第4講電磁屏蔽技術(shù)04

第4講電磁屏蔽技術(shù)《電磁兼容基礎(chǔ)》Agenda電磁屏蔽的基本概念

電磁屏蔽的基本原理實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理1電磁屏蔽的基本概念屏蔽前的場強(qiáng)E1、

H1屏蔽后的場強(qiáng)E2、

H2屏蔽體目的電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:1電磁屏蔽的基本概念屏蔽前的場強(qiáng)E1、

H1屏蔽后的場強(qiáng)E2、

H2屏蔽體SE=20lg(E1/E2)dB1電磁屏蔽的基本概念衰減量與屏蔽效能無屏蔽場強(qiáng)有屏蔽場強(qiáng)屏蔽效能SE（dB）101201001401000160100001801000001100100000011202電磁屏蔽的基本原理+AB屏蔽體B+A屏蔽體靜電屏蔽2電磁屏蔽的基本原理交變電場的屏蔽未加屏蔽的耦合加未接地屏蔽的耦合2電磁屏蔽的基本原理交變電場的屏蔽屏蔽體接地等效電路2電磁屏蔽的基本原理靜磁場與低頻磁場的屏蔽H0H1R0Rs低頻磁場磁場低頻吸收損耗小反射損耗小高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)電材料改進(jìn)怎樣屏蔽低頻磁場？2電磁屏蔽的基本原理H0H1H0RsR0H1R0RsSE=1+R0/RS2電磁屏蔽的基本原理高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果151015坡莫合金

金屬鎳鋼冷軋鋼0.010.11.010100kHz

r103磁屏蔽材料的頻率特性2電磁屏蔽的基本原理磁通密度B磁場強(qiáng)度H飽和起始磁導(dǎo)率最大磁導(dǎo)率=B/H磁導(dǎo)率隨場強(qiáng)的變化2電磁屏蔽的基本原理高導(dǎo)磁率材料：飽和低導(dǎo)磁率材料：屏效不夠低導(dǎo)磁率材料高導(dǎo)磁率材料強(qiáng)磁場的屏蔽2電磁屏蔽的基本原理20406080100101001k10k跌落前跌落后加工的影響2電磁屏蔽的基本原理2電磁屏蔽的基本原理高頻磁場的屏蔽2電磁屏蔽的基本原理電磁場的屏蔽入射波原理:電磁波到達(dá)屏蔽體時產(chǎn)生反射及

吸收作用入射波場強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算波阻抗電場為主E1/r3H1/r2磁場為主H1/r3E1/r2平面波E1/rH1/r377/2到觀測點(diǎn)距離rE/H

3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算波阻抗的概念t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1=E0e-t/

A＝20lg(E0/E1)=20lg(et/

)dB0.37E0

A＝8.69(t/)dBA=3.34tfr

rdB3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算吸收損耗反射損耗與波阻抗有關(guān)，波阻抗越高，則反射損耗越大。

R＝20lgZW4ZsZS=3.6810-7fr/r遠(yuǎn)場：377

近場：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算反射損耗遠(yuǎn)場:R＝20lg3774Zs4500Zs=屏蔽體阻抗，D=屏蔽體到源的距離（m）f=電磁波的頻率（MHz）2DfDfZsZs電場:R＝20lg磁場:R＝20lgdB3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算不同電磁波的反射損耗1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3

108/2rfR(dB)r=30m

電場r=1m靠近輻射源r=30m磁場r=1m靠近輻射源3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算影響反射損耗的因素150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時電磁波種類的影響很小電場波r=0.5m磁場波r=0.5m屏蔽效能（dB）頻率3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射，會引起附加的電磁泄漏，因此要對前面的計(jì)算進(jìn)行修正。B=20lg(1-e-2t/

)說明：

B為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時，可以忽略對于電場波，可以忽略3實(shí)心屏蔽的效能計(jì)算多次反射修正因子的計(jì)算屏蔽體導(dǎo)電連續(xù)沒有穿過屏蔽體的導(dǎo)體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記：選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧夏阒绬幔号c屏蔽體接地與否無關(guān)良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理實(shí)際機(jī)箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處的縫隙通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等通風(fēng)口顯示窗鍵盤指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕電源線縫隙4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理實(shí)際屏蔽體的問題

LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg（1+2.3lg(L/H))

近似0dB若L

/2H4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理遠(yuǎn)場區(qū)孔洞的屏蔽效能孔洞在近場區(qū)的屏蔽效能若ZC

（7.9/Df）：（說明是電場源）SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC

（7.9/Df）：（說明是磁場源）SE=20lg(D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))

（注意：對于磁場源，屏效與頻率無關(guān)?。?不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理縫隙的泄漏低頻起主要作用高頻起主要作用4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理縫隙的處理電磁密封襯墊縫隙4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理電磁密封襯墊的種類金屬絲網(wǎng)襯墊(帶橡膠芯的和空心的)導(dǎo)電橡膠(不同導(dǎo)電填充物的)指形簧片(不同表面涂覆層的)螺旋管襯墊(不銹鋼的和鍍錫鈹銅的)導(dǎo)電布4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理電磁密封襯墊的主要參數(shù)屏蔽效能(關(guān)系到總體屏蔽效能)回彈力（關(guān)系到蓋板的剛度和螺釘間距）最小密封壓力（關(guān)系到最小壓縮量）最大形變量（關(guān)系到最大壓縮量）壓縮永久形變（關(guān)系到允許蓋板開關(guān)次數(shù)）電化學(xué)相容性（關(guān)系到屏蔽效能的穩(wěn)定性）4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理截止波導(dǎo)管頻率高的電磁波能通過波導(dǎo)管，頻率低的電磁波損耗很大！工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。損耗頻率fc截止頻率截止區(qū)4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理截止波導(dǎo)管4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管屏蔽效能=反射損耗：遠(yuǎn)場區(qū)計(jì)算公式近場區(qū)計(jì)算公式+吸收損耗圓形截止波導(dǎo)：32L/w矩形截止波導(dǎo)：27.3L/b孔洞計(jì)算屏蔽效能公式4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟孔洞的泄漏不能滿足屏蔽要求SE確定截止波導(dǎo)管的截面形狀確定要屏蔽的最高的頻率f確定波導(dǎo)管的截止頻率fc計(jì)算截止波導(dǎo)管的截面尺寸由SE確定截止波導(dǎo)管的長度5f4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理顯示窗/器件的處理隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器4不完整及非實(shí)壁屏蔽的影響及處理操作器件的處理屏蔽體上開小孔屏蔽體上栽上截止波導(dǎo)管用隔離艙將操作器件隔離出4不完整