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1、第三章電磁屏蔽技術(shù)屏蔽材料的選擇實(shí)際屏蔽體的設(shè)計(jì)電磁屏蔽屏蔽前的場(chǎng)強(qiáng)E1屏蔽后的場(chǎng)強(qiáng)E2對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減的作用就是電磁屏蔽,電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB實(shí)心材料屏蔽效能的計(jì)算入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE=R1+R2+A+B=R+A+BB波阻抗的概念波阻抗電場(chǎng)為主E?1/r3H?1/r2磁場(chǎng)為主H?1/r3E?1/r2平面波E?1/rH?1/r377?/2?到觀測(cè)點(diǎn)距離rE/H?吸收損耗的計(jì)算t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1=E0e-t/?A=20lg(E0/E1)=20lg(et/?)dB0.37E
2、0?A=8.69(t/?)dBA=3.34t?f?r?rdB反射損耗R=20lgZW4Zs反射損耗與波阻抗有關(guān),波阻抗越高,則反射損耗越大。ZS=3.68?10-7?f?r/?r遠(yuǎn)場(chǎng):377?近場(chǎng):取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變不同電磁波的反射損耗遠(yuǎn)場(chǎng):R=20lg3774Zs4500Zs=屏蔽體阻抗,D=屏蔽體到源的距離(m)f=電磁波的頻率(MHz)2DfDfZsZs電場(chǎng):R=20lg磁場(chǎng):R=20lgdB影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3?108/2?rfR(dB)r=30m電場(chǎng)r=1m靠近
3、輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時(shí)電磁波種類的影響很小電場(chǎng)波r=0.5m磁場(chǎng)波r=0.5m屏蔽效能(dB)頻率多次反射修正因子的計(jì)算電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射,會(huì)引起附加的電磁泄漏,因此要對(duì)前面的計(jì)算進(jìn)行修正。B=20lg(1-e-2t/?)說(shuō)明:B為負(fù)值,其作用是減小屏蔽效能當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí),可以忽略對(duì)于電場(chǎng)波,可以忽略怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)?低頻磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)吸收損耗小反射損耗小高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果H0H1H0
4、RsR0H1R0RsSE=1+R0/RS磁屏蔽材料的頻率特性151015坡莫合金?金屬鎳鋼冷軋鋼0.010.11.010100kHz?r103磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁通密度B磁場(chǎng)強(qiáng)度H飽和起始磁導(dǎo)率最大磁導(dǎo)率?=?B/?H強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽高導(dǎo)磁率材料:飽和低導(dǎo)磁率材料:屏效不夠低導(dǎo)磁率材料高導(dǎo)磁率材料加工的影響20406080100101001k10k跌落前跌落后良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素屏蔽體導(dǎo)電連續(xù)沒(méi)有穿過(guò)屏蔽體的導(dǎo)體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記:選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧夏阒绬幔号c屏蔽體接地與否無(wú)關(guān)實(shí)際屏蔽體的問(wèn)題通風(fēng)口顯示窗鍵盤指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)際機(jī)箱
5、上有許多泄漏源:不同部分結(jié)合處的縫隙通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等電源線縫隙遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能?LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg(1+2.3lg(L/H))=0dB若L??/2H孔洞在近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能若ZC?(7.9/Df):(說(shuō)明是電場(chǎng)源)SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC?(7.9/Df):(說(shuō)明是磁場(chǎng)源)SE=20lg(?D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))(注意:對(duì)于磁場(chǎng)源,屏效與頻率無(wú)關(guān)!)縫隙的泄漏低頻起主要作用高頻起主要作用縫隙的處理電磁密
6、封襯墊縫隙電磁密封襯墊的種類金屬絲網(wǎng)襯墊(帶橡膠芯的和空心的)導(dǎo)電橡膠(不同導(dǎo)電填充物的)指形簧片(不同表面涂覆層的)螺旋管襯墊(不銹鋼的和鍍錫鈹銅的)導(dǎo)電布電磁密封襯墊的主要參數(shù)屏蔽效能(關(guān)系到總體屏蔽效能)回彈力(關(guān)系到蓋板的剛度和螺釘間距)最小密封壓力(關(guān)系到最小壓縮量)最大形變量(關(guān)系到最大壓縮量)壓縮永久形變(關(guān)系到允許蓋板開(kāi)關(guān)次數(shù))電化學(xué)相容性(關(guān)系到屏蔽效能的穩(wěn)定性)電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封截止波導(dǎo)管損耗頻率fc截止頻率頻率高的電磁波能通過(guò)波導(dǎo)管,頻率低的電磁波損耗很大!工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。截止區(qū)截止波導(dǎo)管的
7、屏效截止波導(dǎo)管屏蔽效能=反射損耗:遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式近場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式+吸收損耗圓形截止波導(dǎo):32t/d矩形截止波導(dǎo):27.2t/l孔洞計(jì)算屏蔽效能公式截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟孔洞的泄漏不能滿足屏蔽要求SE確定截止波導(dǎo)管的截面形狀確定要屏蔽的最高的頻率f確定波導(dǎo)管的截止頻率fc計(jì)算截止波導(dǎo)管的截面尺寸由SE確定截止波導(dǎo)管的長(zhǎng)度5f顯示窗/器件的處理隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器操作器件的處理屏蔽體上開(kāi)小孔屏蔽體上栽上截止波導(dǎo)管用隔離艙將操作器件隔離出通風(fēng)口的處理穿孔金屬板截止波導(dǎo)通風(fēng)板貫通導(dǎo)體的處理