屏蔽效能互為倒數(shù)關系,即或26A另外,還可以用傳輸系數(shù)(或透射系數(shù))TE表入射波場強距離吸收損耗ARBSE＝R＋A＋BB

完整屏蔽體是指一個完全封閉的屏蔽結構，電磁場只有穿過屏蔽體壁才能出入該封閉結構。二完整屏蔽體的屏蔽效能AR27A入射波場強距離吸收損耗ARBSE＝R＋A＋BB1．電磁波的反射損耗電磁波傳播到不同介質分界面發(fā)生反射與透射Z:特性阻抗28A1．電磁波的反射損耗電磁波傳播到不同介質分界面發(fā)生反射與透射電磁波穿過屏蔽體時的反射與透射：一般Zl>>Z2

反射損耗Z1為干擾場的特性阻抗,即自由空間波阻抗29A電磁波穿過屏蔽體時的反射與透射：一般Zl>>Z2反射①在遠場（）平面波的情況下

Z1=120π=377(Ω)

②在低阻抗磁場源的近場（）Z1=

③在高阻抗電場源的近場（）Z1=

30A①在遠場（）平面波的情況下2．電磁波的吸收損耗

電磁波到達屏蔽體的穿出面時電場強度磁場強度屏蔽體的吸收損耗f越大，吸收損耗越？

從上式可以看出,在頻率f較高時,吸收損耗是相當大的，表2-1給出幾種常用金屬材料在吸收損耗分別為A=8.68dB、20dB、40dB時所需的屏蔽平板厚度t。

31A2．電磁波的吸收損耗電磁波到達屏蔽體的穿出面時電場強度磁表2-1

幾種金屬的電導率σ、磁導率μ及所需屏蔽厚度t

32A表2-1幾種金屬的電導率σ、磁導率μ及所需屏蔽厚度t33A12A

由表2-1可以看出:

①當f≥1MHz時,用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體,能將場強減弱為原場強的1/100左右。因此,在選擇材料與厚度時,應著重考慮材料的機械強度、剛度、工藝性及防潮、防腐等因素。②當f≥10MHz時,用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場強減弱為原場強的1/100

甚至更低。因此,這時的屏蔽體可用表面貼有銅箔的絕緣材料制成?！あ郛攆≥100MHz時,可在塑料殼體上鍍或噴以銅層或銀層制成屏蔽體。34A由表2-1可以看出:13A

表2-2列出了常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率。根據要求的吸收衰減量可求出屏蔽體的厚度,由式得：

表2-2

常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率35A表2-2列出了常用金屬材料對銅的相對電導率和相對磁導率。多次反射損耗3．電磁波的多次反射損耗電磁波穿出屏蔽體時，在穿出面發(fā)生反射，該反射波返回進入面時再次被反射，如此反復，直到其能量被吸收至可以忽略為止。36A多次反射損耗3．電磁波的多次反射損耗電磁波穿出屏蔽體時，在穿

屏蔽體上總會有門、蓋、儀表、開關等各種孔縫隙，以及連線穿透，這些都不同程度地破壞了屏蔽的完整性。三

屏蔽體不完整對屏蔽效果的影響37A屏蔽體上總會有門、蓋、儀表、開關等各種孔縫隙，以及連線穿1．縫隙的影響

影響因素：開孔的最大線性尺寸（并非面積）、波阻抗、電磁波的頻率等。當趨膚深度δ>0.3g時實際的縫隙泄漏不僅與縫寬、板厚有關，而且與其直線尺寸、縫隙數(shù)量、頻率等都有關。

應當盡量減少屏蔽體上縫隙的存在，并且縫隙的長度盡量控制在電磁波波長的1/20以下。為減少泄露，縫隙應？38A1．縫隙的影響影響因素：開孔的最大線性尺寸（并非面積）、2．