二節(jié)完整屏蔽體屏蔽效能計算導體平板屏蔽效能

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1、第二節(jié)完整屏蔽體屏蔽效能的計算——導體平板的屏蔽效能一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結構入射波場強距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB電磁波在穿過屏蔽體時發(fā)生衰減是因為能量有了損耗，這種損耗可以分為兩部分：反射損耗和吸收損耗。電磁波穿過一層屏蔽體時要經過兩個界面，因此要發(fā)生兩次反射電磁波穿過屏蔽體時的反射損耗等于兩個界面上的反射損耗的總和。一單層屏

2、蔽體具有下標（1,2,3）的μ、ε、σ分別依次表示各區(qū)域中媒質的磁導率、介電常數(shù)和電導率；γ、Z分別依次表示各區(qū)域中平面電磁波的傳播常數(shù)、媒質的本征阻抗，且用表示電磁波由區(qū)域i向區(qū)域j傳播時，分界面處的傳輸系數(shù)和反射系數(shù)。1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式透射反射2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)(1).不計分界面對電磁波的多次反射由圖知：因此式中設E2i(0)為區(qū)域2中界面X=0處沿+X方向（從左向右）傳播的第i次反射波，那么因此，區(qū)域2中從X=0處向右傳播的所有波的和為：式中(2).計入分界面對電磁波的多次反射當時，考慮分界面對電磁波的多次反射，單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)

3、為分界面的多次反射效應體現(xiàn)于因子沿+x方向傳播距離L后形成，它透過區(qū)域2和區(qū)域3的分界面，在區(qū)域3中X=L處形成E3(L)，3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)令以TE、TH表示屏蔽體的電場和磁場的有效傳輸系數(shù)同理式中分析：1.一般，pE≠pH，qE=qH=q，所以，TE≠TH。2.如果Z1=Z3（區(qū)域1與區(qū)域3媒質相同），那么pE=pH=p，qE=qH=q，從而TE=TH=T。4.單層屏蔽體的屏蔽效能屏蔽系數(shù):屏蔽區(qū)域中同一點屏蔽后與屏蔽前的場強之比.電場和磁場的屏蔽系數(shù)分別為：由上述討論知，電磁波通過屏蔽體后，電場和磁場為當Z1=Z3時電場和磁場的屏蔽效能相等無限大平板對垂直入

4、射均勻平面波電場及磁場的屏蔽效能一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結構二多層平板屏蔽體的屏蔽效能電場和磁場的屏蔽系數(shù)2層（n=3）式中：n-1層屏蔽體的電場和磁場的屏蔽系數(shù)為式中根據屏蔽效能的定義知，如果Z1=Zn+1，那么pE=pH=p，從而電場和磁場屏蔽效能相等。媒質1是有耗媒質時，屏蔽效能表達式中的因子不等于零；媒質1無耗時，此因子為零。一單層屏蔽體1.電磁波在屏蔽體

5、x＝0界面處的傳播公式2.單層屏蔽體的有效傳輸系數(shù)3.電場和磁場的有效傳輸系數(shù)4.單層屏蔽體的屏蔽效能二多層平板屏蔽體的屏蔽效能三.屏蔽效能的計算1吸收損耗2反射損耗3多次反射損耗四平面波模型推廣到非理想屏蔽結構三.屏蔽效能的計算設厚度為t的導體平板屏蔽體兩側的區(qū)域為自由空間，則單層平板屏蔽體的屏蔽效能吸收損耗反射損耗多次反射損耗1吸收損耗令,α和β是電磁波在金屬屏蔽體中的衰減常數(shù)和相移常數(shù)。對于良導體，集膚深度。自由空間傳播常數(shù)吸收損耗忽略吸收損耗是電磁波通過屏蔽體所產生的熱損耗引起當f?l0MHz．用0.1mm厚的銅皮制成的屏蔽體能將場強減弱100倍以上。屏蔽體可用表面

6、貼有銅箔的絕緣材料制成。當f?100MHz時，可在塑料殼體上鍍或噴以銅層或銀層制成屏蔽體。屏蔽材料越厚，吸收損耗越大，厚度每增加一個趨膚深度，吸收損耗增加約9dB；屏蔽材料的磁導率越高，吸收損耗越大；屏蔽材料的電導率越高，吸收損耗越大；被屏蔽電磁波的頻率越高，吸收損耗越大。結論當f?1MHz時，用0.5mm厚的任何一種金屬板制成的屏蔽體，能將場強減弱l00倍左右。因此，在選擇材料與厚度時，應著重考慮材料的機械強度、剛度、工藝性及防潮、防腐等因素。特點t剩余電磁波E1E1=E0e-t/??入射電磁波E0趨膚深度（mm）MHz用金屬屏蔽材料的相對電導率、磁導率來表示吸收損耗，式

7、中t為屏蔽體厚度（mm）；為屏蔽體的相對磁導率；為屏蔽體相對于銅的電導率或根據所要求的吸收衰減量，求出屏蔽體的厚度，即在頻率較高時，吸收損耗是相當大的，2反射損耗一般情況下，自由空間的波阻抗Z1比金屬屏蔽體的波阻抗Z2大得多，即反射損耗是由屏蔽體表面處阻抗不連續(xù)性引起的遠場：377?近場：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變反射損耗與波阻抗有關，波阻抗越高，則反射損耗越大。源的性質應用條件波阻抗反射損耗(dB)遠區(qū)平面波的波阻抗近區(qū)電場的波阻抗近區(qū)磁場的波阻抗影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M