屏蔽效能分析

屏蔽后的场强Es , Hs
对于屏蔽作用的评价可以用屏蔽效能来表示:
对电场
SEE 20lgEE0s((有 无屏 屏蔽 蔽 ))
SE越大，屏 蔽效果越？
对磁场
SEH 20lgH H0s((有 无屏 屏))蔽 蔽
屏蔽效能SE越大，表示屏蔽效果越好。
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另外, 还可以用传输系数(或透射系数)TE表示屏蔽效果, 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:
多次反射损耗 B2l0g1 (e2t/δ) 15
三 屏蔽体不完整对屏蔽效果的影响
屏蔽体上总会有门、盖、仪表、开关等各种孔缝隙，以及连线 穿透，这些都不同程度地破坏了屏蔽的完整性。
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影响因素：开孔的最大线性尺寸（并非面积）、 波阻抗、电磁波的频率等。
1．缝隙的影响
当趋肤深度δ>0.3g时
Hg H0et/g
f 越大，吸收 损耗越？
从上式可以看出, 在频率f 较高时, 吸收损耗是相当 大的，表2-1 给出几种常用金属材料在吸收损耗分别 为A=8.68 dB、20 dB、40 dB时所需的屏蔽平板厚度t。
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表2-1 几种金属的电导率σ、 磁导率μ及所需屏蔽厚度t
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由表2-1可以看出: ① 当 f ≥1 MHz时, 用0.5 mm厚的任何一种金属板 制成的屏蔽体, 能将场强减弱为原场强的1/100左右。 因此, 在选择材料与厚度时, 应着重考虑材料的机械强 度、 刚度、 工艺性及防潮、 防腐等因素。 ② 当 f ≥10 MHz时, 用0.1 mm厚的铜皮制成的屏蔽 体能将场强减弱为原场强的1/100 甚至更低。 因此, 这 时的屏蔽体可用表面贴有铜箔的绝缘材料制成。 · ③ 当f ≥100 MHz时, 可在塑料壳体上镀或喷以铜层 或银层制成屏蔽体。
截止频率 屏蔽效能
fc 1.5108/b SE20lg1.5108
bf
网眼宽度
(f fc时)
SE0 (f fc时)
一般，在1~100MHz内，金属屏蔽网SE=60~100dB，
玻璃夹层金属屏蔽网SE=50~90dB。
用金属丝网作窥视窗时其透明度较差。
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5．薄膜及导电玻璃的影响 在玻璃或有机介质薄膜上真空蒸发或喷涂一层导电 薄膜作为电磁屏蔽体，可用来代替玻璃夹层的金属丝 网结构。 透光性好，对电磁场中电场分量的屏蔽有效，而对 磁场分量的屏蔽则比较微弱。
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目录
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一
屏蔽有两个目的: 一是限制屏蔽体内部的电磁骚扰越出 某一区域; 二是防止外来的电磁干扰(骚扰)进入屏蔽体内的 某一区域。 屏蔽体一般有实芯型、 非实芯型(例如, 金属 网)和金属编织带等几种类型, 后者主要用作电缆的屏蔽。 各种屏蔽体的屏蔽效果均用该屏蔽体的屏蔽效能来表示。
B 吸收损耗A B 距离
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1．电磁波的反射损耗 电磁波传播到不同介质分界面发生反射与透射
Z:特性阻抗
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电磁波穿过屏蔽体时的反射与透射：
一般Zl>>Z2
反射损耗 R 20lg | Z1 | 4| Z2 |
Z1为干扰场的 特性阻抗, 即 自由空间波
阻抗
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① 在远场（ r 2π
Z1=120π=377(Ω)
T= ES E0
或 T= H S H0
传输系数(或透射系数)与屏蔽效能互为倒数关系, 即
1 S E E 2 0 lg T E
SEH
20
lg
1 TH
5
二 完整屏蔽体的屏蔽效能
完整屏蔽体是指一个完全封闭的屏蔽结构，电磁场只有穿 过屏蔽体壁才能出入该封闭结构。
入射波
A R
SE ＝ R ＋ A＋B
场强
R
6．屏蔽电缆的影响
屏蔽线和屏蔽电缆是电子设备中用于连接两个屏蔽 体时最常用的导线。为保证柔软、易于弯曲，其外层 屏蔽体常用多股金属丝编织而成。
屏蔽效能与编织屏蔽体的材料、密度等直接相关， 一般单层编织屏蔽的屏蔽效能大约在50~60dB之间， 双层编织屏蔽则可达80~90dB。
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谢谢！
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表2-2列出了常用金属材料对铜的相对电导率和相对磁导 率。 根据要求的吸收衰减量可求出屏蔽体的厚度, 由式
t
A20lge
8.69t
得
l
A
0.131 f rr
表2-2
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3．电磁波的多次反射损耗
电磁波穿出屏蔽体时， 在穿出面发生反射， 该反射波返回进入面 时再次被反射，如此 反复，直到其能量被 吸收至可以忽略为止。
屏蔽效能表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。 由于屏蔽 体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至万分之 一, 因此通常用分贝(dB)来表述。 一般的屏蔽体的屏蔽效 能可达40 dB, 军用设备的屏蔽体的屏蔽效能可达60 dB, TEMPEST设备的屏蔽体的屏蔽效能可达80 dB以上。
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屏蔽前的场强E0 , H0
板上开设圆形、方形或矩形的孔洞。
孔面积
圆孔或方孔的泄漏磁场强度 3．波导结构孔洞的影响
Hp 4(SA)3/2H0
屏蔽板面积
截止频率 屏蔽效能
内直径
内长边fc 1.75ຫໍສະໝຸດ 0 8/d fc 1.5108/b
SE 32 l d
l
SE 27.3
b
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4．金属丝网的影响
应用于需要自然通风或向内窥视的屏蔽体。
② 在低阻抗磁场源的近场（ r ） 2π
Z1=
2r
(120 )
③ 在高阻抗电场源的近场（ r ）
2π
Z1=
(120) 2r
2r 1
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2．电磁波的吸收损耗
电磁波到达屏蔽体的穿出面时
电场强度 EE0et/
磁场强度 HH0et/
1
2－4－2
f
屏蔽体的吸收损耗
t
A20lge
8.69t
SE g20 lgH Hg 0 2.727g t (dB )
实际的缝隙泄漏不仅与
缝宽、板厚有关，而且 为减少泄 与其直线尺寸、缝隙数 露，缝隙
量、频率等都有关。
应？
应当尽量减少屏蔽体上缝隙的存在，并且缝隙的 长度尽量控制在电磁波波长的1/20以下。
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2．开孔的影响
为安装开关、按钮、电位器等，往往需要在屏蔽面