電磁屏蔽技術(shù).ppt

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1、電磁干擾抑制的屏蔽技術(shù)概述電屏蔽磁屏蔽電磁屏蔽孔縫對(duì)屏蔽效能的影響屏蔽設(shè)計(jì)要點(diǎn)電磁密封處理限制內(nèi)部能量泄漏出內(nèi)部區(qū)域（主動(dòng)屏蔽）概述屏蔽的含義：3.原理：電子設(shè)備用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻钠帘误w將電磁干擾能量限制在一定范圍內(nèi)。2.目的：防止外來(lái)的干擾能量進(jìn)入某一區(qū)域（被動(dòng)屏蔽）二次場(chǎng)理論（一次場(chǎng)作用下，產(chǎn)生極化、磁化形成二次場(chǎng));反射衰減理論4.屏蔽的分類（按工作原理）電場(chǎng)屏蔽：靜電屏蔽、低頻交變電場(chǎng)屏蔽（利用良好接地的金屬導(dǎo)體制作）磁場(chǎng)屏蔽：靜磁屏蔽、低頻交變磁場(chǎng)屏蔽（利用高導(dǎo)磁率材料構(gòu)成低磁阻通路）電磁屏蔽：用于高頻電磁場(chǎng)的屏蔽（利用反射和衰減來(lái)隔離電磁場(chǎng)的耦合）屏蔽效能

2、(SE)屏蔽效能：屏蔽體的性質(zhì)的定量評(píng)價(jià)。定義：或或電屏蔽效能磁屏蔽效能E0、H0——未加屏蔽時(shí)空間中某點(diǎn)的電（磁）場(chǎng)；E1、H1——加屏蔽后空間中該點(diǎn)的電（磁）場(chǎng)；無(wú)屏蔽場(chǎng)強(qiáng)有屏蔽場(chǎng)強(qiáng)屏蔽效能SE（dB）10120100140100016010000180100000110010000001120衰減量與屏蔽效能的關(guān)系機(jī)箱類型屏蔽效能SE（dB）民用產(chǎn)品40以下軍用設(shè)備60TEMPEST設(shè)備80屏蔽室、屏蔽艙100以上屏蔽效能的要求分類：靜電屏蔽、低頻交變電場(chǎng)屏蔽電場(chǎng)屏蔽靜電屏蔽電場(chǎng)屏蔽的作用：防止兩個(gè)設(shè)備（元件、部件）間的電容性耦合干擾原理：靜電平衡要求：完整的屏蔽導(dǎo)

3、體和良好接地2.低頻交變電場(chǎng)屏蔽目的：抑制低頻電容性耦合干擾（1）未加屏蔽（2）加屏蔽（忽略CSR1的影響）未加屏蔽的耦合SR～CSR0CRUSUN0加屏蔽的耦合SR～CSR1CRUSUN1C1C2C3Up分析方法：應(yīng)用電路理論分析討論:（1）屏蔽體不接地，若（2）屏蔽體接地屏蔽體接地SR～CSR1CRUSUN1C1C2（3）屏蔽體接地時(shí)，CSR1的影響屏蔽效能:～CSRCRUSUNPC2等效電路屏蔽體的材料以良導(dǎo)體為好，對(duì)厚度無(wú)什么要求屏蔽體的形狀對(duì)屏蔽效能有明顯的影響電場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)屏蔽體要靠近受保護(hù)的設(shè)備屏蔽體要有良好的接地磁場(chǎng)屏蔽1．原理高頻磁場(chǎng)屏蔽高頻磁場(chǎng)金屬

