第3章_屏蔽技术(2课时)
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第3章 屏蔽技术
电磁兼容技术
ElectroMagnetic Compatibility
第三章 屏蔽技术
第3章 屏蔽技术
一、概述 二、电场屏蔽 三、磁场屏蔽 四、电磁场屏蔽
五、屏蔽材料的特性
六、屏蔽体结构 七、孔缝泄露的抑制措施 八、屏蔽体设计
2
第3章 屏蔽技术 一、概述
抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽。 所谓电磁屏蔽就是以某种材料（导电或导磁材料）制成 的屏蔽壳体（实体的或非实体的）将需要屏蔽的区域封
-Q
+Q
A +Q
B
(b)导体B 包围带电 导体A的 情况
-Q
A +Q
B
(c)静电屏 蔽
13
第3章 屏蔽技术
如果空间存在一静电场, 把一金属球壳放在
该静电场中。 根据静电感应原理球壳外壁两侧分
别感应出等量的正负电荷, 其电力线分布如图所示。 金属球壳内部没有电荷, 是等电位的, 不
论球壳接地与否球壳内部都不存在由外界感应的静
29
所以该方式仅适用于高频。
第3章 屏蔽技术
（3）屏蔽体电阻rs越小，则产生的感应涡流越大，而且屏蔽体 自身损耗也越小。所以，高频磁屏蔽材料需用良导体，常用铝、 铜及铜镀银等。 （4）由于高频电流的集肤效应，涡流仅在屏蔽盒的表面薄层 (0.2～0.8 mm)流过，而屏蔽盒内层被表面涡流所屏蔽，所以高 频屏蔽盒无须做得很厚。 （5）屏蔽盒在垂直于涡流的方向上不应有缝隙或开口。因为垂 直于涡流的方向上有缝隙或开口，将切断涡流。 （6）磁场屏蔽盒是否接地不影响磁屏蔽效果。
屏蔽盒上缝的方向必须顺着涡流方向并且要尽可能地
缩小缝的宽度。如果开缝切断了涡流的通路则将大大影 响金属盒的屏蔽效果。
26
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
良导体 材料 开口或 缝隙正 确 良导体 材料
开口或 缝隙正 确 开口或 缝隙不 正确
开口或 缝隙不 正确
（a）
Us
L I
M
Ls
变得更大，这点应注意。
18
第3章 屏蔽技术
19
第3章 屏蔽技术 三、磁场屏蔽
磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。 磁场屏蔽必须对不同的频率（低频磁场屏蔽（f < 100kHz）和高频
磁场屏蔽）采取不同的措施。
20
第3章 屏蔽技术 三、磁场屏蔽原理
1.低频磁场的屏蔽
低频（100kHz以下）磁场的屏蔽常用高磁导率的铁磁材料（例如铁、硅钢
5
第3章 屏蔽技术
6
第3章 屏蔽技术
5. 屏蔽效能
屏蔽体的好坏用屏蔽效能来描述。屏蔽效能表现
了屏蔽体对电磁波的衰减程度。 为了定量的说明屏蔽性能的好坏，通常引入一个新 的物理量—屏蔽效能（SE，Shielding Effectiveness)(简称屏效），它定义为屏蔽前某点的 场强与屏蔽后该点场强之比。
31
第3章 屏蔽技术
设金属平板左右两侧均为空气，因而在左右两个界面上出现波阻抗 突变，入射电磁波在界面上就产生反射和透射。 电磁能（波）的反射，是屏蔽体对电磁波衰减的第一种机理，称为 反射损耗，用R表示。 t 透射入金属板内继续传播，其场量
振幅要按指数规律衰减。场量的衰 减反映了金属板对透射入的电磁能 量的吸收，电磁波衰减的第二种机 理．称为吸收损耗，用A表示
3.高频磁场的屏蔽
（1）在高频时ω很大，rs<<ωLs。这时rs可以 忽略不计，则有： M Is I Ls
屏蔽盒上产生的感应涡流与频率无关，可以产生排斥原磁场的反磁场。
（2）在低频时，rs>>ωLs。这是ωLs可以忽略 不计，则有： jM
Is rs I
低频时产生的涡流小，因此涡流反磁场也就不能完全排斥原骚扰磁场。
干扰源 g Ug
s
Zs
接收器
Us
Zg
Z1
U1
由上式看出，要使Us减小，则必须使Z1减小， 而Z1为屏蔽体阻抗和接地线阻抗之和。
(b)有屏蔽时交变电场的耦合
屏蔽体必须选用导电性能好的材料，而且必须良好地接地。 一般情况下，要求接地的接触阻抗小于2mΩ，比较严格的场合要求小于 0.5mΩ。 若屏蔽体不接地或接地不良，则由于C1>Cj。这将导致加屏蔽体后，干扰
24
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
