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电磁屏蔽的原理

电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁场在空间传播的一种措施。电磁波在通过金属或对电磁波有衰减作用的阻挡层时，会受到一定程度的衰减，说明该阻挡层材料有屏蔽作用。材料的屏蔽效能与电磁波的自身特性及材料的性质有关。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。电磁屏蔽机理常用分析方法有3种：借助电路理论，即电磁感应原理，通过涡流的屏蔽效应阐述电磁屏蔽的机理；根据电磁场理论，计算电磁波在不同传播媒介的分界面及媒质内部传输时产生的反射与衰减；根据传输线理论，行波在有耗非均匀传输线中会反射与损耗，这与电磁波在通过金属时的现象相似，用它计算屏蔽材料的反射与衰减，比经典的电磁场理论更为简便。随着数值计算方法的不断完善，有限元法及有限时域差分法已开始被用于复杂屏蔽体效能的计算。

电磁屏蔽

在工频（50Hz）时，铜中的d=9.45mm，铝中的d=11.67mm。显然，采用铜、铝已很不适宜了，如用铁，则d=0.172mm，这时应采用铁磁材料。因为在铁磁材料中电磁场衰减比铜、铝中大得多。又因是低频，无需考虑Q值问题。电磁屏蔽在电子设备及电子产品中，电磁干扰(ElectromagneticInterference)能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。可见，在低频情况下，电磁屏蔽就转化为静磁屏蔽。电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。相同点是都应用高电导率的金属材料来制作；不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应，屏蔽必须接地。而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体一薄层，借涡流消除电磁场的干扰，这种屏蔽体可不接地。但因用作电磁屏蔽的导体增加了静电耦合，因此即使只进行电磁屏蔽，也还是接地为好，这样电磁屏蔽也同时起静电屏蔽作用。

电磁屏蔽室

电磁屏蔽室就是利用屏蔽材料阻隔或削弱被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导，它与屏蔽结构表面和屏蔽体内部产生的电荷、电流与极化现象密切相关。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。电磁屏蔽室按照其原理分为电场屏蔽（静电屏蔽和交变电场屏蔽）、磁场屏蔽（低频磁场和高频磁场屏蔽）和电磁场屏蔽（电磁波的屏蔽）。通常所说的电磁屏蔽室是指后一种，就是对电场和磁场同时进行屏蔽。

按照屏蔽作用原理，屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为3部分：

（1）屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗；

（2）电磁波在屏蔽材料内部传输时，电磁能量被吸收引起传输损耗或吸收损耗；

（3）电磁波在屏蔽材料内壁面之间多次反射引起的多次反射损耗。

由此可以得到影响材料屏蔽效能的3个基本因素，即材料的电导率、磁导率及材料厚度。这也是屏蔽材料研究本身所必须关注的问题和突破口。用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。当然，对于电磁屏蔽体结构，其电磁屏蔽室作用还与结构、形状、气密性等有关，对于具体问题，还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。