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電磁屏蔽
導(dǎo)電漆就是用導(dǎo)電金屬粉末添加于特定的樹脂原料中以制成能夠噴涂的的油漆涂料.圖3 透明電磁屏蔽模廣泛使用的有以下具體的幾種類型產(chǎn)品:添加銀金屬粉末的稱之為'TF-801銀導(dǎo)電漆';添加銅粉的稱之為'TF-609銅導(dǎo)電漆';添加鎳粉的為'TF-606鎳導(dǎo)電漆';其中以'TF-801銀銅導(dǎo)電漆'使用為廣泛.因為相比TF-828銀導(dǎo)電漆價格便宜很多,相比TF-606鎳導(dǎo)電導(dǎo)電性能也相對好很多。電子元件對外界的干擾,稱為EMI(ElectromagneticInterference)。
在電子設(shè)備及電子產(chǎn)品中,電磁干擾(Electromagnetic Interference) 能量通過傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合來進行傳輸。為滿足電磁兼容性要求,對傳導(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。如將鐵磁材料做成截面如圖2(b)的回路,則在外磁場中,絕大部份磁場集中在鐵磁回路中。由于輻射源分為近區(qū)的電場源、磁場源和遠區(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)形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設(shè)計中要達到所需的屏蔽性能,則需首先確定輻射源,明確頻率范圍,再根據(jù)各個頻段的典型泄漏結(jié)構(gòu),確定控制要素,進而選擇恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧?,設(shè)計屏蔽殼體。
在通信方面屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。常選擇有較高的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的導(dǎo)體作為屏蔽物的材料。因為高導(dǎo)電性材料在電磁波的作用下將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流。因為相比TF-828銀導(dǎo)電漆價格便宜很多,相比TF-606鎳導(dǎo)電導(dǎo)電性能也相對好很多。這些電流按照楞次定律將削弱電磁波的透入。采用的金屬網(wǎng)孔愈密,直到采用整體的金屬殼,屏蔽的效果愈好,但所費材料愈多。
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。屏蔽物通常是接地的,以免積累電荷的影響。電磁波向大塊金屬透入時將不斷衰減,直到衰減為零。根據(jù)傳輸線理論,行波在有耗非均勻傳輸線中會反射與損耗,這與電磁波在通過金屬時的現(xiàn)象相似,用它計算屏蔽材料的反射與衰減,比經(jīng)典的電磁場理論更為簡便。衰減的程度隨著材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及電磁波頻率的增加而加大。屏蔽的要求較高時往往采用多層屏蔽。
在工頻(50Hz)時,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,這時應(yīng)采用鐵磁材料。因為在鐵磁材料中電磁場衰減比銅、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也有不同點。因此,接地良好及選擇良導(dǎo)體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個關(guān)鍵因素。相同點是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作;不同點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只能透入屏蔽體一薄層,借渦流消除電磁場的干擾,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,因此即使只進行電磁屏蔽,也還是接地為好,這樣電磁屏蔽也同時起靜電屏蔽作用。