电磁屏蔽的原理
许多人不了解电磁屏蔽的原理,认为只要用金属做一个箱子,然后将箱子接地,就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为,电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的,另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点,主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这
屏蔽机柜电磁屏蔽测试
电磁屏蔽的原理
许多人不了解电磁屏蔽的原理,认为只要用金属做一个箱子,然后将箱子接地,就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为,电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的,另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点,主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏,如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料,消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。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)。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器,似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波,取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时,并不会产生明显的泄漏。
电磁屏蔽的方法
静电屏蔽:为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,也不使电器设备对外界产生影响,这就叫做静电屏蔽。
在静电平衡状态下,不论是空心导体还是实心导体;不论导体本身带电多少,或者导体是否处于外电场中,必定为等势体,其内部场强为零,这是静电屏蔽的理论基础
可采用空腔导体(金属壳、金属网)来实现静电屏蔽。若空腔导体不接地,则为外屏蔽,即可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响,但不能屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。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。因为这时如果空腔以内有带电体,则将在空腔内壁上、以及外表上都感生出等量的异号电荷——感生电荷,这些感生电荷的电场可以对外界产生影响。
若空腔导体接地,则为全屏蔽,即既可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响,也可以屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。因为这时空腔以内的电场强度总是为0 ,则即使有电荷存在,使得空腔的内、外面都有感生电荷,但其面的感生电荷通过地线而与大地中和了,相应地内表面的感生电荷及其影响也就消除了。一方面,各个工业企业都在谋求缩小设备投资,对用于一般建筑物的屏蔽技术,就要考虑扩大市场的问题。
把电子仪器的金属外壳接地,在某些连接导线或者通信电缆的外面包覆一层金属网(即成为屏蔽线),在电源变压器的初级绕组和次级绕组之间放置一不闭合的金属薄片,在高压变压器外面加设金属网等,这些方法都是为了达到静电屏蔽的目的。
电磁屏蔽的材料
用什么材料作电磁屏蔽呢?因电磁波在良导体中衰减很快,把由导体表面衰减到表面值的1/e(约36.8%)处的厚度称为趋肤厚度(又称透入深度),用d表示,有其中μ和σ分别为屏蔽材料的磁导率和电导率。若电磁频率f=100MHz,对铜导体(σ=5.8×107/·m,μ≈μo=4π×10-7H/m)可求出d=0.00667mm。可见良导体的电磁屏蔽效果显著。如果是铁(σ=107/·m)则d=0.016mm。若空腔导体不接地,则为外屏蔽,即可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响,但不能屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。如果是铝(σ=3.54×107/·m)则d=0.0085mm。
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