电磁屏蔽技术

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1、浅谈电磁屏蔽技术郝君卿（新疆工程学院乌鲁木齐830000）摘要：电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重耍手段大部分电磁兼容问题都町以通过电磁屏蔽來解决。本篇论文主要探究了电磁屏蔽的泄义、电磁屏蔽的分类、电磁屏蔽的屏蔽机理和效能，分析了电磁屏蔽在现实生活中的应用。关键字：电磁屏蔽，原理，应用0引言电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路屮，对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。在解决电

2、磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的。在现如今电与磁高速发展的时代，电磁屏蔽对我们的生活和工作越来越重要。1屏蔽的定义屏蔽是电磁兼容工程中广泛采用的抑制电磁干扰的有效方法之一。它是利用导电或导磁材料制成的金属屏蔽体将屯磁干扰源限制在一定范围内，使干扰源从屏蔽体的一面耦合或辐射到另一而时受到抑制或衰减。屏蔽有两个目的：一是限制内部辐射的电磁能量泄漏出该内部区域；二是防止外來的辐射干扰进入某一区域。2.1屏蔽的分类屏蔽的分类法有很多种。根据屏蔽的工作原理，可以将屏蔽分为电（场）屏蔽、磁（

3、场）屏蔽和电磁屏蔽三大类。电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包含静磁屏蔽（恒定磁场屏蔽）和交变磁场屏蔽。2.2电场屏蔽原理电场屏蔽简称屯屏蔽，其目的是减少设备（或电路、组件、元件等）间的电场感应，它包括静电屏蔽和交变电场屏蔽。①•静电屏蔽电磁场理论表明，置于静电场屮的导体在静电平衡的条件下，具有下列性质：（1）・导体内部任何一点的电场为零。（2）.导体表而任何一点的电场强度矢量的方向与该点的导体表面垂直。（3）.整个导体是-个等位体。⑷.导体内部没冇静电荷存在，电荷只能分布在导体表面。

4、内部存在空腔的导体，在静电场中也具有上述性质。因此，如果把有空腔的导体置入静电场屮，由于空腔导体的内表面无静电荷，空腔空间中也无电场，所以空腔导体起了隔离外部静电场的作用，抑制了外部静电场对空腔空间的干扰；反之，如果把空腔导体接地，即使空腔导体内部存在带电体产生的静电场，在空腔导体外部也无由空腔导体内部存在得带屯体产生的静电场。这就是静电屏蔽的理论依据，即静电屏蔽原理。所以，静电屏蔽必须具有两个基木要点，即完整的屏蔽导体和良好的接地。2.3磁场屏蔽原理②•交变电场的屏蔽图1电场屏蔽框图图2螺旋环

5、磁场屏蔽显然，磁导率大则磁阻Rm小，此吋磁通主要沿着磁阻小的途径形成对于交变电场的屏蔽原理，可以用电路理论加以解释，此时干扰源与被干扰对象之间的电场感应可以用分布电容来描述。设干扰源g上有一交变电压Ug,在其附近产生交变电场，置于交变电场屮的接收器s通过阻抗Zs接地，干扰源对接收器的电场感应耦合可以等效为分布电容Ce的耦合，于是形成了曲Ug>Zg、Ce和Zs构成的耦合回路。接收器上产生的干扰电压Us为：jcoCeZsUs=U&1+jcoCe(Zs+Zg)从式屮可以看出，干扰电压Us的大小与耦合屯

6、容Ce的大小有关。为了减小干扰，可使干扰源与接收器尽量远离,从而减小Ce使干扰Us减小。如果干扰源与接收器间的距离受空间位置限制无法加大吋，则可采用屏蔽措施。磁场屏蔽简称磁屏蔽，是用于抑制磁场耦合实现磁隔离的技术措施，它包括低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。①.低频磁场屏蔽低频(100kHz以下)磁场的屏蔽，是利用铁磁性材料(如铁、硅钢片、坡莫合金等)的磁导率、磁阻小，对磁场有分路作用的特性来实现屏蔽的。由磁通连续性原理可知，磁力线是连续的闭合曲线，这样可把磁通管所构成的闭合回路称为磁路，磁路理论表明

7、Um=Rm①m式中：Um为磁路中两点间的磁位差；0m为通过磁路的磁通量，且①加=•dSRm为磁路中a,b两点间的磁阻，冇(H^dlRm=4如果磁路横截而是均匀的，且磁场也是均匀的，则上式可化简为式屮：u为铁磁材料的磁导率(H/m);S为磁路的横截面积(m2);1为磁路的长度5)o回路。由于铁磁材料的磁导率比空气的磁导率0大得多，所以铁磁材料的磁阻很小。将铁磁材料置于磁场屮吋,磁通将主要通过铁磁材料，而通过空气的磁通将大为减小，从而起到磁场屏蔽的作用。使用铁磁材料作屏蔽休时要注意下列问题：（1）.

8、所用铁磁材料的磁导率越高，屏蔽罩越厚（S越大），磁阻Rm越小，屏蔽效呆越好。为了获得更好的磁屏蔽效果，需要选用高磁导率材料,并要使屏蔽罩有足够的厚度，有时需用多层屏蔽。所以，效果良好的铁磁屏蔽体往往是既昂贵又笨重。⑵•用铁磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或有缝隙。因为若缝隙垂直于磁力线，则会切断磁力线，使磁阻增大，屏蔽效果变差。（3）.铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽。因为高频时铁磁材料屮的磁性损耗（包描磁滞损耗和涡流损耗）很大，导磁率明显下降。②•高频磁场屏蔽高频磁场的屏蔽采用的是