4、板渦流反磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)屏蔽（f<100kHz）利用高導(dǎo)磁率的鐵磁材料（如鐵、硅鋼片、坡莫合金），對(duì)干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路。利用低電阻的良導(dǎo)體中形成的渦電流產(chǎn)生反向磁通抑制入射磁場(chǎng)。2．屏蔽效能計(jì)算解析方法：圓柱腔、球殼的屏蔽效能計(jì)算近似方法：應(yīng)用磁路的方法。如：長(zhǎng)為l、橫截面為S的一段屏蔽材料，則其磁阻為磁阻：磁壓降：磁通：的方程外磁場(chǎng)的磁標(biāo)位(1)圓柱形腔的磁屏蔽效能方法：磁標(biāo)位內(nèi)半徑為a、外半徑為b，磁導(dǎo)率為，外加均勻磁場(chǎng)ab邊界條件：時(shí)，時(shí)，解得：故若，則令、，若t～0，即則屏蔽效能球形腔體的屏蔽效能非球形腔體的屏蔽效能等效半徑：（V——屏蔽體的體積）例：長(zhǎng)方體屏蔽盒尺寸為

5、：、壁厚。試計(jì)算用鋼板和坡莫合金作屏蔽材料時(shí)的SE。解：鋼：合金：（2）用磁路方法計(jì)算屏蔽效能矩形截面屏蔽體：、厚度，流經(jīng)屏蔽體的磁通：流經(jīng)空腔的磁通：總磁通：，則外磁場(chǎng)；屏蔽體內(nèi)；腔內(nèi)磁通為磁路計(jì)算：對(duì)于磁路CS：從P1到Q1:磁阻為磁壓降從Q1到Q2:故對(duì)于磁路C1：CSC1由于于是有：故若若討論：屏蔽體應(yīng)選用高導(dǎo)磁率的材料，但應(yīng)防止磁飽和被屏蔽物體不要緊貼在屏蔽體上磁場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縫隙或長(zhǎng)條通風(fēng)孔循著磁場(chǎng)方向分布對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用多層屏蔽，防止發(fā)生磁飽和盡量縮短磁路長(zhǎng)度，增加屏蔽體的截面積（厚度）對(duì)于多層屏蔽，應(yīng)注意磁路上的彼此絕緣電磁屏

6、蔽1.原理與分析方法原理：①表面反射（R—反射損耗）②屏蔽材料吸收衰減（A—吸收損耗）③多次反射（B—多次反射修正）分析方法：①電磁感應(yīng)原理.計(jì)算屏蔽體上的渦流的屏蔽效應(yīng)來(lái)計(jì)算屏蔽效能②平面波的反射與折射來(lái)計(jì)算反射與衰減③等效傳輸線理論計(jì)算反射與衰減t2.單層屏蔽體的屏蔽效能均勻平面波垂直入射到無(wú)限大的導(dǎo)體板上（厚度為t）媒質(zhì)的本征阻抗：傳播常數(shù)：屏蔽效能：良導(dǎo)體：良導(dǎo)體：波阻抗：a.遠(yuǎn)場(chǎng)：b.近場(chǎng)（以電場(chǎng)為主）：c.近場(chǎng)（以磁場(chǎng)為主）：反射系數(shù)：透射系數(shù)：12一次透射：x=0面上：★屏蔽效能計(jì)算（設(shè)入射波場(chǎng)強(qiáng)）反射波：透射波：二次透射：x=0面上：反射波：透射波：x=t

7、面上：反射波：透射波：x=t面上：反射波：tx213n次透射：……總透射場(chǎng)強(qiáng)故：即：——相對(duì)于銅的電導(dǎo)率，銅：——厚度（mm）。①吸收損耗A(dB)①屏蔽材料越厚，吸收損耗越大，厚度增一個(gè)趨膚深度，吸收損耗增加得9dB；②磁導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；③電導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；④頻率越高，吸收損耗越大。——相對(duì)磁導(dǎo)率；良導(dǎo)體結(jié)論：②反射損耗R(dB)波阻抗良導(dǎo)體：a.遠(yuǎn)場(chǎng)：b.近場(chǎng)：電場(chǎng)源媒質(zhì)本征阻抗頻率升高，反射損耗減小c.近場(chǎng)：磁場(chǎng)源頻率升高，反射損耗增加③多次反射修正B（dB）而故：當(dāng)時(shí)，則當(dāng)時(shí)，通?？珊雎訠。反射損耗：電