电磁屏蔽原理及应用

合集下载

什么是电磁屏蔽,原理目的是什么,作用及重要性是什么?

什么是电磁屏蔽,原理目的是什么,作用及重要性是什么?

什么是电磁屏蔽?所谓电磁屏蔽就是利用屏蔽体对电磁波产生衰减的作用。

这种作用的大小用屏蔽效能来度量。

用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;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。

1在通信方面屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。

常选择有较高的电导率和磁导率的导体作为屏蔽物的材料。

因为高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。

这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。

采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属壳,屏蔽的效果愈好,但所费材料愈多。

高导磁性的材料可以引导磁力线较多地通过这些材料,而减少被屏蔽区域中的磁力线。

屏蔽物通常是接地的,以免积累电荷的影响。

电磁波向大块金属透入时将不断衰减,直到衰减为零。

衰减的程度随着材料的电导率、磁导率及电磁波频率的增加而加大。

屏蔽的要求较高时往往采用多层屏蔽。

2例如有时采用铸铁、坡莫合金、电解铜3种材料制成多层屏蔽,以满足导电、导磁等要求。

但是实现完全的屏蔽是很难办到的,因为被屏蔽的区域与其余区域之间往往仍需要有电路的连接,引线与引线、引线与外壳之间总存在着绝缘间隙,仍然为电磁波提供通道。

即使对于完全封闭的金属壳,在频率极低的外部电磁场作用下,理论上内部的磁通密度并不为零。

电磁场在导电介质中传播时,其场量(E和H)的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。

从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小。

导体表面的场量最大,愈深入导体内部,场量愈小。

这种现象也称为趋肤效应。

利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。

它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。

电磁屏蔽是抑制干扰,增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段。

合理地使用电磁屏蔽,可以抑制外来高频电磁波的干扰,也可以避免作为干扰源去影响其他设备。

屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻

屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻


(2)涡流效应:电磁波在金属壳体上产生感应涡流, 而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场,抵消削弱 了原磁场而达到屏蔽作用。(这种方法忽略磁导率的因子,
误差大,应用受到局限)

(3)电磁矢量分析:用电磁失量方程来分析,精确度 很高。(由于计算复杂也受到一定限制)
2.2 屏蔽效能
• 屏蔽壳体可以做成金属隔板式、盒式, 也可以作成电缆屏蔽和连接器屏蔽。 • 屏蔽的壳体一般有实芯型、非实芯型(如 金属网)和金属编织带几种类型,后者主 要用作电线的屏蔽。 • 各种屏蔽体的性能,均用该屏蔽体的屏 蔽效果来表示。
随着频率增加,
材料的电导率σ 也起一定作用。 图中A是磁场源,B是接受设备,C是磁场屏蔽体
低频磁场屏蔽材料选择原则:
• (1)屏蔽层的开口或缝隙处不能切断磁力 线(见课本P44图2-7) • (2)屏蔽材料的磁导率要足够高; • (3)屏蔽层数要满足要求; • (4)屏蔽层厚度要厚。 • 不能用于高频,否则,由于磁性损耗导 至导磁率明显下降。
要达到静电屏蔽的目的, 一定要将屏蔽壳体接地
要求屏蔽外壳接地电阻愈低愈好。一般设计在1欧以下
2低频磁场屏蔽
从狭义角度,是指甚低频(VLF)和极低频(ELF)的磁场屏 蔽。 主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性,使 磁场尽可能通过磁阻很小的屏蔽壳体,而尽量不扩散到 外部空间。屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。其屏蔽效能 主要取决于屏蔽 材料的磁导率μ;
屏蔽 静电屏蔽:主要防止静电藕合干扰; 磁屏蔽:主要防止低频磁场干扰; 电磁屏蔽:主要防止高频场的干扰。
1.静电屏蔽
• 消除两个设备、装置及电路之间由于分布电 容藕合所产生的静电场干扰称之为静电屏蔽。 • 屏蔽的机理:利用低阻金属材料制成容器使 其内部的电力线不传到外部,而外部的电力 线也不影响到内部,把电场终止在屏蔽壳体 接地来实现 • 由电磁场理论可知,导体在电场中要产生静 电平衡,导体是个等位体,导体表面是个等 位面,即导体内部的静电场为零.也就是说 导体不让电力线通过。

