电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽是一种能有效抑制外界电磁波干扰的技术,它通常用于电子设备的数据传输,保证信号完整无损地传输到目标位置。
今天,电磁屏蔽技术已经在电子行业广泛应用,比如电脑、手机、手表、汽车电子、数码产品等。
本文将着重介绍电磁屏蔽的原理,并分析其优缺点。
电磁屏蔽原理如下:一是屏蔽器,其作用是将有害的电磁辐射阻隔在室内,从而确保设备不受外界干扰;二是金属屏蔽器,其作用是把外来电磁波撞击在金属外壁上,使它们不能进入室内,从而减少了干扰;三是电磁屏蔽布,它可以有效阻止电磁波射透,并降低电磁波传播的距离,使室内内部设备有效地保护。
电磁屏蔽技术的优点是:一是保护性很强,可以有效防止外界电磁辐射对设备的伤害;二是可以减少电磁波的距离,并有效抑制电磁波的传播;三是能够提高设备的可靠性,确保信号可靠有效地传输到目标位置;四是为用户提供防止电磁辐射伤害的安全机制,保护用户的身体健康,同时也能有效减少一些由电磁辐射引起的设备故障。
而电磁屏蔽技术的缺点也是显而易见的:一是电磁屏蔽技术的实施需要一定的成本,而且可能要重新设计电子设备的外壳,从而增加了设备成本;二是电磁屏蔽的规格较高,在设计过程中,可能会出现不同的技术问题,从而导致设备性能的降低;三是电磁屏蔽技术在某些环境中并不完美,比如在低频电磁场中,它可能无法有效阻挡外界电磁辐射,从而出现设备故障。
综上所述,电磁屏蔽是一种有效的技术手段,它可以阻挡外界的电磁辐射,保护室内设备的完整性,并提高设备的可靠性,为用户提供更加安全的环境。
但是,电磁屏蔽技术也有一定的局限性,它需要花费一定的成本,而且在特定环境下也可能不能完全阻挡外界电磁辐射,因此需要设计者在进行电磁屏蔽设计之前,要对不同环境进行全面研究和分析。
什么是电磁屏蔽?原理是什么?
什么是电磁屏蔽?原理是什么?什么是电磁屏蔽呢?简单的来说,电磁屏蔽就是屏蔽信号的,用金属材料做成一个密封的箱子,全方位的包裹,防止外面的信号进入空间,同时也保证里面的信号传播出去。
我们的屏蔽体不仅仅只有金属材料,还有很多其他的材料,屏蔽体就是由这些材料构成的,用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。
屏蔽一般分为两种类型:一类是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
其中静电屏蔽应该注意两点:完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性,对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。
因此电磁屏蔽的常见材料有:铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
一、电磁屏蔽的原理很多人对于电磁屏蔽的理解都是觉得被一个金属的盒子罩住并且接地就能够达到屏蔽的功能,其实这种结论是错误的。
因为我们的电磁屏蔽是需要在保证良好的接地前提下将干扰信号终止于由良导体制成的屏蔽体。
电磁屏蔽的原理就是有金属屏蔽体通过反射或者是吸收来进行干扰信号源,由于随着频率的增高,波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当,从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。
二、被动屏蔽和主动屏蔽:我们的电磁屏蔽还分为主动屏蔽和被动屏蔽。
被动屏蔽可以简单的理解为有人攻击我们进行反抗,被动屏蔽主要是屏蔽外来的信号;主动屏蔽就是内部问题了,主要是防止内部的信号泄露出去而进行的屏蔽。
被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合,如屏蔽室等。
什么是电磁屏蔽?原理是什么?上述就是小编的总结于分析,希望能够对您有所帮助,欢迎大家留言讨论。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理是指将电磁波传播的能量限制在一个特定的区域内,防止其对周围设备和系统产生干扰的方法。
电磁波是由电场和磁场相互作用形成的波动现象,如无线电波、微波、红外线等。
当电磁波遇到各种物体时,会发生折射、反射、透射和吸收等现象。
电磁屏蔽原理就是通过选用适当的材料和结构,降低电磁波的传播能量,使其无法穿过屏蔽结构,从而达到屏蔽的效果。
电磁屏蔽的常用材料包括金属、导电涂层、电导纤维等。
金属是最常见的屏蔽材料,由于其具有良好的导电性能,能够吸收和反射电磁波。
导电涂层则是在物体表面喷涂一层导电材料,形成导电薄膜,起到屏蔽电磁波的作用。
电导纤维是一种导电纤维材料,其纤维表面被导电涂层包覆,可用于制作柔性屏蔽材料。
除了材料选择外,屏蔽结构的设计也是实现电磁屏蔽的关键。
常见的屏蔽结构包括金属屏蔽箱、金属网格、金属箔等。
金属屏蔽箱是用金属材料构成的封闭结构,能够有效地阻挡电磁波的传播。
金属网格则是将金属线或金属薄片编织而成,可以成为一种透明且有效的屏蔽结构。
金属箔是一层薄的金属膜,可以贴附于物体表面,起到屏蔽电磁波的作用。
总之,电磁屏蔽通过选择合适的材料和设计屏蔽结构,可以有效地限制电磁波的传播范围,以减少干扰并保护周围设备和系统的正常运行。