高频磁场的屏蔽采用的是低电阻率的良导体材料，例如铜、铝等。 其屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场 来达到屏蔽的目的，也就是说，利用了涡流反磁场对于原骚扰磁场的排 斥作用，来抑制或抵消屏蔽体外的磁场。
反磁场 涡流 金属板 高频磁场
导体内部任何一点的电场为零；
导体表面任何一点的电场强度矢量的方向与该点的导 体平面垂直； 整个导体是一个等位体； 导体内部没有静电荷存在，电荷只能分布在导体 的表面上。
12
第3章 屏蔽技术
如图(a)所示，设一孤立导体A带有正电荷, 则其周围有静电场存在, 电
力线是从导体A向空间发散。
如果用一金属球壳B把导体A包围起来, 如图(b)所示, 因为根据静电 感应原理, 金属球壳内壁感应有负电荷, 球壳外壁感应有正电荷。 球壳外
7
第3章 屏蔽技术
8
第3章 屏蔽技术
衰减量与屏蔽效能的关系
无屏蔽场强 10 100 1000 10000 100000 1000000 有屏蔽场强 1 1 1 1 1 1 屏蔽效能 SE（dB） 20 40 60 80 100 120
9
第3章 屏蔽技术
屏蔽效能的要求
机箱类型 民用产品
屏蔽效能 SE（dB） 40以下
30
第3章 屏蔽技术 四.电磁屏蔽
1、 时变电磁场中，电场和磁场总是同时存在的，通常所说的屏蔽， 多指电磁屏蔽。电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁场。 电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz-40GHz)。 2、在频率较低的近场区，近场随着骚扰源的性质不同，电场和磁场的 大小有很大差别。 高电压小电流骚扰源以电场为主，磁场骚扰较小（有时可忽略）。 低电压高电流骚 扰 源 以 磁 场 骚 扰 为 主，电场骚扰较小。 3、随着频率增高，电磁辐射能力增加，产生辐射电磁场，并趋向于远 场骚扰。远场骚扰中的电场骚扰和磁场骚扰都不可忽略，因此需要将 电场和磁场同时屏蔽，即电磁屏蔽。
电场, 所以金属壳起到了屏蔽外界静电场的作用, 这是被动屏蔽的例子。 这里接地似乎并非静电场屏蔽的必要条件, 但是在实际应用中屏蔽壳体不可能是全封闭的, 总 可能存在孔、缝等。 如果不接地，电力线就容易 通过孔缝侵入屏蔽壳体内部, 从而影响屏蔽性能, 所以金属屏蔽体接地仍是静电场屏蔽的必要条件。
综上可见，静电 屏蔽必须具有两 个基本要点：完 整的屏蔽导体和 良好的接地。
干扰源 g Ug
s
Zs
接收器
Us
Zg
(a)交变电场的耦合
干扰电压Us的大小与耦合电容Cj的大小有关。
16
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽 为了减少干扰源与接收器之间的交变
电场耦合，可在两者之间插入屏蔽体， 如图所示。插入屏蔽体后，原来的耦合 电容Cj的作用现在变为耦合电容C1、C2和 C3的作用。由于干扰源与接收器之间插 入屏蔽体后，它们之间的直接耦合作用 非常小，所以耦合电容C3可以忽略。 设金属屏蔽体对地阻抗为Z1，则屏蔽体上的感应电压为：
军用设备
TEMPEST（瞬时电磁脉 冲发射标准）设备
60
80
屏蔽室、屏蔽舱
100以上
10
第3章 屏蔽技术 二、电场屏蔽原理
• 电场屏蔽的作用：防止两个设备（元件、部件）间的电容性 耦合干扰
• 分类：静电屏蔽、交变电场屏蔽
11
第3章 屏蔽技术 1.静电屏蔽
电磁场理论表明，置于静电场中的导体在静电平衡的条件 下，具有下列性质：
壁的正电荷总量等于球内孤立导体的正电荷总量, 所以金属球没有起到屏
蔽作用。 如果把金属球外壳接地, 如图(c)所示, 则球壳外壁的正电荷被引入地
中, 球壳外壁电位为零, 金属球周围就不再存在静电场了, 可以认为静电
场被封闭在金属球壳内,
(a)孤立带 电导体A
+Q A
金属球壳对孤立导体起到了电场屏蔽作用。
干扰源 g Ug C1 C3 C2
s
Zs
接收器
Us
Zg
Z1
U1
(b)有屏蔽时交变电场的耦合 NhomakorabeaU1
jC1Z1 Ug 1 jC1 ( Z1 Z g )
17
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽
从而接收器上的感应电压为：
