电磁屏蔽.doc

摘要:随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重,对其电磁兼容性设计的要求也越来越高,作为电磁兼容设计的主要技术一屏蔽技术的研究也就越显得重要了。从电磁屏蔽技术原理出发,讨论了屏蔽体结构、屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则,在电子设备实施具体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。 关键词:电磁屏蔽;屏蔽材料;屏蔽原则    从屏蔽技术而言,电场屏蔽技术与磁场屏蔽技术,既有许多相同的技术手段,又有其本质的不同屏蔽技术。因此,若要对电子产品进行有效的电磁屏蔽,就必须对电场屏蔽、磁场屏蔽进行分类分析,这样对电子设备(系统)的电磁兼容设计也就越显得十分重要。1屏蔽分类  屏蔽是利用屏蔽体(具有特定性能的材料)阻止或衰减电磁骚扰能量的传输,是抑制电磁干扰的重要手段之一J。屏蔽有两个目的:限制内部辐射的电磁能量泄漏;防止外来的辐射干扰进入。根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为以下三大类。   电场屏蔽主要是为了防止电子元器件或设备间的电容耦合,它采用金属屏蔽层包封电子元器件或设备,其屏蔽体采用良导体制作并有良好的接地,这样就把电场终止于导体表面,并通过地线中和导体表面上的感应电荷,从而防止由静电耦合产生的相互干扰。    电场屏蔽使金属导体内的仪器不受外部影响,也不会对外部电场产生影响,主要是为了消除回路之间由于分布电容耦合而产生的干扰,静电屏蔽只能消除电容耦合,防止静电感应,屏蔽必须合理地接地。在实际应用中,屏蔽措施经常科学地与接地相互结合才能更好地发挥作用。   磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。磁场屏蔽是把磁力线封闭在屏蔽体内,从而阻挡内部磁场向外扩散或外界磁场干扰进入,为屏蔽体内外的磁场提供低磁阻的通路来分流磁场。   屏蔽体是用高导磁率材料,有效防止低频磁场的干扰。其屏蔽效能主要取决于屏蔽材料的导磁系数,材料的磁导率愈高,磁阻愈小,屏蔽效果就愈显著。磁场屏蔽又分为低频磁屏蔽和射频磁屏蔽。   低频磁屏蔽技术适用于从恒定磁场到30KHz的整个频段,它是利用铁磁性物质的磁导率高、磁阻小、对干扰磁场进行分路来实现的。屏蔽材料的屏蔽效能主要由吸收损耗和反射损耗两部分构成,低频磁场由于其频率和波阻抗较低,故吸收损耗和反射损耗都很小。为了提高屏蔽材料的屏蔽效能,因此重点考虑材料的吸收损耗和反射损耗。为了获得高额的吸收损耗,可以使用导磁率高的材料;但是,导磁率高的材料通常导电性不是很好,这导致了反射损耗减小。为了增加反射损耗,可在高导磁率材料的表面增加一层高导电率的材料。通常采用铁磁性材料如铁、硅钢片、坡莫合金等进行磁场屏蔽。射频磁屏蔽则是利用良导体在入射高频磁场作用下产生涡流,并由涡流的反磁通抑制入射磁场。低频磁场屏蔽的方法在高频时并不适用,主要原因是铁磁性材料的磁导率随频率的升高而下降,从而使屏蔽效能变坏,并且高频时铁磁性材料的磁损增加。因此需要良导体,可以产生很强的感应涡流,常用屏蔽材料有铝、铜及铜镀银等。   电磁屏蔽主要用于防止在高频下的电磁感应,利用电磁波在导体表面上的反射和在导体中传播的急剧衰减来隔离时变电磁场的相互耦合,从而防止高频电磁场的干扰。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而做成电磁屏蔽装置。电磁屏蔽是抑制干扰、增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段,合理地使用电磁屏蔽