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什么是電磁屏蔽?電磁屏蔽詳解!

更新時(shí)間:2024-12-24      點(diǎn)擊次數(shù):253

電磁兼容性(ElectromagneticCompatibility)縮寫EMC,就是指某電子設(shè)備既不干擾其它設(shè)備,同時(shí)也不受其它設(shè)備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產(chǎn)品重要的指標(biāo)之一。安全性涉及人身和財(cái)產(chǎn),而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護(hù)。

電子元件對外界的干擾,稱為EMI(ElectromagneticInterference);電磁波會與電子元件作用,產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象,稱為EMS(ElectromagneticSusceptibility)。例如,TV熒光屏上常見的“雪花",便表示接受到的訊號被干擾。

因?yàn)槠帘误w對來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)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(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)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。⑴當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時(shí),利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。⑵當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)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(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

電磁屏蔽的原理


許多人不了解電磁屏蔽的原理,認(rèn)為只要用金屬做一個(gè)箱子,然后將箱子接地,就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)?,電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關(guān)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個(gè)因素:一個(gè)是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的,另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。

屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn),最主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏,如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個(gè)方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料,消除不導(dǎo)電點(diǎn)。

這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。在許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器,似乎只有當(dāng)用導(dǎo)電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p隙或孔洞是否會泄漏電磁波,取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當(dāng)波長遠(yuǎn)大于開口尺寸時(shí),并不會產(chǎn)生明顯的泄漏。

 


圖片

屏蔽體



根據(jù)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(zhuǎn)送入地。

磁屏蔽體:由磁導(dǎo)率很高的強(qiáng)磁材料(如鋼)制成,可把磁力線限制于屏蔽體內(nèi)。

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(nèi)形成渦流并在屏蔽體與被保護(hù)空間的分界面上產(chǎn)生反射,從而大大削弱干擾場在被保護(hù)空間的場強(qiáng)值,達(dá)到了屏蔽效果。有時(shí)為了增強(qiáng)屏蔽效果,還可采用多層屏蔽體,其外層一般采用電導(dǎo)率高的材料,以加大反射作用,而其內(nèi)層則采用磁導(dǎo)率高的材料,以加大渦流效應(yīng)。

如果屏蔽體上出現(xiàn)洞穴或縫隙,將會直接降低屏蔽效果。頻率愈高,這種現(xiàn)象愈顯著。


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