C3 C1 C2
jC2 Z s Us U1 1 jC2 ( Z1 Z s ) jC2 Z s jC1Z1 Ug 1 jC2 ( Z1 Z s ) 1 jC1 ( Z1 Z g )
闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一
区域，而外来的辐射电磁场不能进入这一区域（或者进 出该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。
3
第3章 屏蔽技术
1. 含义： • 用导电或导磁材料制成的屏蔽体将 电磁干扰能量限制在一定范围内。 电子设备
•
利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用。 4
第3章 屏蔽技术
Is rs
（b）
屏蔽线圈等效电路
27
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
L
M
Ls
Is rs
I为线圈的电流，M为线圈与屏蔽盒间
的互感，rs、Ls为屏蔽盒的电阻及电感， Is为屏蔽盒上产生的涡流。 由上图可以得出：
I Us
屏蔽线圈等效电路
jMI Is rs jLs
28
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
14
第3章 屏蔽技术
2. 交变电场的屏蔽
交变电场的屏蔽原理是采用电路理论加 以解释较为方便、直观, 因为干扰(骚扰)源与
接收器之间的电场感应耦合可用它们之间的
耦合电容进行描述。
15
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽
Cj
设干扰源g上有一交变电压Ug，在其附近产生
交变电场，置于交变电场中的接收器s通过阻抗Zs 接地，干扰源对接收器的电场感应耦合可以等效 位分布电容Cj的耦合，于是形成了Ug、Zg、Cj和Zs 构成的耦合回路（四者构成串联回路），如右图 所示。 接收器上产生的骚扰电压Us为： jC j Z s Zs Us Ug Ug 1 1 jC j (Z g Z s ) Z Z jC j g s
片、坡莫合金等），其原理是利用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。
l Rm S
a
S ι
b
φ
由上式可知，磁阻Rm与μ成反比，导磁率μ越大，则磁阻Rm越小， 此时磁通主要沿着磁阻小的途径形成回路。 由于铁磁材料的磁导率μ 比空气的磁导率μ0大的多，所以铁磁材 料置于磁场中时，磁通将主要通过铁磁材料，而通过空气的磁通将大 为减小，从而起到磁场屏蔽的作用。
25
第3章 屏蔽技术
屏蔽是利用感应涡流的反磁场排斥原骚扰磁场而达
到屏蔽的目的，涡电流的大小直接影响屏蔽效果。屏蔽
体电阻越小产生的感应涡流越大而且屏蔽体自身的损耗 也越小。所以高频磁屏蔽材料需用良导体。
注：因为高频时铁磁材料的磁性损耗(包括磁滞损耗
和涡流损耗)很大，导磁率明显下降。 铁磁材料的屏蔽不适用于高频磁场屏蔽。
21
第3章 屏蔽技术
屏蔽原理：利用高磁导率的铁磁材料(例如铁、硅钢片， 其磁导率约为 ）对骚扰磁场进行分路，把磁 力线集中在其内部通过，限制在空气中大量发散。 H2 R0 Rm
H0
H1
H1 22
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
2.低频磁场的屏蔽 结论： 磁导率越高、截面积越大，则磁路的磁阻越小，集中在磁路中 的磁通就越大，在空气中的漏磁通就大大减少。 用铁磁材料作的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或有缝 隙。因为若缝隙垂直于磁力线，则会切断磁力线，使磁阻增大， 屏蔽效果变差。
开口或 缝隙正 确 开口或 缝隙不 正确 铁磁 材料 开口或 缝隙正 确 铁磁材 料
开口或 缝隙不 正确
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（a）
（b）
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
2.低频磁场的屏蔽
使用铁磁材料作屏蔽体时应注意以下 问题：