电磁屏蔽效能原理
电磁屏蔽效能原理
电磁屏蔽效能原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。
电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。
真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的,另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。
屏蔽体上有很多导电不连续点,最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。
这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏,如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。
解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料,消除不导电点。
这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。
这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理电磁屏蔽(Electromagneticshielding)作为一种重要的物理和工程技术,在当今世界具有重要的意义。
它具有极高的研究价值,也非常重要的应用实用价值。
本文深入研究电磁屏蔽原理,并介绍电磁屏蔽的具体应用。
1.磁屏蔽的概念电磁屏蔽是一种在科学中用于阻隔、消除、减少或绝缘一个物体对外界电磁波的影响的方法。
它通过相反的电磁波来抵消外部的电磁波,从而达到消除电磁干扰的效果。
它可以有效地阻止电磁波及其传输和分布,减少或者抑制外界电磁场的干扰,从而有效保护设备或系统遭到外部电磁干扰的影响。
2.磁屏蔽的原理电磁屏蔽的原理是通过一个覆盖物,它能够有效吸收入射的电磁波,以致于降低外部电磁波对内部设备的影响。
它的原理是:当电磁波碰到屏蔽介质时,通过磁力线的改变和电荷蓄积,形成一种反射电磁波,使其与原始电磁波抵消,从而形成电磁屏蔽效应。
3.磁屏蔽的具体应用电磁屏蔽可以应用于电子产品,电子系统或部件中,以避免外部电磁波的干扰。
它可以用于电子设备的绝缘层,以及电子操作台的绝缘层,以及高科技设备如测控仪器系统的敏感性部件的屏蔽层,以便阻止外部电磁波干扰。
此外,电磁屏蔽还可以用于汽车车辆、发电机组、电网设施等重要场所,以有效防止电磁干扰、保护电力系统和其他重要设备的正常工作。
4.结电磁屏蔽是一种具有重要实际意义的物理技术,它可以有效阻止电磁波及其传输和分布,减少或者抑制外界电磁场的干扰,从而有效保护设备或系统遭到外部电磁干扰的影响,以及用于汽车车辆、发电机组、电网设施等重要场所,保护电网的正常工作。
此外,还有些电磁屏蔽的发展前景,由此可见,当今社会技术的发展与电磁屏蔽紧密联系在一起,但我们还需要对其原理进行更为深入的研究,在实践应用中把握其作用并发挥最大效果,以满足社会技术发展的需求。
电磁波屏蔽原理
电磁波屏蔽原理
电磁波屏蔽是指通过特殊材料、结构或装置来阻挡电磁波的传播。
其原理主要有以下几种:
1. 反射屏蔽:利用材料的反射特性,将电磁波反射回原来的传播方向。
这种屏蔽方式常用的材料包括金属、导电涂层等,其表面具有良好的导电性,可将电磁波反射回源头。
2. 吸收屏蔽:利用材料对电磁波的吸收能力,将电磁波转化为热能或其他形式的能量而阻止其继续传播。
常用的吸波材料包括碳纤维、铁粉等。
3. 散射屏蔽:利用材料对电磁波的散射效应,将电磁波从原来的传播方向中偏离。
散射效应可以通过调节材料的形状、大小和分布等来实现。
常见的散射材料包括金属网、金属片等。
4. 绝缘屏蔽:利用材料的绝缘性质,将电磁波的传播限制在特定的区域内。
绝缘屏蔽常用的材料包括胶体、聚合物、绝缘涂层等。
以上原理往往结合使用,通过屏蔽材料的选择、组合和优化设计,可以有效地阻挡、吸收或散射电磁波的传播,达到有效屏蔽电磁波的效果。
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽是一种减少或阻挡电磁波传播的技术。
其原理主要是利用导电性材料的导电性能和绝缘性材料的绝缘性能,以及电磁波的反射、吸收和衰减特性。
电磁波的传播是以电场和磁场的变化传递的。
当电磁波遇到导电材料时,会发生电磁波吸收和反射。
导电材料可以吸收电磁波的能量,并将其转化为热能,从而减少电磁波的传播。
此外,导电材料表面的自由电子会对电磁波产生反射作用,将电磁波反射回去,减少其传播。
绝缘材料内部存在弱的电流漏泄现象,这使得绝缘材料具有抑制电磁辐射的能力。
当电磁波遇到绝缘材料时,电荷在材料中移动的过程中会发生电荷和电场的重分布,从而使电磁波能量被损耗和分散,降低电磁波的穿透性。
为了提高电磁屏蔽的效果,可以采取多种手段,如增加导电材料的厚度、使用多层屏蔽结构、在导电材料之间加入绝缘层等。
这些手段能够增加电磁波与导电材料的相互作用,提高屏蔽效果。
总的来说,电磁屏蔽的原理是通过导电材料和绝缘材料相结合,利用反射、吸收和分散等特性来减少电磁波的传播和辐射,达到屏蔽电磁波的目的。
电磁屏蔽的工作原理是什么?
