电子设备的电磁屏蔽研究VIP免费

第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共12页电子设备的电磁屏蔽1引言在人类进入信息化社会的今天，电磁波作为一种资源已在0Hz～400GHz的宽频率范围内广泛地应用在电子设备中，随之而来的电滋干扰也就从低频到微波波段，无孔不入地辐射或传导给运行中的设备和周围的环境，给设备、系统及生态带来了越来越严重的危害。一种崭新的电子产品，无论是走向国内市场还是国际市场，首先必须符合与该产品相关的电磁兼容要求。根据国家技术监督局称，传导干扰曾使60％以上的国产PC步入不合格的行列，而传导干扰只是电子产品电磁兼容的一个指标。电磁兼容已经成为制约我国电子产品出口的技术壁垒。电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中，各种电子设备能正常工作而又互不干扰，达到兼容状态。2电磁屏蔽理论2.1电磁屏蔽的分类第2页共12页第1页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共12页电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁波由一个区域向另外一个区域感应或传播的方法。屏蔽一般分为两种类型：一种是静电屏蔽，主要用于防止静电场和恒定磁场的影响，这种屏蔽需要完善的屏蔽体和良好的接地。另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场及交变电磁场的影响，电磁屏蔽不但要求良好的接地，而且要求屏蔽体具有良好的电连续性，最好不能有导体穿过屏蔽体。2．2屏蔽效能计算屏蔽体的有效性用屏蔽效能来度量，屏蔽效能是指没有屏蔽时空间某个位置的电磁强度E1或磁场强度H1与有屏蔽时该位置的电场E2或磁场H2的比值。它表征屏蔽体对电磁波的衰减程度，通常情况下屏蔽效能ES用分贝表示，即ES=20log(E1E2)E或S=20log(H1H2)目前的屏蔽效能公式一般由谢昆诺夫公式给出，即ES=A+R+B(1)第3页共12页第2页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共12页A是吸收损耗，由电磁波通过屏蔽体的热损耗引起，即A=131.43l√f⋅μ⋅σ(2)R是反射损耗，由于屏蔽的阻挡，一部分入射波图1为金属板内部多重反射损耗B与吸收损耗A的关系，当A>10dB时，可以从图中得出B近似为0。在对屏蔽的计算要求不是太精确的情况下，B可以不计。第4页共12页第3页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共12页以上公式是假设屏蔽板是电薄的无限大平面和入射波是横电磁波条件下的屏蔽效能。而在实际设计中，主要是对一些特殊部件进行小范围的屏蔽，当屏蔽体为圆柱形时，在式(7)、(8)中，K是屏蔽层的厚度T同圆柱半径R的比值。D叫作去磁因子，它是L／R的函数，其对应关系如图2所示。第5页共12页第4页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共12页μ是磁渗透因子，它同屏蔽层的磁场强度Bm的对应关系如图3所示。第6页共12页第5页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共12页对于同心同屏蔽材料的两层圆柱筒屏蔽的情况用以下公式表示：从以上公式可以计算出各种屏蔽材料的屏蔽效能，为了方便设计，给出下面的一些定性的结论：1)屏蔽效能与屏蔽体到辐射源的距离有关，距离越大，屏蔽效能越好。第7页共12页第6页共12页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页共12页2)当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料所产生的涡流起对外来电波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。3)当干扰电磁波的频率较低时，采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体的内部，防止扩散到屏蔽的空间去。4)同一种屏蔽材料对电场波的屏蔽最高，对磁场波的屏蔽最低，即磁场波最难屏蔽，同时，注意屏蔽材料在不同频段的特性有所不同。例如，铁磁性材料在低频时的磁导率高，吸收损耗大，所以，低频屏蔽体一般用铁磁材料，但到高频时，铁磁材料的相对磁导率随着频率的升高而下降，而屏蔽材料的反射损耗随着频率的升高而变大，所以，高频时选用良导体为屏蔽体。5)在某些场合，如果要对高频和低频的电磁场都有良好的屏蔽效果时，往往采用不同...