所用铁磁材料的磁导率μ越高，屏蔽罩越厚，则磁阻Rm越小，磁屏蔽 效果越好。 用铁磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或有缝隙。因为 若缝隙垂直于磁力线，则会切断磁力线，使磁阻增大，屏蔽效果变差。 铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场的屏蔽。因为高频时铁磁材料中的 磁性损耗很大，导磁率明显下降。
第第3章屏蔽技术第3章屏蔽技术2课时第第3章屏蔽技术电磁兼容技术electromagneticcompatibility第三章屏蔽技术第第3章屏蔽技术一概述二电场屏蔽三磁场屏蔽四电磁场屏蔽五屏蔽材料的特性六屏蔽体结构七孔缝泄露的抑制措施八屏蔽体设计3第第3章屏蔽技术4一概述抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽
R B
A
在金属板内尚未衰减掉的剩余能量达到金属右边界面上时，又要发
生反射，并在金属板的两个界面之间来回多次反射。只有剩余的一小 部分电磁能量透过屏蔽的空间。电磁波衷减的第三种机理，称为多次 反射修正因子，用B表示。
电磁兼容技术
ElectroMagnetic Compatibility
第三章 屏蔽技术
第3章 屏蔽技术
一、概述 二、电场屏蔽 三、磁场屏蔽 四、电磁场屏蔽
五、屏蔽材料的特性
六、屏蔽体结构 七、孔缝泄露的抑制措施 八、屏蔽体设计
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第3章 屏蔽技术 一、概述
抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽。 所谓电磁屏蔽就是以某种材料（导电或导磁材料）制成 的屏蔽壳体（实体的或非实体的）将需要屏蔽的区域封
-Q
+Q
A +Q
B
(b)导体B 包围带电 导体A的 情况
-Q
A +Q
B
(c)静电屏 蔽
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第3章 屏蔽技术
如果空间存在一静电场, 把一金属球壳放在
该静电场中。 根据静电感应原理球壳外壁两侧分
别感应出等量的正负电荷, 其电力线分布如图所示。 金属球壳内部没有电荷, 是等电位的, 不
论球壳接地与否球壳内部都不存在由外界感应的静
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所以该方式仅适用于高频。
第3章 屏蔽技术
（3）屏蔽体电阻rs越小，则产生的感应涡流越大，而且屏蔽体 自身损耗也越小。所以，高频磁屏蔽材料需用良导体，常用铝、 铜及铜镀银等。 （4）由于高频电流的集肤效应，涡流仅在屏蔽盒的表面薄层 (0.2～0.8 mm)流过，而屏蔽盒内层被表面涡流所屏蔽，所以高 频屏蔽盒无须做得很厚。 （5）屏蔽盒在垂直于涡流的方向上不应有缝隙或开口。因为垂 直于涡流的方向上有缝隙或开口，将切断涡流。 （6）磁场屏蔽盒是否接地不影响磁屏蔽效果。
屏蔽盒上缝的方向必须顺着涡流方向并且要尽可能地
缩小缝的宽度。如果开缝切断了涡流的通路则将大大影 响金属盒的屏蔽效果。
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
良导体 材料 开口或 缝隙正 确 良导体 材料
开口或 缝隙正 确 开口或 缝隙不 正确
开口或 缝隙不 正确
（a）
Us
L I
M
Ls
变得更大，这点应注意。
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第3章 屏蔽技术
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第3章 屏蔽技术 三、磁场屏蔽
磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。 磁场屏蔽必须对不同的频率（低频磁场屏蔽（f < 100kHz）和高频
磁场屏蔽）采取不同的措施。
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第3章 屏蔽技术 三、磁场屏蔽原理
1.低频磁场的屏蔽
低频（100kHz以下）磁场的屏蔽常用高磁导率的铁磁材料（例如铁、硅钢
