电磁屏蔽
工程中,实际的辐射的干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。电磁屏蔽当电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续,对入射波产生的反射。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产
屏蔽机柜效能测试
电磁屏蔽
工程中,实际的辐射的干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。电磁屏蔽当电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续,对入射波产生的反射。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。
在电磁场(电磁波)中,导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量,使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的(即电场和磁场的振幅是指数式衰减),这种现象就是趋肤效应。通常的办法是用金属网或者金属壳将产生电磁波的区域与需防止侵入的区域隔开。利用趋肤效应即可阻止高频电磁波进入导体内部,以实现电磁屏蔽,因此可采用适当厚度的金属来制作电磁屏蔽罩。 由于趋肤电流是一种涡流,所以电磁屏蔽又称为涡流屏蔽。
为了获得有效的电磁屏蔽效果,导体屏蔽层的厚度必须接近电磁场的趋肤深度。若屏蔽体用来防止干扰场进入被屏蔽空间,这种屏蔽结构称为被动屏蔽。电导率越高的材料,趋肤深度就越小。对于500kHz的广播频率,铜和铝的趋肤深度分别约为0.094mm和0.12mm ,因此铜片和铝片就能够实现较好的屏蔽了;对于更高频率的电磁场,还可以使用更薄的材料。
对于高频电磁场,一般不采用铁磁材料,因为铁磁材料有较大的磁滞损耗和涡流损失,会造成谐振回路因数(Q值)下降,站较多的是采用高电导率材料的电磁屏蔽。
电磁场在导电介质中传播时,其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。
从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小。b、未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量,在体内向前传播的过程中,被屏蔽材料所衰减。导体表面的场量较大,愈深入导体内部,场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。电磁屏蔽是抑制干扰,增强设备的可靠性及提高产量的有效手段。
合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备。在绝大多数情况下,屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成,但对于恒定和极低频磁场,也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。如在收音机中,用空芯铝壳罩在线圈外面,使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音。音频馈线用屏蔽线也是这个道理。示波管用铁皮包着,也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描。在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。
电磁屏蔽技术
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。电磁屏蔽电磁屏蔽(electromagneticshield)是指利用导电材料或铁磁材料制成的部件对大容量汽轮发电机定子铁心端部进行屏蔽,以降低由定子绕组端部漏磁在结构件中引起的附加损耗与局部发热的措施。另一方面,空间的各种电磁波也会感应到电路中,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。在解决电磁干扰问题的诸多手段中,电磁屏蔽是基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的较大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需要对电路做任何修改。
(作者: 来源:)