屏蔽与吸收

障蔽与吸取
在电磁辐射防范中的应用比较
陪同着电子化、信息化的迅猛发展，无线电广播、电视、搬动电话、产品
内藏信息微办理电子设备等的极大普及，以及CPU的运算速度越来越高速化，射频设备的功率成倍提升，由此产生的电磁兼容、信息安全和噪音污染等问题
越来越严重，时空中的电磁污染也大幅度增加，已经直接严重威胁人类生活工
作环境健康和身体健康。

目前从国内外来看，解决的方法主要着手于针对电磁
辐射源防范和外面防范两个方面，详尽说，一是在设计时加入防辐射资料对基板、线路等进行降低电磁噪声、减少电磁污染和搅乱办理；另一方面是电子系
统在内部设计完成后采用防电磁辐射资料对辐射进行防范办理。

目前，电磁辐射防范可采用传统的金属类障蔽资料障蔽阻截和新式吸波资
料吸取衰减两大有效措施。

它们有不同样样的原理和特点，在电磁辐射防范中
也拥有不同样样的优势和防范效能。

一、障蔽资料对电磁辐射防范的障蔽阻截
所谓电磁障蔽是指利用障蔽资料阻截电磁波在空间流传的一种措施。

主要
对两个空间地域之间进行金属的间隔，以控制电场、磁场和电磁波由一个地域
对另一个地域的感觉和辐射。

详尽讲，就是用障蔽资料将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的电
磁辐射源包围起来，防范搅乱电磁波向外扩散，同时也阻截间隔外界电磁波对
元器件、接收电路、设备或系统的搅乱。

由于障蔽资料对来自导线、电缆、元
部件、电路或系统等外面的搅乱电磁波和内部电磁波均起着涡流耗费、电磁波
在障蔽资料上的界面反射和电磁感觉在障蔽层上产生反向电磁波，可抵消部分
搅乱电磁波的作用，因此障蔽资料拥有必定减弱电磁搅乱的功能。

电磁波障蔽的机理：当电磁波到达障蔽体表面时，由于空气与金属的交界
面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。

这种反射不要求障蔽资料必定有必
定的厚度，只要求交界面上的不连续；未被表面反射掉而进入障蔽体的能量，
在体内向前流传的过程中，被障蔽资料所衰减。

也就是所谓的吸取；在障蔽体
内还没有衰减掉的节余能量，传到资料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不
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续的交界面，会形成再次反射，并重新返回障蔽体内。

这种反射在两个金属的
交界面上可能有多次的反射。

障蔽的结构资料主若是铜、铝等金属类导电良导体，主要的障蔽机理是反
射强行阻截间隔电磁波而不是吸取。

由于障蔽资料平时集中在应用标准金属及其复合资料,诚然这些资料拥有很好的障蔽效能,但是它们拥有有限的物理弹性,重量大,价格昂贵,易于腐化,难于调治障蔽效能及再生潜力差、产生涡流使被反射电磁波在环境中能量成倍增加等
弊端 ,即使人们也将炭黑增加于高分子资料中 ,但也有以致资料力学性能下降的弊端。

因此障蔽资料这些不能够填充的天然弊端，不能够达到理想的电磁辐射防范
奏效。

二、吸波资料对电磁辐射的吸取衰减
所谓吸波资料，是指能吸取投射到它表面的电磁波能量而且不会发生反
射、折射和散射的一类资料。

目前，吸波资料分为吸取剂型吸波资料、结构型吸波资料和智能型吸波资
料三大种类，其特点分别以下
（一）吸取剂型吸波资料
1、羰基铁吸取剂，吸取能力强，应用方便，但其重量重，吸取剂体积占空
比一般大于 40％，面密度大于 2 千克 / 米 2。

