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電磁屏蔽
在電子設(shè)備及電子產(chǎn)品中,電磁干擾(Electromagnetic Interference) 能量通過(guò)傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合來(lái)進(jìn)行傳輸。為滿足電磁兼容性要求,對(duì)傳導(dǎo)性耦合需采用濾波技術(shù),即采用EMI濾波器件加以抑制,對(duì)輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制。在當(dāng)前電磁頻譜日趨密集、單位體積內(nèi)電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設(shè)備大量混合使用等因素而導(dǎo)致設(shè)備及系統(tǒng)電磁環(huán)境日益惡化的情況下,其重要性就顯得更為突出。屏蔽是通過(guò)由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體,將電磁波局限于某一區(qū)域內(nèi)的一種方法。由于輻射源分為近區(qū)的電場(chǎng)源、磁場(chǎng)源和遠(yuǎn)區(qū)的平面波,因此屏蔽體的屏蔽性能依據(jù)輻射源的不同,在材料選擇、結(jié)構(gòu)形狀和對(duì)孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設(shè)計(jì)中要達(dá)到所需的屏蔽性能,則需首先確定輻射源,明確頻率范圍,再根據(jù)各個(gè)頻段的典型泄漏結(jié)構(gòu),確定控制要素,進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧?,設(shè)計(jì)屏蔽殼體。
電磁屏蔽
電磁屏蔽(electromagnetic shield )是指利用導(dǎo)電材料或鐵磁材料制成的部件對(duì)大容量汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心端部進(jìn)行屏蔽,以降低由定子繞組端部漏磁在結(jié)構(gòu)件中引起的附加損耗與局部發(fā)熱的措施。在通信方面屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái),防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái),防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。
電磁屏蔽的材料
用什么材料作電磁屏蔽呢?因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快,把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e(約36.8%)處的厚度稱為趨膚厚度(又稱透入深度),用d表示,有其中μ和σ分別為屏蔽材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。若電磁頻率f=100MHz,對(duì)銅導(dǎo)體(σ=5.8×107/·m,μ≈μo=4π×10-7H/m)可求出d=0.00667mm。可見(jiàn)良導(dǎo)體的電磁屏蔽效果顯著。如果是鐵(σ=107/·m)則d=0.016mm。如果是鋁(σ=3.54×107/·m)則d=0.0085mm。
電磁屏蔽
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(wú)需考慮Q值問(wèn)題。可見(jiàn),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(lái)制作;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。