屏蔽技術是實現電磁干擾防護的最基本也是最重要的手段之一。 按欲屏敲的電磁場性質分類，屏蔽技術通常可分為三大類:電場屏蔽(靜電場屏蔽及低頻交變電場屏蔽)、磁場屏蔽(直流磁場屏蔽和低頻交流磁場屏蔽)及電磁場屏蔽(同時存在電場及磁場的高頻輻射電磁場的屏蔽)。 從屏蔽體的結構分類，可以分為完整屏蔽體屏蔽(屏蔽室或屏蔽盒等)、非完整屏蔽體屏蔽(帶有孔洞、金屬網、波導管及蜂窩結構等)以及編織帶屏蔽(屏蔽線、電纜等)。

屏蔽原理

金屬屏蔽體可以對電場起到屏蔽作用，但是，屏蔽體的屏蔽必須完善并良好接地，低頻交變電場的屏蔽則與靜電屏蔽的情況完全一樣。磁場屏蔽通常采取下列辦法:①采用高磁導率材料用于屏蔽直流和低頻磁場。②采用反向磁場抵消的辦法，實現磁屏蔽。在高頻磁場屏蔽的場合，這種金屬屏蔽休應為良導體，如銅、鋁或銅鍍銀等。在利用屏蔽電纜實現磁屏蔽場合，電纜屏蔽層必須在兩端接地，這樣可以將芯線中產生的磁場抵消掉，從而達到磁場屏敝的目的。 對干射頻電磁場來說，必須同時對電場與磁場加以屏蔽，故通常稱為“電磁屏蔽”，高頻電磁屏蔽的機理，則主要是基于電磁波穿過金屬屏蔽體產生波反射和波吸收的機理，電磁波到達屏蔽體表面時，之所以會產生波反射，其主要原因是電磁波的波阻抗與金屬屏蔽體的特征阻抗不相等，兩者數值相差越大，波反射引起的損耗也越大。波反射還和頻率有關:頻率越低，反射越嚴重。而電磁波在穿透屏蔽體時產生的吸收損耗，則主要是由電磁波在屏蔽體中感生的渦流引起的。感生的渦流可產生一個反磁場抵消原干擾磁場，同時渦流在屏蔽體內流動，產生熱損耗。此外，電磁波在穿過屏蔽層時，有時還會產生多次反射。

屏蔽體設計

在實際應用中，大到屏蔽室和大型電氣設備的機殼:小到各種傳感器的屏蔽殼體、電子部體的屏蔽盒和機內屏蔽線(纜)等。它們的工作環境不同，對屏蔽的要求也不同。

1.屏蔽體設計的一般原則

(])首先確定屏蔽設計所面臨的電磁環境。例如:欲屏蔽的主要電磁干擾源是什么?它屬于什么類型?是高阻抗電場、低阻抗磁場還是平面波?場的強度、頻率以及屏蔽體至主要干擾源的距離或被屏蔽的干擾源到被干擾電路的距離等。 (2)確定最易接受干擾電路的敏感度，以決定對完整屏蔽體的屏蔽要求。 (3)進行屏蔽體的結構設計，包括:①確定屏蔽體上必須的各種開孔、窺視窗以及必要的電纜進出口孔。這些開孔均不可避免地使屏蔽完整性遭到破壞。從而造成部分磁場的泄漏，對此必須要作出估算，從而確定對實際屏蔽體的屏蔽要求。②根據上述屏蔽要求，決定屏蔽層數(單、雙層)、屏蔽材料、防止屏蔽完整性遭到破壞的各種窗口屏蔽結構等。 (4)進行的工藝設計。要目是保證前述各種可能出現的非完整屏蔽窗口的屏蔽完整性。

2.屏蔽層材料的選擇

(1)電場及平面波電磁場屏蔽材料的選擇。為了良好地屏藏高阻抗中場及平面波電磁場，屏蔽材料必須具有良好的電導率。屏蔽平面波對屏蔽材料的要求與屏蔽電場相同，只是要求屏蔽材料有一定的厚度，具體數值與電磁波的頻率有關。 (2)磁場(特別是低頻磁場)屏薪材料的選擇、對高頻磁場的屏蔽，屏蔽材料的選擇與屏蔽電場的要求一樣:當頻率較低時，選擇高磁導率材料，不是靠感生渦流產生的反磁場，而是靠屏蔽材料的低磁阻特性。 特別需要指出的是，通常手冊或產品說明書中給出的磁性材料的磁導率，均是指在直流工作情況下的磁導率。當頻率增高時，磁導率將逐漸下降。 由于磁飽和的關系，當磁場強度較大時，磁導率會下降，最好采用多層屏蔽的結構，在加工高磁導率材料的過程中，磁性材料因受到敲打、沖擊、鉆孔。彎折等各種原因造成的機械應力，材料的磁導率都會明顯下降。

3.屏蔽體的結構設計

(1)單層屏蔽結構與多層屏蔽結構。盡量采用單層，完整的屏蔽結構。電子設備使用塑料外殼的越來越多，為了防止電磁波的輻射或屏藏外界電磁波的干擾，必須采用新的單層屏蔽方法。最常見的是，用金屬箱帶在設備殼體內壁粘貼一層或幾層金屬箔(通常是用銅箔或鋁箔)。為保證其屏蔽的完整性，接縫處必須要用導電黏合劑或混有金屬微粒的黏合劑，同時，要保證它們良好接地。可采用導電涂料和金屬噴涂(鎳粉涂料或鍍鋅噴涂)等方法制成薄膜屏蔽層。 對磁場屏蔽而言，特別是對低頻磁場而言，常常不得不采用多層屏蔽，通常采用雙層屏蔽結構。 設計多層屏蔽結構的原則是: 1)各屏蔽層之間不能有電氣上的連接。 2)應根據所處電磁環境最大磁場強度的情況，合理安排各屏蔽層的材料。

3)屏蔽罩盡量不要開孔或開縫，不致產生局部磁飽和。 4)第一屏蔽層屏敝高頻電磁場時，當屏蔽罩上必須開孔時，應該注意開孔的方位，以保證渦流能在材料中均勻分布。 (2)屏蔽通風孔的結構設計。合理的結構設計，可以使屏蔽體上開了若干通風孔以后，不但能保證良好的通風散熱，而且能保證屏蔽效能不下降。其基本出發點在于，將每個通風孔設計成對欲屏蔽的電磁波構成衰減波導管的形狀。

編輯：配合費

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