2、铁氧体吸取剂，价格低、吸波性能好，在低频、厚度薄的情况下性能仍
很好；弊端是比重要。

3、金属及其氧化物磁性超细粉末，经过细化的吸取剂粒子的磁、电、光等
物理性能发生了质的变化，兼具吸波、透波和偏振电磁波等功能。

4、耐高温陶瓷，如碳化硅，耐高温、强度高、膨胀系数小、耐腐化、化学
牢固性好、密度低、吸波性能好。

5、手性资料（ chiral material），是指一种物体与其镜像不存在几何对称性
且不能够经过任何操作使之与其镜像相重合的现象。

拥有手性特点的资料，能减
少入射电磁波的反射并能吸取电磁波。

目前研究的雷达吸波型手性资料，是在
基体资料中混淆手性结构物质形成手性复合资料，尺寸范围为～5 毫米更合适。

6、导电高聚物质料，主若是电子型导电高聚物，其物理化学性能独到，将
它与无机磁耗费物质或超微粒子复合，可望发展成为一种新式的轻质宽频带微
波吸取资料。

7、纳米隐身资料，包括纳米微粒、纳米纤维、纳米膜和纳米固体。

美国研
制出的 "超黑粉 "纳米吸波资料，对雷达波的吸取率达 99%；法国研制出一种宽频带纳米吸波涂层，在 50MHz 至 50GHz内拥有优异的吸波性能。

纳米隐身资料正在向着覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合资料方向发展。

8、多晶铁纤维吸取剂，这是一种磁性雷达波吸取剂 ,可在宽频带内实现高吸取率 ,比一般的磁性吸取剂轻 40%～60%。

9、席夫碱视黄基盐类，它含有碳－氮双键结构的有机高分子聚合物，拥有
很强的极性，能迅速使电磁波变换成热能发散出去。

组合不同样样的盐类，可
吸取
不同样样频率的电磁波，因此它吸取频带宽，能使兵器的雷达散射波衰减 80％，而重量只有铁氧体的 1/10 。

（二）结构型吸取雷达波资料。

这是以非金属为基体（如环氧树脂、热塑料等）填充吸波资料（铁氧体、
石墨等）、由低介电性能的特别纤维（如石英纤维、玻璃纤维等）增强的复合
资料，它既能减弱电磁波散射又能承受必定的载荷。

与一般金属资料比较，重
量轻、刚度强、强度高。

结构型吸取雷达波资料有 3 各种类：一是吸取剂散布型；二是层板型；三
是夹芯结构。

（三）智能型隐身资料。

这种资料能感知和剖析不同样样方向到达的电磁波特点或光波特点，并作
出最正确响应，以达到隐身的目的。

从结构上看，智能资料实际上是器件和线
路的集成。

美国研制的一种可见光假装智能资料，是在聚氨酯分子链中嵌入丁
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段而成；美海军正在研究利用智能隐身资料制造能控制发电机噪声外传的智能结构发电机罩；美空军提出直升机旋翼采用智能隐身资料的方案，隐身能力可提升 20 倍。

随着人们对吸波资料认识的深入，吸波资料自己性能不断提升，新兴的吸波资料已经被广泛应用于吸取电路杂波、除掉电磁搅乱、改进产品性能、障蔽电磁泄露、降低光学器件反射、防范设备搅乱、建筑辐射防范、除掉电视重影、机房电磁污染治理、射频障蔽箱、信息保密办理等诸多领域。

研究表示，这些资料拥有相对重量轻，吸取频带宽，吸取性能好，耐候性强，不老化，易弯折，可随意裁剪，耐腐化，耐压，价格相对廉价，除掉环境有害辐射完满，在生产中能够经过调治纤维的长度、直径、排列方式、分别剂的含量等相应随意调治资料的电磁吸取参数，可依照客户需要制造成不同样样频段宽度，不同样样用途和不同样样厚薄形状等突出优点。

其使用价值和应用早已超越了金属类障蔽资料的简单障蔽强行反射电磁波范围。

电子、电气设备不仅产生电磁搅乱，而且对生态环境形成电磁污染。

它主要来自于我们周围的各种电器设备，如彩电、手机、子母机电话、电脑、冰箱以及各种电信系统的发射台（站）等等。

它对科学测量、医院、导航系统以及各种重要工程中的电子系统等的搅乱危害，会造成巨大的经济损失。

若是将吸波资料应用于电子设备中，即能吸取外来电磁辐射的搅乱，也能吸取自己泄露的电磁辐射，达到除掉电磁搅乱（电磁污染）、净化人类生计空间，防范给社会带来巨大的经济损失。

现代电信业的发展，使得我们的所有通讯手段都与电磁波相关；网络信息时代的到来使得电子钱币，无纸化贸易成为现实；如何防范电磁波泄密、保证信息安全已成为该领域世人瞩目的焦点。

吸波资料的应用则可使这些难题获取很好的解决，使我国“金桥、金卡、金关、金税”工程的推行获取更可靠的保证。

电动汽车工业作为此刻汽车工业的发展方向，已被各大汽车制造业商提到全球经济战略议程上来。

但是电动机取代内燃机诚然解决了汽车尾气的化学污染，但由于使用电动机而产生的物理污染——电磁污染也同样是人类必定解决
的棘手问题。

吸波资料应用则使得电子化汽车、电动汽车变得更先进、更安
全、更切合环保的要求。

用吸波资料制作的微波暗室可广泛的应用于电子设备的搅乱、雷达或通讯
设备的天线导弹、飞机和卫星等特点阻抗耦合度的测量、宇航员用背肩式天线
方向图的测量、宇宙飞船安装测试和调整等；其他吸波资料在改进机载、舰载
雷达设备的兼容性，使整机性能提升等方面亦有着广阔空间。

在各种军用装备的表面上涂覆吸波资料，则能够除掉雷达对该装备追踪，
从而使这些军用装备易打破敌方雷达的防区，克敌取胜，既是反雷达侦探的一
种有力手段，又是军用装备免遭红外和激光制导武器击毁的一种路子。

其他吸
波资料还可用于隐蔽着陆等机场导航设备及其他地面终端设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架或通气管道等设备。

这就是隐形军备，它在海湾战争中
已用于实战，而在未来的军事领域将有看更广阔和应用空间。

由于经济全球一体化的加速，外国电子产品早已推行更加严格的EMC标准，而国内产品要进入国际市场，也必定适应外国的标准要求。

但是，就国内
采用的金属类障蔽资料应用于电子产品、装置或系统，根本不能够达到外国所规定的技术标准。

各种电子产品的EMC问题将十分突出，给产品的出口外销带来了很大阻截。

因此，对吸波资料特别是厘米波及分米波吸波资料的需求显得十
分迫切。