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第3章 屏蔽技术
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第3章 屏蔽技术
5. 屏蔽效能
屏蔽体的好坏用屏蔽效能来描述。屏蔽效能表现
了屏蔽体对电磁波的衰减程度。 为了定量的说明屏蔽性能的好坏，通常引入一个新 的物理量—屏蔽效能（SE，Shielding Effectiveness)(简称屏效），它定义为屏蔽前某点的 场强与屏蔽后该点场强之比。
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第3章 屏蔽技术
设金属平板左右两侧均为空气，因而在左右两个界面上出现波阻抗 突变，入射电磁波在界面上就产生反射和透射。 电磁能（波）的反射，是屏蔽体对电磁波衰减的第一种机理，称为 反射损耗，用R表示。 t 透射入金属板内继续传播，其场量
振幅要按指数规律衰减。场量的衰 减反映了金属板对透射入的电磁能 量的吸收，电磁波衰减的第二种机 理．称为吸收损耗，用A表示
3.高频磁场的屏蔽
（1）在高频时ω很大，rs<<ωLs。这时rs可以 忽略不计，则有： M Is I Ls
屏蔽盒上产生的感应涡流与频率无关，可以产生排斥原磁场的反磁场。
（2）在低频时，rs>>ωLs。这是ωLs可以忽略 不计，则有： jM
Is rs I
低频时产生的涡流小，因此涡流反磁场也就不能完全排斥原骚扰磁场。
干扰源 g Ug
s
Zs
接收器
Us
Zg
Z1
U1
由上式看出，要使Us减小，则必须使Z1减小， 而Z1为屏蔽体阻抗和接地线阻抗之和。
(b)有屏蔽时交变电场的耦合
屏蔽体必须选用导电性能好的材料，而且必须良好地接地。 一般情况下，要求接地的接触阻抗小于2mΩ，比较严格的场合要求小于 0.5mΩ。 若屏蔽体不接地或接地不良，则由于C1>Cj。这将导致加屏蔽体后，干扰
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
高频磁场的屏蔽采用的是低电阻率的良导体材料，例如铜、铝等。 其屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场 来达到屏蔽的目的，也就是说，利用了涡流反磁场对于原骚扰磁场的排 斥作用，来抑制或抵消屏蔽体外的磁场。
反磁场 涡流 金属板 高频磁场
导体内部任何一点的电场为零；
导体表面任何一点的电场强度矢量的方向与该点的导 体平面垂直； 整个导体是一个等位体； 导体内部没有静电荷存在，电荷只能分布在导体 的表面上。
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第3章 屏蔽技术
如图(a)所示，设一孤立导体A带有正电荷, 则其周围有静电场存在, 电
力线是从导体A向空间发散。
如果用一金属球壳B把导体A包围起来, 如图(b)所示, 因为根据静电 感应原理, 金属球壳内壁感应有负电荷, 球壳外壁感应有正电荷。 球壳外
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第3章 屏蔽技术
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第3章 屏蔽技术
衰减量与屏蔽效能的关系
无屏蔽场强 10 100 1000 10000 100000 1000000 有屏蔽场强 1 1 1 1 1 1 屏蔽效能 SE（dB） 20 40 60 80 100 120
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第3章 屏蔽技术
屏蔽效能的要求
机箱类型 民用产品
屏蔽效能 SE（dB） 40以下
30
第3章 屏蔽技术 四.电磁屏蔽
1、 时变电磁场中，电场和磁场总是同时存在的，通常所说的屏蔽， 多指电磁屏蔽。电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁场。 电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz-40GHz)。 2、在频率较低的近场区，近场随着骚扰源的性质不同，电场和磁场的 大小有很大差别。 高电压小电流骚扰源以电场为主，磁场骚扰较小（有时可忽略）。 低电压高电流骚 扰 源 以 磁 场 骚 扰 为 主，电场骚扰较小。 3、随着频率增高，电磁辐射能力增加，产生辐射电磁场，并趋向于远 场骚扰。远场骚扰中的电场骚扰和磁场骚扰都不可忽略，因此需要将 电场和磁场同时屏蔽，即电磁屏蔽。