电磁屏蔽的工作原理是什么?
电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁场在空间传播的一种措施。
电磁波在通过金属或对电磁波有衰减作用的阻挡层时,会受到一定程度的衰减,说明该阻挡层材料有屏蔽作用。
材料的屏蔽效能与电磁波的自身特性及材料的性质有关。
电磁屏蔽机理常用分析方法有3种:借助电路理论,即电磁感应原理,通过涡流的屏蔽效应阐述电磁屏蔽的机理;根据电磁场理论,计算电磁波在不同传播媒介的分界面及媒质内部传输时产生的反射与衰减;根据传输线理论,行波在有耗非均匀传输线中会反射与损耗,这与电磁波在通过金属时的现象相似,用它计算屏蔽材料的反射与衰减,比经典的电磁场理论更为简便。
随着数值计算方法的不断完善,有限元法及有限时域差分法已开始被用于复杂屏蔽体效能的计算。
一、涡流的屏蔽效应
当交变电磁场通过金属材料表面或由金属材料所包围的孔眼时,金属材料会因感应电动势形成涡流,这涡流所产生的磁场恰好与原来的磁场方向相反,抵消了部分原磁场,从而起到屏蔽作用。
金属材料的颠倒率越高,产生的涡流越大,屏蔽作用越好。
实质是金属材料具有一定的电阻,涡流所产生的焦耳热消耗了入射电磁场的能量,起到屏蔽作用。
1、屏蔽体外侧。
由线圈工作电流产生的磁力线和由屏蔽体感生电流产生。
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽的原理
随着电子产品的普及,人们越来越依赖于电子设备,但同时也面临着电磁辐射的问题。
电磁辐射不仅会对人体健康造成影响,还会对电子设备的性能产生负面影响。
为了解决这个问题,人们研究出了电磁屏蔽技术。
电磁屏蔽是指将电子设备内部的电磁场隔离开来,以防止外部电磁场对设备产生干扰。
电磁屏蔽的原理主要有以下几个方面:
1. 电磁波的反射和吸收
电磁波可以被金属等导体反射和吸收。
在电子设备内部,通过加装金属屏蔽罩或使用金属覆盖物等方法,可以将电磁波反射回去或者吸收掉,从而达到屏蔽的效果。
2. 电磁波的衰减
电磁波在传播过程中会发生衰减。
在电子设备内部,可以通过采用屏蔽材料、加装滤波器等方法,使电磁波在传播过程中发生衰减,从而达到屏蔽的效果。
3. 防止电磁泄漏
电子设备内部的电磁波如果泄漏出去,就会对周围环境产生干扰。
因此,在设计电子设备时,需要采用合适的屏蔽措施,防止电磁泄
漏。
4. 接地的作用
在电子设备内部,正确的接地是保证屏蔽效果的必要条件。
通过将设备内部的金属屏蔽罩接地,可以将电磁波引导到地面上,从而达到屏蔽的效果。
除了上述原理之外,电磁屏蔽还需要考虑屏蔽的频率范围、屏蔽的材料选择、屏蔽的结构设计等因素。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的屏蔽措施。
电磁屏蔽技术的应用,可以有效地减少电磁辐射对人体和设备的危害,保障人们的健康和电子设备的正常运作。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽(EMI)是指利用永久磁铁、电容器和导体等电磁技术来防止空中传输的电磁波造成的电磁干扰。
它是一种综合利用物理防护技术和磁性防护技术的一种措施,旨在确保各种电子设备的正常工作状态,以及防止电磁波污染对其他系统和人员的影响。
电磁屏蔽是一种有效的保护电子电路和系统免受电磁干扰的技术,常用于电子系统、汽车电子系统、航空航天、通信设备、消费电子产品、电源系统等。
它的原理是:通过某种方式使物理空间内的电磁波不能从某处穿过,以保护电子电路或设备的正常运行;如果不进行屏蔽,电磁波可能会给电子设备造成损害。
电磁屏蔽的原理有三种:第一种是采用屏蔽结构,通过封闭屏蔽结构来阻挡电磁波;第二种是采用电磁绝缘,通过不同导体的磁阻和电阻来降低电磁波的能量;第三种是采用磁阻特性,通过改变电磁波的信号组成,从而降低其能量。
屏蔽结构由导线、铁片或金属框架组成,可以吸收、散射和反射电磁波,从而抑制其波动,从而达到吸收电磁波的效果,保障电子电路的正常运行。
电磁绝缘是指在电磁屏蔽的结构中加入两种或更多的导体,其中一个导体的传导中具有大量的磁阻和电阻,而另一种导体的传导中则没有或很少的磁阻和电阻,从而降低电磁波的干扰能量。
使用电磁绝缘可以降低高频电磁波的干扰,但是其电流传导能力较低。
磁阻特性是指在电磁屏蔽结构中,采用高磁阻性材料表面和容器
体等材料所构成的特殊结构,以防止电磁波的渗透。
这种方法可以有效促进电磁波的散射和反射,而不是完全阻挡。
磁阻的降低可以有效降低电磁波的能量水平。
总之,电磁屏蔽是一种有效的电磁干扰抑制技术,可以有效降低电磁波对电子电路和系统的影响,以确保设备的正常运行,促进其安全性与可靠性。
