电磁屏蔽技术.ppt

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1、电磁干扰抑制的屏蔽技术概述电屏蔽磁屏蔽电磁屏蔽孔缝对屏蔽效能的影响屏蔽设计要点电磁密封处理限制内部能量泄漏出内部区域（主动屏蔽）概述屏蔽的含义：3.原理：电子设备用导电或导磁材料制成的屏蔽体将电磁干扰能量限制在一定范围内。2.目的：防止外来的干扰能量进入某一区域（被动屏蔽）二次场理论（一次场作用下，产生极化、磁化形成二次场);反射衰减理论4.屏蔽的分类（按工作原理）电场屏蔽：静电屏蔽、低频交变电场屏蔽（利用良好接地的金属导体制作）磁场屏蔽：静磁屏蔽、低频交变磁场屏蔽（利用高导磁率材料构成低磁阻通路）电磁屏蔽：用于高频电磁场的屏蔽（利用反射和衰减来隔离电磁场的耦合）屏蔽效能

2、(SE)屏蔽效能：屏蔽体的性质的定量评价。定义：或或电屏蔽效能磁屏蔽效能E0、H0——未加屏蔽时空间中某点的电（磁）场；E1、H1——加屏蔽后空间中该点的电（磁）场；无屏蔽场强有屏蔽场强屏蔽效能SE（dB）10120100140100016010000180100000110010000001120衰减量与屏蔽效能的关系机箱类型屏蔽效能SE（dB）民用产品40以下军用设备60TEMPEST设备80屏蔽室、屏蔽舱100以上屏蔽效能的要求分类：静电屏蔽、低频交变电场屏蔽电场屏蔽静电屏蔽电场屏蔽的作用：防止两个设备（元件、部件）间的电容性耦合干扰原理：静电平衡要求：完整的屏蔽导

3、体和良好接地2.低频交变电场屏蔽目的：抑制低频电容性耦合干扰（1）未加屏蔽（2）加屏蔽（忽略CSR1的影响）未加屏蔽的耦合SR～CSR0CRUSUN0加屏蔽的耦合SR～CSR1CRUSUN1C1C2C3Up分析方法：应用电路理论分析讨论:（1）屏蔽体不接地，若（2）屏蔽体接地屏蔽体接地SR～CSR1CRUSUN1C1C2（3）屏蔽体接地时，CSR1的影响屏蔽效能:～CSRCRUSUNPC2等效电路屏蔽体的材料以良导体为好，对厚度无什么要求屏蔽体的形状对屏蔽效能有明显的影响电场屏蔽的设计要点屏蔽体要靠近受保护的设备屏蔽体要有良好的接地磁场屏蔽1．原理高频磁场屏蔽高频磁场金属

4、板涡流反磁场低频磁场屏蔽（f<100kHz）利用高导磁率的铁磁材料（如铁、硅钢片、坡莫合金），对干扰磁场进行分路。利用低电阻的良导体中形成的涡电流产生反向磁通抑制入射磁场。2．屏蔽效能计算解析方法：圆柱腔、球壳的屏蔽效能计算近似方法：应用磁路的方法。如：长为l、横截面为S的一段屏蔽材料，则其磁阻为磁阻：磁压降：磁通：的方程外磁场的磁标位(1)圆柱形腔的磁屏蔽效能方法：磁标位内半径为a、外半径为b，磁导率为，外加均匀磁场ab边界条件：时，时，解得：故若，则令、，若t～0，即则屏蔽效能球形腔体的屏蔽效能非球形腔体的屏蔽效能等效半径：（V——屏蔽体的体积）例：长方体屏蔽盒尺寸为

5、：、壁厚。试计算用钢板和坡莫合金作屏蔽材料时的SE。解：钢：合金：（2）用磁路方法计算屏蔽效能矩形截面屏蔽体：、厚度，流经屏蔽体的磁通：流经空腔的磁通：总磁通：，则外磁场；屏蔽体内；腔内磁通为磁路计算：对于磁路CS：从P1到Q1:磁阻为磁压降从Q1到Q2:故对于磁路C1：CSC1由于于是有：故若若讨论：屏蔽体应选用高导磁率的材料，但应防止磁饱和被屏蔽物体不要紧贴在屏蔽体上磁场屏蔽的设计要点注意屏蔽体的结构设计，缝隙或长条通风孔循着磁场方向分布对于强磁场的屏蔽可采用多层屏蔽，防止发生磁饱和尽量缩短磁路长度，增加屏蔽体的截面积（厚度）对于多层屏蔽，应注意磁路上的彼此绝缘电磁屏

6、蔽1.原理与分析方法原理：①表面反射（R—反射损耗）②屏蔽材料吸收衰减（A—吸收损耗）③多次反射（B—多次反射修正）分析方法：①电磁感应原理.计算屏蔽体上的涡流的屏蔽效应来计算屏蔽效能②平面波的反射与折射来计算反射与衰减③等效传输线理论计算反射与衰减t2.单层屏蔽体的屏蔽效能均匀平面波垂直入射到无限大的导体板上（厚度为t）媒质的本征阻抗：传播常数：屏蔽效能：良导体：良导体：波阻抗：a.远场：b.近场（以电场为主）：c.近场（以磁场为主）：反射系数：透射系数：12一次透射：x=0面上：★屏蔽效能计算（设入射波场强）反射波：透射波：二次透射：x=0面上：反射波：透射波：x=t

7、面上：反射波：透射波：x=t面上：反射波：tx213n次透射：……总透射场强故：即：——相对于铜的电导率，铜：——厚度（mm）。①吸收损耗A(dB)①屏蔽材料越厚，吸收损耗越大，厚度增一个趋肤深度，吸收损耗增加得9dB；②磁导率越高，吸收损耗越大；③电导率越高，吸收损耗越大；④频率越高，吸收损耗越大。——相对磁导率；良导体结论：②反射损耗R(dB)波阻抗良导体：a.远场：b.近场：电场源媒质本征阻抗频率升高，反射损耗减小c.近场：磁场源频率升高，反射损耗增加③多次反射修正B（dB）而故：当时，则当时，通常可忽略B。反射损耗：电