电场, 所以金属壳起到了屏蔽外界静电场的作用, 这是被动屏蔽的例子。 这里接地似乎并非静电场屏蔽的必要条件, 但是在实际应用中屏蔽壳体不可能是全封闭的, 总 可能存在孔、缝等。 如果不接地，电力线就容易 通过孔缝侵入屏蔽壳体内部, 从而影响屏蔽性能, 所以金属屏蔽体接地仍是静电场屏蔽的必要条件。
综上可见，静电 屏蔽必须具有两 个基本要点：完 整的屏蔽导体和 良好的接地。
干扰源 g Ug
s
Zs
接收器
Us
Zg
(a)交变电场的耦合
干扰电压Us的大小与耦合电容Cj的大小有关。
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽 为了减少干扰源与接收器之间的交变
电场耦合，可在两者之间插入屏蔽体， 如图所示。插入屏蔽体后，原来的耦合 电容Cj的作用现在变为耦合电容C1、C2和 C3的作用。由于干扰源与接收器之间插 入屏蔽体后，它们之间的直接耦合作用 非常小，所以耦合电容C3可以忽略。 设金属屏蔽体对地阻抗为Z1，则屏蔽体上的感应电压为：
军用设备
TEMPEST（瞬时电磁脉 冲发射标准）设备
60
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屏蔽室、屏蔽舱
100以上
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第3章 屏蔽技术 二、电场屏蔽原理
• 电场屏蔽的作用：防止两个设备（元件、部件）间的电容性 耦合干扰
• 分类：静电屏蔽、交变电场屏蔽
11
第3章 屏蔽技术 1.静电屏蔽
电磁场理论表明，置于静电场中的导体在静电平衡的条件 下，具有下列性质：
壁的正电荷总量等于球内孤立导体的正电荷总量, 所以金属球没有起到屏
蔽作用。 如果把金属球外壳接地, 如图(c)所示, 则球壳外壁的正电荷被引入地
中, 球壳外壁电位为零, 金属球周围就不再存在静电场了, 可以认为静电
场被封闭在金属球壳内,
(a)孤立带 电导体A
+Q A
金属球壳对孤立导体起到了电场屏蔽作用。
干扰源 g Ug C1 C3 C2
s
Zs
接收器
Us
Zg
Z1
U1
(b)有屏蔽时交变电场的耦合 NhomakorabeaU1
jC1Z1 Ug 1 jC1 ( Z1 Z g )
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽
从而接收器上的感应电压为：
C3 C1 C2
jC2 Z s Us U1 1 jC2 ( Z1 Z s ) jC2 Z s jC1Z1 Ug 1 jC2 ( Z1 Z s ) 1 jC1 ( Z1 Z g )
闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一
区域，而外来的辐射电磁场不能进入这一区域（或者进 出该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。
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第3章 屏蔽技术
1. 含义： • 用导电或导磁材料制成的屏蔽体将 电磁干扰能量限制在一定范围内。 电子设备
•
利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用。 4
第3章 屏蔽技术
Is rs
（b）
屏蔽线圈等效电路
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.高频磁场的屏蔽
L
M
Ls
Is rs
I为线圈的电流，M为线圈与屏蔽盒间
的互感，rs、Ls为屏蔽盒的电阻及电感， Is为屏蔽盒上产生的涡流。 由上图可以得出：
I Us
屏蔽线圈等效电路
jMI Is rs jLs
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
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第3章 屏蔽技术
2. 交变电场的屏蔽
