电磁屏蔽论文

《电磁屏蔽论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电磁屏蔽论文电磁屏蔽技术的简单分析研究王玉东0942022088摘要：在现实生活中由于干扰普遍存在，人们为避免干扰而想尽了各种屏蔽方法，但效果并不理想。电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段2—，人部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽來解决。用电磁屏蔽的方法來解决电磁干扰问题的最人好处是不会影响电路的正常工作，因此不需对电路做任何修改。木文在分析各种干扰源性质的基础上，分别对电场屏蔽和磁场屏蔽进行了详细的介绍，以实现最佳的抗干扰效果。关键词：电场屏蔽，磁场屏蔽，耦合干扰1引言随着电子设备的人量使用，由于干扰普遍存在，严重的干扰会使电子设备不能止常工作，因此，控制干

2、扰源，抑制电磁干扰已是现在进行电子电路设计、应川时考虑的主耍问题之一。而采用屏蔽技术是抗干扰的有效措施，但对丁干扰源的各种不同情况，如不加分析采取千篇一律的屏蔽措施，不但不能收到满意的效果，甚至因为屏蔽方式的不当，会出现弄巧成拙的情况。本文对干扰源进行具体分析，然后“对症下药”，采取恰当的屏蔽方式，最大限度地抑制干扰，以提高电了设备运行的口J靠性。2电场屏蔽2.1理论分析当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时，干扰源与电子设备之间就存在容性电场耦合，以这种情况下，最有效的抗干扰办法是施行电场屏蔽。如图1(a)所示，图中干扰源对地电压为Ux,电子设备对地阻抗为Zs

3、,两者Z间存在耦合电容为图中C,则电子设备上的耦合T扰电压为：Us=j3CZsUn/(1+j3CZs)(1)(a)电场屏蔽(b)金属壳体屏蔽图1电场耦合及屏蔽示意图由式(1)可知：耦合干扰的人小与频率有关，频率升高，T扰增加。因此，频率越高，采用屏蔽越冇必耍，屏蔽效果越明显。若用金属壳体将T扰源屏蔽起來，如图1(b)所示，图屮C1为干扰源与屏蔽壳体Z间的电容，C2为电了设备与屏蔽壳体Z间的电容，Zm为屏蔽壳体对地阻抗。可求得屏蔽后耦合干扰电压为：Us=2ClC2ZmZsUn/{(2ClC2ZmZsUn-1)-jco[(Cl+C2)Zm+C2Zs]}(2)2.2

4、屏蔽对策如果将屏蔽壳体理想接地，即Zm=0,则Us=8,耦合干扰可完全消除。也就是说，要想完全消除上述干扰的必要条件是要求屏蔽壳体良好接地。如果屏蔽壳体不接地，此时Zm=8,且C1>C,C2>C,比较式(1)与式(2),Us2>Usl,可见屏蔽后的耦合干扰，不但不能抑制，反而更加严重了。同样，如果干扰源不屏蔽，而将电子设备屏蔽，结果与上述屏蔽效果类似。3磁场屏蔽当干扰源以电流形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对临近信号形成干扰。抑制这类干扰，有效办法是施行磁场屏蔽。磁场屏蔽首先应注意到干扰源的频率高低，因为随干扰频率的不同，屏蔽原理也不同，它将涉及到屏

5、峨材料的选用以及屏蔽売体设计、制作等诸方面的问题，若不加分析就不可能达到抑制干扰的效果。3.1低频磁场屏蔽3.1.1理论分析这里所指低频一般在lOOkllz以下。如图2所示，设相近的两平行导线1和导线2。导线1对导线2的磁场耦合干扰为：U2=jwMIl(3)图2导线的磁耦合式中：M为两导线间的分布互感，①/II；II为导线1流过的电流；①为电流；11产生的对导线2交连的磁通。为抑制磁场耦合干扰，应尽量减少分布互感也就是减少干扰源与被干扰电路Z间的交连磁通①。3.1.2屏蔽对策屏蔽此类干扰，建议选丿IJ具有高导磁率的铁磁材料做成屏蔽壳体，将干扰源屏蔽起來，这样能

6、使干扰源产生的磁通被引导至铁磁材料屮，从而不与被干扰的电路交连。同理，也可将被干扰的电路屏蔽起来。有关屏蔽売体的制作，应注意下列事项：所选用材料磁路的磁阻Rm越小越好Rm=L/uS（L为磁路长度；S为磁路横切面积；u为导磁率）。从上式口J知：选用u值高的铁、硅钢片、坡莫介金等；在屏蔽壳体设计时，应使壳体有足够的厚度以增人S,达到增加屏蔽效果的口的；在垂直于磁通方向不能开口，以免增人磁阻；为了更好地提高屏蔽效果，有时采用多层屏蔽，在安装时要注意将屏蔽壳体拧紧。3.2高频磁场屏蔽3.2.1理论分析频率在100kHz以上高频磁场的屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽壳体

7、表面所产工的涡流的反磁场来达到tl的。上述铁磁材料在高频情况下，其磁性损耗太大，不利于在屏蔽売体上形成尽量大的涡流，达不到有效消除高频磁场干扰的目的。图3为一个良导体制成的屏峨壳体对一个电了线路的屏蔽等效电路图。图3电了电路屏紙等效示意图图3中，L为电子电路的电感；M为电子电路与屏蔽壳体的互感；Ls为屏蔽壳体的电感；I为电子电路的电流；Rs为屏蔽壳体的电阻。从而可得出屏蔽壳体上形成的涡流为:Is二j3MI/(Rs+j3Ls)(4)当频率高时，3Ls>>Rs,此时RsHj忽略不计，则式(4)可简化为Is^MI/Ls(5)当频率低时，

8、略不计，则式(4)可简化为Ts^jwM