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。

磁屏蔽实验报告

磁屏蔽实验报告

一、实验目的1. 了解磁屏蔽的基本原理和作用。

2. 掌握磁屏蔽材料的特性及其在电磁兼容(EMC)中的应用。

3. 通过实验验证磁屏蔽材料对电磁干扰(EMI)的屏蔽效果。

二、实验原理磁屏蔽是一种通过在电磁场中引入屏蔽材料,使电磁场在屏蔽材料内部产生感应电流,从而抵消或减弱电磁场对外部空间的影响的技术。

磁屏蔽材料主要有铁磁材料和铁氧体材料等。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 磁屏蔽实验装置- 信号发生器- 阻抗分析仪- 钳形电流表- 电磁场测量仪- 磁屏蔽材料(铁磁材料和铁氧体材料)2. 实验材料:- 铁磁材料:硅钢片- 铁氧体材料:铁氧体磁环四、实验步骤1. 准备实验装置,将信号发生器输出信号连接到磁屏蔽实验装置上。

2. 将铁磁材料和铁氧体材料分别放置在实验装置中,分别测量屏蔽效果。

3. 在不同频率下,通过改变铁磁材料和铁氧体材料的厚度,观察屏蔽效果的变化。

4. 比较铁磁材料和铁氧体材料的屏蔽效果,分析其优缺点。

5. 记录实验数据,绘制屏蔽效果曲线。

五、实验结果与分析1. 实验结果:(1)在相同厚度下,铁磁材料的屏蔽效果优于铁氧体材料。

(2)随着频率的增加,铁磁材料和铁氧体材料的屏蔽效果均有所下降。

(3)在相同频率下,铁磁材料的屏蔽效果比铁氧体材料更稳定。

2. 实验分析:(1)铁磁材料具有高磁导率,能有效降低磁通量,从而降低电磁干扰。

而铁氧体材料虽然磁导率较低,但其饱和磁感应强度高,能有效吸收电磁波能量,降低电磁干扰。

(2)随着频率的增加,电磁波穿透屏蔽材料的能力增强,导致屏蔽效果下降。

因此,在设计磁屏蔽系统时,应考虑电磁干扰的频率范围,选择合适的屏蔽材料。

(3)铁磁材料的屏蔽效果比铁氧体材料更稳定,因为铁磁材料的磁导率随频率变化较小,而铁氧体材料的磁导率随频率变化较大。

六、结论1. 磁屏蔽技术在电磁兼容(EMC)领域具有重要作用,能有效降低电磁干扰。

2. 铁磁材料和铁氧体材料均可用于磁屏蔽,但铁磁材料的屏蔽效果优于铁氧体材料。

法拉第电磁屏蔽原理

法拉第电磁屏蔽原理

法拉第电磁屏蔽原理法拉第电磁屏蔽原理是指,当电流通过导体时,会产生一定的电磁场,而该电磁场对周围环境产生干扰,可能会对电路、信号等产生影响。

需要对电磁场进行屏蔽,防止其对周围环境产生干扰。

法拉第电磁屏蔽原理就是基于这个思想而产生的。

法拉第电磁屏蔽原理的具体原理是基于楞次定律和安培定律。

楞次定律表明,当电磁场变化时,会产生感应电场和感应磁场。

安培定律则表明,电流通过导体时会产生磁场,磁场的大小与电流大小成正比,与导体形状有关。

在实际的工程应用中,为了达到更好的屏蔽效果,我们通常会对导体进行包覆,或在导体周围加上一个屏蔽层。

这个屏蔽层通常是由金属网、导电涂层、导电油漆等材料组成。

这些材料可以有效地吸收、反射或散射掉电磁波,从而起到屏蔽的作用。

此时,通过导体产生的电磁场就不会对周围环境产生干扰了。

需要注意的是,法拉第电磁屏蔽原理仅仅是一种技术手段,其屏蔽效果受到多种因素的影响,如频率、材料、尺寸等。

在实际应用中,需要根据具体情况进行综合考虑,选择合适的材料和设计方案,才能达到较好的屏蔽效果。

通过运用法拉第电磁屏蔽原理,可以有效地降低电磁干扰对周围环境的影响,为电子设备的设计和应用提供更好的保障。

除了电子设备的设计和应用外,法拉第电磁屏蔽原理还有许多其他的应用。

法拉第电磁屏蔽原理可以应用在医疗领域。

在医院里,许多医疗设备如断层摄影仪、磁共振成像仪等会产生强磁场和电磁场,这些场如果没有得到有效的屏蔽,可能会对医院内其他设备和人员造成干扰和伤害。

通过采用合适的材料和设计方法,可以有效地降低这些设备产生的磁场和电磁场对周围环境的影响,从而保障医院内设备和人员的安全性。

法拉第电磁屏蔽原理还可以应用于建筑和交通领域。

在城市建设中,许多建筑和交通设备内的电磁辐射会对周围环境产生影响,如电梯、地铁等设备的电磁辐射会影响周围设备的正常运行,降低设备的寿命。