交变电场的屏蔽原理是采用电路理论加 以解释较为方便、直观, 因为干扰(骚扰)源与
接收器之间的电场感应耦合可用它们之间的
耦合电容进行描述。
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第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
3.交变电场的屏蔽
Cj
设干扰源g上有一交变电压Ug，在其附近产生
交变电场，置于交变电场中的接收器s通过阻抗Zs 接地，干扰源对接收器的电场感应耦合可以等效 位分布电容Cj的耦合，于是形成了Ug、Zg、Cj和Zs 构成的耦合回路（四者构成串联回路），如右图 所示。 接收器上产生的骚扰电压Us为： jC j Z s Zs Us Ug Ug 1 1 jC j (Z g Z s ) Z Z jC j g s
片、坡莫合金等），其原理是利用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。
l Rm S
a
S ι
b
φ
由上式可知，磁阻Rm与μ成反比，导磁率μ越大，则磁阻Rm越小， 此时磁通主要沿着磁阻小的途径形成回路。 由于铁磁材料的磁导率μ 比空气的磁导率μ0大的多，所以铁磁材 料置于磁场中时，磁通将主要通过铁磁材料，而通过空气的磁通将大 为减小，从而起到磁场屏蔽的作用。
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第3章 屏蔽技术
屏蔽是利用感应涡流的反磁场排斥原骚扰磁场而达
到屏蔽的目的，涡电流的大小直接影响屏蔽效果。屏蔽
体电阻越小产生的感应涡流越大而且屏蔽体自身的损耗 也越小。所以高频磁屏蔽材料需用良导体。
注：因为高频时铁磁材料的磁性损耗(包括磁滞损耗
和涡流损耗)很大，导磁率明显下降。 铁磁材料的屏蔽不适用于高频磁场屏蔽。
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第3章 屏蔽技术
屏蔽原理：利用高磁导率的铁磁材料(例如铁、硅钢片， 其磁导率约为 ）对骚扰磁场进行分路，把磁 力线集中在其内部通过，限制在空气中大量发散。 H2 R0 Rm
H0
H1
H1 22
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
2.低频磁场的屏蔽 结论： 磁导率越高、截面积越大，则磁路的磁阻越小，集中在磁路中 的磁通就越大，在空气中的漏磁通就大大减少。 用铁磁材料作的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或有缝 隙。因为若缝隙垂直于磁力线，则会切断磁力线，使磁阻增大， 屏蔽效果变差。
开口或 缝隙正 确 开口或 缝隙不 正确 铁磁 材料 开口或 缝隙正 确 铁磁材 料
开口或 缝隙不 正确
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（a）
（b）
第3章 屏蔽技术 一、电磁屏蔽原理
2.低频磁场的屏蔽
使用铁磁材料作屏蔽体时应注意以下 问题：
所用铁磁材料的磁导率μ越高，屏蔽罩越厚，则磁阻Rm越小，磁屏蔽 效果越好。 用铁磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或有缝隙。因为 若缝隙垂直于磁力线，则会切断磁力线，使磁阻增大，屏蔽效果变差。 铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场的屏蔽。因为高频时铁磁材料中的 磁性损耗很大，导磁率明显下降。
第第3章屏蔽技术第3章屏蔽技术2课时第第3章屏蔽技术电磁兼容技术electromagneticcompatibility第三章屏蔽技术第第3章屏蔽技术一概述二电场屏蔽三磁场屏蔽四电磁场屏蔽五屏蔽材料的特性六屏蔽体结构七孔缝泄露的抑制措施八屏蔽体设计3第第3章屏蔽技术4一概述抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽
R B
A
在金属板内尚未衰减掉的剩余能量达到金属右边界面上时，又要发
生反射，并在金属板的两个界面之间来回多次反射。只有剩余的一小 部分电磁能量透过屏蔽的空间。电磁波衷减的第三种机理，称为多次 反射修正因子，用B表示。