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽是一种减少电磁干扰的技术,它利用一系列的电磁屏蔽材料来隔离电磁波的传播和接收,用于保护电子设备的正常运作和减少对人体的影响。
电磁屏蔽的原理主要涉及电磁波的传播和反射、电磁波的辐射以及材料的导电性等因素。
在电磁场中,电磁波会在介质中传播,并被介质表面反射、透射、衍射等。
电磁屏蔽的主要原理是通过使用一系列的屏蔽材料,将电磁波的传播路径限制在材料的界面上。
电磁波传播时会相互干扰和干扰其他设备。
通过使用电磁屏蔽材料,可以减少电磁波的传播和干扰,从而有效保护设备的正常运作。
电磁波的辐射是电磁屏蔽的另一个重要原理。
通过采用各种屏蔽材料来减少电磁波的辐射,这些材料能够将电磁波吸收并将其转化为热能或者其他形式的能量。
这些材料能够有效地限制电磁辐射的范围,从而减少对其他设备的干扰和对人体的影响。
材料的导电性也是电磁屏蔽的基本原理之一。
通过使用导电材料,可以将电磁波的能量导入材料中,并将其吸收周围的环境中。
这些导电材料可以有效地吸收电磁波的能量,从而消除干扰和辐射。
综上所述,电磁屏蔽的原理主要包括电磁波的传播和反射、电磁波的辐射以及材料的导电性等因素。
通过使用一系列不同的电磁屏蔽材料,可以有效地减少电磁
干扰和辐射,从而保护电子设备的正常运作和减少对人体的影响。
电磁屏蔽原理
在电子设备及电子产品中,电磁干扰(Electromagnetic Interference )能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。
为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采用滤波技术,即采用EMI 滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。
在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。
屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体,将电磁波局限于某一区域内的一种方法。
由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波,因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同,在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。
在设计中要达到所需的屏蔽性能,则需首先确定辐射源,明确频率范围,再根据各个频段的典型泄漏结构,确定控制要素,进而选择恰当的屏蔽材料,设计屏蔽壳体。
屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE (Shielding Effectiveness )来衡量,屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1( 1)和加入屏蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强 2( 2)之比,用dB (分贝)表示。
图1 屏蔽效能定义示意图屏蔽效能表达式为(dB) 或 (dB )工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。
由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。
因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。
图2 两类基本源在空间所产生的叠加场远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r(场点至源点的距离)的变化而确定的,为远近场的分界点,两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽(EMI)可以将电磁干扰从一个特定环境中削弱到可接受的水平。
电磁干扰可分为多种类型,例如电磁波,射频信号以及电磁辐射,其中最为常见的就是电磁波。
为了避免电磁波的影响,必须采取措施来进行电磁屏蔽。
电磁屏蔽的原理很有趣,虽然它的内部运行机制较为复杂,但可以被简单的描述为电磁波的吸收。
电磁屏蔽的材料通常具有合金成分,这些合金成分会将外界传入的电磁波发射出去,从而实现电磁屏蔽的效果。
这种发射通常有两种形式:第一种是电磁反射,这种形式可以将外部传入的电磁波反射回去;另一种是电磁耦合,这种形式能够将外部的电磁波转换为内部的电磁波。
此外,电磁屏蔽也需要特定的结构,以及特定的安装方式,这些都是电磁屏蔽的关键因素。
