二节完整屏蔽体屏蔽效能计算导体平板屏蔽效能

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1、第二节完整屏蔽体屏蔽效能的计算——导体平板的屏蔽效能一单层屏蔽体1.电磁波在屏蔽体x＝0界面处的传播公式2.单层屏蔽体的有效传输系数3.电场和磁场的有效传输系数4.单层屏蔽体的屏蔽效能二多层平板屏蔽体的屏蔽效能三.屏蔽效能的计算1吸收损耗2反射损耗3多次反射损耗四平面波模型推广到非理想屏蔽结构入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB电磁波在穿过屏蔽体时发生衰减是因为能量有了损耗，这种损耗可以分为两部分：反射损耗和吸收损耗。电磁波穿过一层屏蔽体时要经过两个界面，因此要发生两次反射电磁波穿过屏蔽体时的反射损耗等于两个界面上的反射损耗的总和。一单层屏

2、蔽体具有下标（1,2,3）的μ、ε、σ分别依次表示各区域中媒质的磁导率、介电常数和电导率；γ、Z分别依次表示各区域中平面电磁波的传播常数、媒质的本征阻抗，且用表示电磁波由区域i向区域j传播时，分界面处的传输系数和反射系数。1.电磁波在屏蔽体x＝0界面处的传播公式透射反射2.单层屏蔽体的有效传输系数(1).不计分界面对电磁波的多次反射由图知：因此式中设E2i(0)为区域2中界面X=0处沿+X方向（从左向右）传播的第i次反射波，那么因此，区域2中从X=0处向右传播的所有波的和为：式中(2).计入分界面对电磁波的多次反射当时，考虑分界面对电磁波的多次反射，单层屏蔽体的有效传输系数

3、为分界面的多次反射效应体现于因子沿+x方向传播距离L后形成，它透过区域2和区域3的分界面，在区域3中X=L处形成E3(L)，3.电场和磁场的有效传输系数令以TE、TH表示屏蔽体的电场和磁场的有效传输系数同理式中分析：1.一般，pE≠pH，qE=qH=q，所以，TE≠TH。2.如果Z1=Z3（区域1与区域3媒质相同），那么pE=pH=p，qE=qH=q，从而TE=TH=T。4.单层屏蔽体的屏蔽效能屏蔽系数:屏蔽区域中同一点屏蔽后与屏蔽前的场强之比.电场和磁场的屏蔽系数分别为：由上述讨论知，电磁波通过屏蔽体后，电场和磁场为当Z1=Z3时电场和磁场的屏蔽效能相等无限大平板对垂直入

4、射均匀平面波电场及磁场的屏蔽效能一单层屏蔽体1.电磁波在屏蔽体x＝0界面处的传播公式2.单层屏蔽体的有效传输系数3.电场和磁场的有效传输系数4.单层屏蔽体的屏蔽效能二多层平板屏蔽体的屏蔽效能三.屏蔽效能的计算1吸收损耗2反射损耗3多次反射损耗四平面波模型推广到非理想屏蔽结构二多层平板屏蔽体的屏蔽效能电场和磁场的屏蔽系数2层（n=3）式中：n-1层屏蔽体的电场和磁场的屏蔽系数为式中根据屏蔽效能的定义知，如果Z1=Zn+1，那么pE=pH=p，从而电场和磁场屏蔽效能相等。媒质1是有耗媒质时，屏蔽效能表达式中的因子不等于零；媒质1无耗时，此因子为零。一单层屏蔽体1.电磁波在屏蔽体

5、x＝0界面处的传播公式2.单层屏蔽体的有效传输系数3.电场和磁场的有效传输系数4.单层屏蔽体的屏蔽效能二多层平板屏蔽体的屏蔽效能三.屏蔽效能的计算1吸收损耗2反射损耗3多次反射损耗四平面波模型推广到非理想屏蔽结构三.屏蔽效能的计算设厚度为t的导体平板屏蔽体两侧的区域为自由空间，则单层平板屏蔽体的屏蔽效能吸收损耗反射损耗多次反射损耗1吸收损耗令,α和β是电磁波在金属屏蔽体中的衰减常数和相移常数。对于良导体，集肤深度。自由空间传播常数吸收损耗忽略吸收损耗是电磁波通过屏蔽体所产生的热损耗引起当fl0MHz．用0.1mm厚的铜皮制成的屏蔽体能将场强减弱100倍以上。屏蔽体可用表面

6、贴有铜箔的绝缘材料制成。当f100MHz时，可在塑料壳体上镀或喷以铜层或银层制成屏蔽体。屏蔽材料越厚，吸收损耗越大，厚度每增加一个趋肤深度，吸收损耗增加约9dB；屏蔽材料的磁导率越高，吸收损耗越大；屏蔽材料的电导率越高，吸收损耗越大；被屏蔽电磁波的频率越高，吸收损耗越大。结论当f1MHz时，用0.5mm厚的任何一种金属板制成的屏蔽体，能将场强减弱l00倍左右。因此，在选择材料与厚度时，应着重考虑材料的机械强度、刚度、工艺性及防潮、防腐等因素。特点t剩余电磁波E1E1=E0e-t/入射电磁波E0趋肤深度（mm）MHz用金属屏蔽材料的相对电导率、磁导率来表示吸收损耗，式

7、中t为屏蔽体厚度（mm）；为屏蔽体的相对磁导率；为屏蔽体相对于铜的电导率或根据所要求的吸收衰减量，求出屏蔽体的厚度，即在频率较高时，吸收损耗是相当大的，2反射损耗一般情况下，自由空间的波阻抗Z1比金属屏蔽体的波阻抗Z2大得多，即反射损耗是由屏蔽体表面处阻抗不连续性引起的远场：377近场：取决于源的阻抗同一种材料的阻抗随频率变反射损耗与波阻抗有关，波阻抗越高，则反射损耗越大。源的性质应用条件波阻抗反射损耗(dB)远区平面波的波阻抗近区电场的波阻抗近区磁场的波阻抗影响反射损耗的因素1500.1k1k10k100k1M