電磁屏蔽

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發布時間：2013/9/24 21:08:56
作者：量值溯源

一、概述

　　電磁屏蔽（electromagnetic shield ）是指利用導電材料或鐵磁材料制成的部件對大容量汽輪發電機定子鐵心端部進行屏蔽，以降低由定子繞組端部漏磁在結構件中引起的附加損耗與局部發熱的措施。在通信方面屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。

二、原理

　　許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導下結果是失敗。因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。

　　屏蔽體上有很多導電不連續點，最主要的一類是屏蔽體不同部分結合處形成的不導電縫隙。這些不導電的縫隙就產生了電磁泄漏，如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填充導電彈性材料，消除不導電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導電填充材料就是電磁密封襯墊。在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當用導電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當波長遠大于開口尺寸時，并不會產生明顯的泄漏。

三、影響屏蔽材料的屏蔽效能的因素

　　1.材料的導電性和導磁性越好，屏蔽效能越高，但實際的金屬材料不可能兼顧這兩個方面，例如銅的導電性很好，但是導磁性很差；鐵的導磁性很好，但是導電性較差。應該使用什么材料，根據具體屏蔽主要依賴反射損耗、還是吸收損耗來決定是側重導電性還是導磁性；
　　2.頻率較低的時候，吸收損耗很小，反射損耗是屏蔽效能的主要機理，要盡量提高反射損耗；
　　3.反射損耗與輻射源的特性有關，對于電場輻射源，反射損耗很大；對于磁場輻射源，反射損耗很小。因此，對于磁場輻射源的屏蔽主要依靠材料的吸收損耗，應該選用磁導率較高的材料做屏蔽材料。
　　4.反射損耗與屏蔽體到輻射源的距離有關，對于電場輻射源，距離越近，則反射損耗越大；對于磁場輻射源，距離越近，則反射損耗越?。徽_判斷輻射源的性質，決定它應該靠近屏蔽體，還是原理屏蔽體，是結構設計的一個重要內容。
　　5.頻率較高時，吸收損耗是主要的屏蔽機理，這時與輻射源是電場輻射源還是磁場輻射源關系不大。
　　6.電場波是最容易屏蔽的，平面波其次，磁場波是最難屏蔽的。尤其是（1KHz以下）低頻磁場，很難屏蔽。對于低頻磁場，要采用高導磁性材料，甚至采用高導電性材料和高導磁性材料復合起來的材料。