这种结构能够有效地传导电磁波,通常是采用一层金属材料或者其他合金材料制成的框架,然后在这个框架上再装上具有特定电流密度的电线。
这些框架上装有电线之后,便能够产生一层电磁屏蔽,从而抵抗外部传入的电磁波了。
总之,电磁屏蔽是一个复杂而又有趣的课题。
以上仅仅是电磁屏蔽的一些基本原理,但是要想实现完美的电磁屏蔽,就必须更深入的去研究,才能够有效而又准确的抵抗外部的电磁波干扰。
电磁屏蔽的原理是啥
电磁屏蔽的原理是啥电磁屏蔽是一种通过阻挡或吸收电磁辐射来保护电子设备免受外部电磁干扰的技术。
它基于电磁波的特性,采取一系列措施来限制电磁波的传播,从而达到屏蔽的效果。
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的能量波动,并以光速传播。
频率和振幅的不同决定了电磁波的特性,同时也决定了电磁波对电子设备的影响程度。
对于电子设备来说,如果受到外部电磁波的干扰,可能会导致电路故障、数据丢失或其他不正常运行的现象。
电磁屏蔽的原理是通过选择合适的屏蔽材料和结构来限制电磁波的传播和入侵。
以下是电磁屏蔽的一些主要原理和方法:1. 反射:电磁波在遇到屏蔽材料时,会发生反射。
屏蔽材料通常具有良好的导电性或磁导率,使电磁波无法穿透材料表面,从而反射回去。
2. 吸收:电磁波在遇到屏蔽材料时,会发生吸收。
屏蔽材料通常具有高度吸收电磁波的特性,通过将电磁波转化为热能或其他形式的能量,来消耗电磁波的能量。
3. 散射:电磁波在遇到屏蔽材料时,会发生散射。
散射是指电磁波在材料表面或内部遇到不同介质或结构时改变方向或传播路径的现象。
4. 圈地:通过将电子设备放置在一个屏蔽的金属盒子或金属外壳中,形成一个封闭的空间,称为Faraday囚笼。
这个金属外壳可以有效地屏蔽外部电磁波的入侵。
5. 导向:通过采用合适的导向形状和布局,使电磁波沿特定的路径传导,从而避免对电子设备的干扰。
通过以上的原理和方法,可以实现电磁屏蔽的效果,保护电子设备免受外部电磁干扰的影响。
采取不同的屏蔽措施,可以根据具体的应用环境和需求来选择合适的电磁屏蔽方案。
电磁屏蔽技术在现代电子设备中起着重要的作用。
电子设备通常都会产生和接收不同频率的电磁波,而周围环境也充满了各种电磁辐射源。
如果没有电磁屏蔽的保护,电子设备可能会受到各种干扰,甚至可能无法正常工作。
电磁屏蔽广泛应用于通信设备、航天装备、医疗仪器和工业自动化等领域。
在通信设备方面,电磁屏蔽能够减少设备之间的互相干扰,并提高信号传输的质量和可靠性。
电磁屏蔽
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第五章 屏蔽
四、屏蔽体的结构
2.磁屏蔽的结构
磁屏蔽是利用屏蔽体对磁通进行分流,因而磁屏蔽不能采用板状结构, 而应采用盒状、筒状、柱状的结构。 由于磁阻与磁路的横截面积s和磁导率成反比,因而磁屏蔽体的体积 和重量都比较大。若要求较高的屏蔽时,一般采用双层屏蔽,此时在体 积重量增加不多的情况下,能显著提高屏蔽效能。
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第五章 屏蔽
四、屏蔽体的结构
1.电屏蔽的结构 (2)双层门盖结构
C2 C1 G1 C1 G C2 G C3 1 2 Zj1 Zj2 Zs S
为了进一步提高屏蔽,机箱 可采用双层门,屏蔽盒可采用 双层盖,与单层盖的耦合等效 电路相比,多了一次衰减,因 而可提高屏效,但每层依然要 采取改善接触的措施。
SE H 20 lg
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第五章 屏蔽
三、屏蔽材料的特性
1.导磁材料
根据磁屏蔽理论,磁屏蔽是利用由高导磁材料制成的磁屏蔽体,提供低 磁阻的磁通路是的大部分磁通在磁屏蔽体上分流,来达到屏蔽的目的。因 此,磁导率成为选择磁屏蔽材料的主要依据。 通常磁性材料分为弱磁性材料和强磁性材料两种。 弱磁性材料:
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。 感应涡流产生的反磁场任何时候都不可能比感应出这个涡流的原磁场还大。
(2)在低频时,rs>>ωLs。这是ωLs可以忽略不计,则有:
Is
jM I rs
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。
Us U0
传输系统(或称透射系数)TE是指存在屏蔽体时某处的电场强度Es与 不存在屏蔽体时同一处的电场强度E0之比;或者TH是指存在屏蔽体时某处 的磁场强度Hs与不存在屏蔽体时同一处的磁场强度H0之比,即:
电磁场屏蔽的原理
电磁场屏蔽的原理电磁场屏蔽是通过采取一系列方法来减弱或阻挡电磁场的干扰。
电磁场是由电荷运动产生的,具有电场和磁场两个成分。