采用法拉第电磁屏蔽技术,可以有效地控制这些辐射对周围环境的影响,提高设备的可靠性和寿命。

电磁兼容技术-屏蔽-第四讲

电磁兼容技术-屏蔽-第四讲

7
r f r
1 20 10 6.68 10 5 0.61
3
7
z wm 2f 0 r 2 20 107 4 10 7 0.5 0.08
故多次反射修正因子为:
B 20 lg[1 ( z m z wm ) 2 /( z m z wm ) 2 10 0.1 A (10 s 0.23 A j sin 0.234 )] 20 lg[1 (0.08 6.68 10 5 ) 2 /(0.08 6.68 10 5 ) 2 10 0.17.235 (10 s 0.23 7.235 j sin 0.23 7.235 )] 1.81 dB
第四讲-----电磁屏蔽
4.1电磁屏蔽基本概念
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人这 一区域(或者进出该区域的电磁能量将受到很大的 衰减)。
吸收损耗:电磁波在屏蔽材料中传播时,会有一部分 能量转换成热量,导致电磁能量损失,损失的这部分 能量称为屏蔽材料的吸收损耗。 多次反射修正因子:电磁波在屏蔽体的第二个界面 (穿出屏蔽体的界面)发生反射后,会再次传输到第 一个界面,在第一个界面发射再次反射,而再次到达 第二个界面,在这个截面会有一部分能量穿透界面, 泄漏到空间。这部分是额外泄漏的,应该考虑进屏蔽 效能的计算。这就是多次反射修正因子。
4.3.1电磁屏蔽效能
屏蔽前的场强E1 屏蔽后的场强E2
对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽, 电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) dB

屏蔽器原理

屏蔽器原理

屏蔽器原理
屏蔽器,又称干扰屏蔽器或屏蔽设备,原理是通过吸收、反射或透射等方式来阻碍、削弱或消除电磁波、声波、光波等信号的传播和干扰。

在电磁波屏蔽中,屏蔽器利用其内部的导电绝缘材料,如金属片、铁氟龙等,能够吸收或反射电磁波。

这些材料具有良好的导电性能,当电磁波入射到屏蔽器表面时,屏蔽器表面的导电材料能够吸收大部分的电磁波能量,并将其转化为热能散发出去,从而达到屏蔽的目的。

在声波屏蔽中,屏蔽器通常采用吸音材料,如海绵、软垫等。

这些材料能够吸收声波的能量,阻止其传播。

当声波到达屏蔽器表面时,材料中的孔隙和气体能够减弱声波的振动能量,使声波被吸收并转化为微弱的热能。

在光波屏蔽中,屏蔽器通常使用光学滤光片、滤光膜等材料。

这些材料能够选择性地透射或反射特定波长的光波。

通过控制材料的密度和厚度,可以实现对特定波长的光波的屏蔽效果。

总之,屏蔽器利用吸收、反射或透射等方法,通过改变传播介质的性质,达到阻碍、削弱或消除电磁波、声波、光波等信号的传播和干扰的目的。

不同类型的屏蔽器使用不同的材料和技术,以适应不同的应用场景和屏蔽要求。

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?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。

电磁屏蔽技术原理概述

电磁屏蔽技术原理概述

电磁屏蔽技术原理概述摘要:讨论了电磁屏蔽技术,包括电磁屏蔽的技术原理、屏蔽资料的功用和运用场所、屏蔽技术的本卷须知、屏蔽效能的检测以及特殊部位的屏蔽措施。

关键词:电磁屏蔽;屏蔽资料;屏蔽效能引言近几年来,随着电磁兼容任务的展开,电磁屏蔽技术运用得越来越普遍。

为了对电磁屏蔽技术有更深化的了解,应当对屏蔽资料的功用和运用场所、屏蔽技术的本卷须知、屏蔽效能的检测以及特殊部位的屏蔽措施等停止更深化的讨论。

1 电磁屏蔽的技术原理电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。

即用金属屏蔽资料将电磁搅扰源封锁起来,使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽资料将电磁敏感电路封锁起来,使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施。

