電磁屏蔽的原理

許多人不了解電磁屏蔽的原理，認(rèn)為只要用金屬做一個(gè)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(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)椋姶牌帘闻c屏蔽體接地與否并沒有關(guān)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個(gè)因素：一個(gè)是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)，主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏，如同流體會(huì)從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個(gè)方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料，消除不導(dǎo)電點(diǎn)。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(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。在許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當(dāng)用導(dǎo)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(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p隙或孔洞是否會(huì)泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對(duì)于電磁波波長的尺寸。當(dāng)波長遠(yuǎn)大于開口尺寸時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生明顯的泄漏。因?yàn)檫@時(shí)空腔以內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是為0,則即使有電荷存在，使得空腔的內(nèi)、外面都有感生電荷，但其面的感生電荷通過地線而與大地中和了，相應(yīng)地內(nèi)表面的感生電荷及其影響也就消除了。

電磁屏蔽

如今有許多關(guān)于產(chǎn)品輻射和傳導(dǎo)發(fā)射限制的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)。有些還規(guī)定了對(duì)各種干擾的較低敏感度要求。通常，對(duì)于不同類型的電子設(shè)備有不同的標(biāo)準(zhǔn)。雖然一個(gè)產(chǎn)品要獲得市場(chǎng)的成功，滿足這些標(biāo)準(zhǔn)是必要的，但符合這些標(biāo)準(zhǔn)是自愿的。但是，有些國家給出的是規(guī)范，而不是標(biāo)準(zhǔn)，因此要在這些國家銷售產(chǎn)品，符合標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性的。有些規(guī)范不僅規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)，還賦予當(dāng)局罰沒不符合產(chǎn)品的權(quán)1力。屏蔽效果也可用屏蔽衰減來表示，屏蔽衰減代表干擾場(chǎng)強(qiáng)通過屏蔽體受到的衰減值。

為了得到有效的屏蔽作用，屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長（λ=2πd）。如在收音機(jī)中，若f=500kHz，則在銅中d=0.094mm（λ=0.59mm）。在鋁中d=0.12mm（λ=0.75mm）。所以在收音機(jī)中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因?yàn)殡娨曨l率更高，透入深度更小些，所需屏蔽層厚度可更薄些，如果考慮機(jī)械強(qiáng)度，要有必要的厚度。在高頻時(shí)，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降，故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽，而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽。在電磁材料中，因趨膚電流是渦電流，故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。高導(dǎo)磁性的材料可以引導(dǎo)磁力線較多地通過這些材料，而減少被屏蔽區(qū)域中的磁力線。

在工頻（50Hz）時(shí)，銅中的d=9.45mm，鋁中的d=11.67mm。顯然，采用銅、鋁已很不適宜了，如用鐵，則d=0.172mm，這時(shí)應(yīng)采用鐵磁材料。因?yàn)樵阼F磁材料中電磁場(chǎng)衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻，無需考慮Q值問題?？梢?，在低頻情況下，電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽。電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作；由于隨著頻率的增1高，波長變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當(dāng)，從而導(dǎo)致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽關(guān)鍵的控制要素。不同點(diǎn)是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應(yīng)，屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場(chǎng)只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場(chǎng)的干擾，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合，因此即使只進(jìn)行電磁屏蔽，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時(shí)起靜電屏蔽作用。