电磁场屏蔽的原理主要涉及阻挡电磁辐射的传播途径、减弱电磁辐射的强度和改变电磁场分布的方式。
下面将详细介绍电磁场屏蔽的原理。
首先,电磁场屏蔽阻挡电磁辐射的传播途径。
电磁辐射可以通过空气、介质和导体等媒介传播。
其中,电磁辐射通过空气传播的主要方式是辐射波,辐射波的传播速度与真空中的光速相同。
因此,可以采用屏蔽材料制作屏蔽结构,如金属网格、金属薄膜等。
这些屏蔽材料可以反射或吸收电磁辐射,使其无法穿过屏蔽结构传播。
此外,还可以利用屏蔽结构的辐射波阻抗不匹配原理,将电磁波的能量反射回去,从而阻碍电磁辐射的传播。
其次,电磁场屏蔽减弱电磁辐射的强度。
电磁辐射的强度与电场和磁场的振幅有关。
电磁波在通过介质时,会与介质中的电荷相互作用,导致电磁波的衰减。
因此,可以通过选择合适的屏蔽材料和结构,使电磁辐射经过屏蔽结构后发生衰减。
例如,金属是一种常用的屏蔽材料,其导电性能可以产生电流,形成反电动势和阻碍电磁辐射传播。
此外,可以利用静电屏蔽的原理,利用屏蔽器在电磁波作用下形成的电荷分布使电磁辐射受到衰减。
第三,电磁场屏蔽可以改变电磁场的分布方式。
电磁辐射的分布受到空间中的介质和边界条件的影响。
通过合理设计和布置屏蔽结构,可以改变电磁场的分布方式,从而达到屏蔽的目的。
例如,在电磁辐射源旁设置屏蔽结构,可以将电磁辐射的传播方向引导到其他区域,减小对敏感器件的影响。
总之,电磁场屏蔽的原理主要包括阻挡电磁辐射的传播途径、减弱电磁辐射的强度和改变电磁场分布的方式。
通过合理选择屏蔽材料和设计屏蔽结构,可以有效减弱或阻挡电磁辐射的干扰,保障设备和人员的安全。
电磁场屏蔽技术在电子设备、无线通信、汽车电子等领域具有重要应用价值,并正在不断发展和完善。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽是指将外界电磁辐射阻挡在被保护物体四周,形成一个屏蔽壳,从而保护里面物体不受外界电磁辐射影响,从而实现电磁隔离或减弱抗扰的技术。
一般来说,电磁屏蔽有两种:开环屏蔽和封环屏蔽。
开环屏蔽依靠配置成“圆环”状的金属箔片外壳,以便于在容器内缓冲被屏蔽物体所受外界电磁辐射的影响;封环屏蔽建立在开环电磁屏蔽的基础上,将多层以某种介质分隔开的导体紧密绕在屏蔽件的外围,配合不同的电容阻抗元件形成一个闭合的封环,其可以更好的保障被屏蔽物件不受外界电磁辐射的影响。
电磁屏蔽技术具有多模态隔离效果,可以抵抗外界电磁噪声。
电磁屏蔽件通过一种特殊的结构,结合金属材料,能够实现对外界电磁辐射的有效阻护,以减少外界电磁辐射对内部电路系统的干扰,保护设备电路系统不受外界电磁辐射的影响。
电磁屏蔽件应用范围非常广泛,有些是专门针对电网电磁干扰的,还有些是专门针对无线电设备的,有的电磁屏蔽件甚至可以实现对液晶屏保护,可以有效抑制由其他源发射出来的电磁波对其影响。
综上所述,电磁屏蔽具有安静、阻隔南面、抗扰等优点,因此,它在多个国家或地区越发普及,目前已经作为一项重要的保护技术受到关注。
它的存在和发展能够有效改善环境污染,而有效的避免外界电磁辐射干扰,也能够使现有的电子设备能够更好的工作,确保电子设备的稳定性能、安全性能,有助于社会的繁荣发展。
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽原理
电磁屏蔽(EMI),即电磁干扰屏蔽,是减少外界电磁波影响,使被屏蔽物体和周围环境之间尽量建立一个“物理屏障”的技术手段,保证被屏蔽物体的安全性。
它主要用于汽车、航空、航天等领域,也广泛用于电子信息产品和系统。
其目的是将一种电磁波的能量散射到环境中,以减少对接收机等接收系统的损害。
电磁屏蔽是电磁波的一种屏蔽技术,有时也被称为EMI屏蔽。
具体来说,它是通过安装一种合适材料,如钢板或金属罐、铁罐,或是采用一种特殊结构,比如屏蔽罩,而把外界电磁波抵消掉的方法。
它的基本原理是:屏蔽材料具有吸收和反射电磁能的能力,可以把外界的磁场引到屏蔽材料的表面,然后再由屏蔽材料的表面反射掉。
由于屏蔽材料的安装方式,可以达到有效的抑制屏蔽外部电磁波的作用,有效地防止外部电磁波的干扰。
电磁屏蔽的分类
1、机械屏蔽:机械屏蔽是指将外界电磁波与电路系统封闭在一个密闭的容器中,形成物理屏蔽,以减少电磁波对电路系统的干扰。
2、电容屏蔽:采用电容屏蔽技术将电路系统与外界电磁波隔离开来,使得电路系统能够有效地抑制外界电磁波的干扰。
3、磁性屏蔽:采用磁性屏蔽技术,就是采用外界电磁波的磁场作用,把电路系统与外界电磁波隔离开来,从而有效的抑制外界电磁波的干扰。
4、源外屏蔽:源外屏蔽是指采用外部磁场把接收系统屏蔽在一
个相对安静的磁场空间,以减少源外电磁波的干扰。
以上是电磁屏蔽的原理和分类,电磁屏蔽在航空、航天等领域起着不可被忽视的作用,可以在一定程度上保证系统运行的安全性。
另外,它也可以用于电子信息产品和系统,使得系统能够运行稳定,不受外界干扰。
在电子系统的设计中,要考虑到电磁屏蔽的问题,以求得最好的效果。
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利用这个特性,可以达到屏蔽电磁波,同时实现一定实体连通的目的。
方法是,将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率,使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。
由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区,因此成为截止波导管。
截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。
常用的波导管有圆形、矩形、六角形等,它们的截止频率如下:
矩形波导管的截止频率:f c=15×109 /l式中:l是矩形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。
圆形波导管的截止频率:f c=17.6×109 /d式中:d是圆形波导管的内直径,单位是cm,f c的单位是Hz。
六角形波导管的截止频率:f c=15×109 /w式中:w是六角形波导管的开口最大尺寸,单位是cm,f c的单位是Hz。
截止波导管的吸收损耗:落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时,会发生衰减,这种衰减称为截止波导管的吸收损耗,截止波导管的吸收损耗计算公式如下
A=1.8×f c×t×10-9(1-(f/f c)2)1/2(dB)
式中:t是截止波导管的长度,单位是cm,f 是所关心信号的频率(Hz),f c是截止波导管截止频率(Hz)。
如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率(f﹤f c/5),则公式化简为:A=1.8×f c×l×10-9 (dB)
圆形截止波导管:A=32t/d(dB)
矩形(六角形)截止波导管: A=27t/l (dB)
从公式中可以看出,当干扰的频率远低于波导管的截止频率使,若波导管的长度增加一个截面最大尺寸,则损耗增加将近30分贝。
截止波导管的总屏蔽效能:截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时,就可以考虑使用截止波导管,利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。
16. 截止波导管的注意事项与设计步骤
1)绝对不能使导体穿过截止波导管,否则会造成严重的电磁泄漏,这是一个常见的错误。
2)一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态,并且截止频率要远高于(5倍以上)需要屏蔽的频率。
设计截止波导管的步骤如下所示:
A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE
B) 确定截止波导管的截止频率F c,使f c≥5F max
C) 根据F c,利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d
D) 根据d和SE,利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t
说明:
在屏蔽体上,不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。
因此,在结构设计中,可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”,减小缝隙的电磁泄露。
这时,截止波导的截面最大尺寸可
以用螺钉之间的间距,截止波导的长度用重叠的宽度,截止波导的截止频率由螺钉之间的间距计算确定。
当间距较大时,波导管的截止频率较低,可能对大部分干扰起不到衰减的作用。
17. 面板上的显示器件的处理
1)很小的显示器件:如果显示器件的尺寸很小,可以采取直接在面板上开小孔的方法,将显示器件安装在机箱内,小孔下方。
只要在面板上开的孔很小(小于3mm),一般不会造成严重的电磁泄漏。
但从孔洞的泄漏原理可以知道,辐射源距离孔洞很近时,孔洞的泄漏是相当严重的。
因此,由于显示器件距离小孔很近,也有可能产生泄漏。
这时,可以在小孔上栽一支截止波导管,用一个导光柱。
如果由于美观或其他因素,不能使用这种方法,可以采用将显示器件与电路隔离开,对电路采取完善的屏蔽,而将显示器件暴露出来。
许多机箱采取这种方法,将显示器件安装在一块装饰用的塑料面板上。
2)较大的显示器件:需要较大的窗口来显示,这时可以有两种方法。
一种方法是在显示窗处使用透明屏蔽材料,另一种方法类似于上面图示方法,用隔离仓将显示器件与其它电路隔离开,使内部电路辐射的能量不会传出机箱,外部的干扰不会侵入到内部电路。
透明屏蔽材料:
有两种,一种是金属网夹在两层玻璃之间构成的,另一种是在玻璃上或透明塑料膜上镀上一层很薄的导电层构成的。
前一种材料的优点是屏蔽效能高,缺点是由于莫尔条纹造成的视觉不适。
后一种材料正好相反。
透明屏蔽窗方法的特点:
优点:简单,显示器件会产生辐射或对外界干扰敏感时可以使用。
缺点:视觉效果差,当设备内部有磁场辐射源或磁场敏感电路时不适合;(透明屏蔽材料对磁场屏蔽效能很低甚至没有),当窗口较大时,成本较高。
隔离仓方法的特点:
优点:显示器件的视觉效果几乎不受影响,不会破坏机箱对磁场的屏蔽效能。
缺点:如果显示器本身产生电磁辐射或对外界干扰敏感,这种方法不适合;显示器件需要高频工作电流时电磁时不适合。
如果显示器件会产生辐射,并且机箱内有磁场辐射源,可以将两个方法结合起来。
透明屏蔽材料安装注意事项:
首先,透明屏蔽材料与屏蔽机体之间必须实现良好搭接,减小缝隙的泄漏。
使用导电涂覆层屏蔽材料时,导电层不能暴露在外面,防止擦伤。
使用金属丝网夹层的屏蔽材料时,如果出现条纹导致视觉不适,可以将金属网旋转一定角度(10~30º),会有所改善。
隔离仓安装注意事项:
隔离仓与屏蔽机体之间必须使用性能良好电磁密封衬垫,所有导线经过馈通滤波器穿出。
18. 面板上的操作器件的处理
操作器件的特点就是必须暴露给操作员,如果直接将操作器件安装在面板上不会构成金属物体穿过屏蔽体的情况,并且需要开的口子很小,则可以直接将操作器件安装在面板上。
这与较小的显示器件的情况是相同的。
如果操作器件直接安装在面板上造成了泄漏,就需要采取隔离仓的方法,这与较大的显示器件的处理方法相同。
面板上的键盘一般采取隔离的方法,这样可以保持键盘的美观、手感。
但是,穿过面板的键盘信号线上的滤波器要选择适当。
当滤波器的截止频率过低时,会造成按键误码和连键的现象。
这是可以通过调整滤波器的截止频率或键盘软件来解决。
19. 通风口的处理
如前所述,孔洞的电磁泄漏与孔洞的最大尺寸有关,因此在屏蔽机箱的通风孔设计上,往往采用与一个大孔相同开口面积的多个小孔构成的孔阵代替一个大孔。
这样做的好处是:
1)提高孔的截止频率,提高单个孔的屏蔽效能;
2)增加辐射源到孔的相对距离(与孔的尺寸相比),减小孔的泄漏(孔的泄漏与辐射源到孔的距离有关);
3)如果穿孔板有一定的厚度,可以增加截止波导的衰减作用。
当屏蔽体的屏蔽效能要求不高,并且对通风量的要求不高时,可以采用穿孔金属板,穿孔金属板的优点是成本低。
但屏蔽效能与通风量之间的矛盾突出。
如果对屏蔽效能和通风量的要求都较高可以使用截止波导通风板。
这种通风板由许多六角形截止波导管构成,由于截止波导管的屏蔽效能较高,,并且每个波导管的壁厚很薄,因此这种通风板兼有良好的通风特性和电磁屏蔽特性。
使用截止波导板时,同样要注意与机箱机体之间的搭接,一般是用焊接或电磁密封衬垫连接。
20. 线路板的局部屏蔽
对线路板上的强辐射电路或高度敏感电路需要采取局部屏蔽。
线路板上局部的屏蔽方法是:利用线路上的一层表面的铜箔作屏蔽盒的一个面,在这个面上安装一个五面体的金属盒,五面体金属盒以很密(1厘米以下)的间隔与作为另一个面的铜箔连接起来,构成一个完整的六面体的金属盒。
线路板局部屏蔽能否成功的一个关键因素是,屏蔽界面的选择是否合理。
因为所有穿过屏蔽体的导线都需要滤波,因此选择屏蔽界面的主要原则有两个:
1) 穿过屏蔽界面的导线数量最少
2)所有穿过屏蔽界面的导线可以采取有效的滤波。
线路板上的导线滤波可以采取贴片电容,安装在导线穿过屏蔽体的界面上,如果为了防止屏蔽盒内的干扰出来,滤波电容安装在内侧,如果为了防止外界干扰进到盒子里面,滤波电容安装在盒子外侧。
三端贴片电容是最适合这种应用的器件。
三端贴片电容的原理类似于穿心电容。
但是由于与地板之间不是360度连接,因此高频效果不如穿心电容。
21. 屏蔽胶带的作用和使用方法
屏蔽胶带是在铜箔、铝箔、或导电布覆上导电胶构成的胶带,他的作用是将两块不同的金属部件导电连通起来其工作原理是通过导电胶带中的金属颗粒与构成胶带的金属材料连接起来,从而构成了一个完整地导电体。
由于金属颗粒在正常情况下是埋在压敏胶中的,因此导电胶是不导电的。
使用时,要用力碾压,使金属颗粒穿过胶层,才能与金属部件导电接触。
这是使用时必须注意的。
另外,在验证一种导电胶带质量好坏时,也不能直接测量导电胶的导电性,而要用导电胶带将两块金属连接起来,然后测量两块金属之间的导电性,电阻越小越好。
屏蔽胶带用于屏蔽体孔缝泄漏补救,屏蔽电缆屏蔽层的端接等场合。