1.1 静电屏蔽用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷,外侧出现与带电导体等量的正电荷,假设将金属屏蔽体接地,那么外侧的正电荷将流入大地,外侧将不会有电场存在,即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。

1.2 交变电场屏蔽为降低交变电场对敏感电路的耦合搅扰电压,可以在搅扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体,并将金属屏蔽体接地。

交变电场对敏感电路的耦合搅扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。

只需设法使金属屏蔽体良好接地,就能使交变电场对敏感电路的耦合搅扰电压变得很小。

电场屏蔽以反射为主,因此屏蔽体的厚度不用过大,而以结构强度为主要思索要素。

1.3 交变磁场屏蔽交变磁场屏蔽有高频和低频之分。

低频磁场屏蔽是应用高磁导率的资料构成低磁阻通路,使大局部磁场被集中在屏蔽体内。

屏蔽体的磁导率越高,厚度越大,磁阻越小,磁场屏蔽的效果越好。

当然要与设备的重量相协调。

高频磁场的屏蔽是应用高电导率的资料发生的涡流的反向磁场来抵消搅扰磁场而完成的。

1.4 交变电磁场屏蔽普通采用电导率高的资料作屏蔽体,并将屏蔽体接地。

它是应用屏蔽体在高频磁场的作用下发生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的搅扰,又因屏蔽体接地而完成电场屏蔽。

电磁波屏蔽膜原理

电磁波屏蔽膜原理

电磁波屏蔽膜原理
电磁波屏蔽膜使用了特殊的材料,可以有效地阻止电磁波的穿透。

其工作原理主要包括反射和吸收两个方面。

首先,电磁波屏蔽膜利用其表面的金属膜层反射电磁波。

金属薄膜由于其导电性能,可以有效地反射电磁波的能量,使其无法穿透膜层达到屏蔽的效果。

这样,当电磁波射向电磁波屏蔽膜时,金属薄膜会将大部分电磁波反射回原来的方向,从而降低了电磁波对膜层背后区域的穿透。

其次,电磁波屏蔽膜还通过吸收电磁波的能量来进一步屏蔽电磁波。

膜层中的吸波材料能够将电磁波转化为热能,并将热能散射出去,从而降低电磁波的能量。

这种方式可以有效地减少经过膜层的电磁波的强度,并阻止其进一步影响其他设备或人体。

综上所述,电磁波屏蔽膜通过反射和吸收的方式降低电磁波的穿透能力,达到屏蔽电磁波的目的。

它可以广泛应用于电子设备、通信设备、建筑物、医疗设备等领域,保护周围环境免受电磁波的干扰。

电磁屏蔽的原理及应用

电磁屏蔽的原理及应用

电磁屏蔽的原理及应用
电磁屏蔽的原理是利用导体的特性,将电磁波的能量吸收并转化为热能,从而减弱或消除电磁波的干扰。

具体来说,当电磁波遇到导体时,导体内部的自由电子会受到电磁波的作用而振动,从而产生阻尼振荡并将电磁波转化为热能。

电磁屏蔽在通讯、电子设备、医疗等方面应用广泛。

在通讯领域,电磁屏蔽可以减少或消除设备之间的干扰,提高通讯质量。

在电子设备方面,电磁屏蔽可以防止电磁辐射影响设备的正常工作,提高设备的稳定性。

在医疗领域,电磁屏蔽可以减少医疗设备对周围电子设备的干扰,提高诊断和治疗效果。

电磁波屏蔽原理

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。

连接器电磁屏蔽的原理

连接器电磁屏蔽的原理

连接器电磁屏蔽的原理连接器电磁屏蔽的原理1. 什么是连接器电磁屏蔽连接器电磁屏蔽是在设备连接器设计中使用一系列技术和材料,以减少或阻挡电磁辐射的传输或影响。

这种屏蔽可以应用于各种连接器和电子设备,以降低干扰和保护信号的完整性。

2. 电磁辐射的影响电磁辐射可能会干扰设备的正常功能,甚至损害电子元件,从而导致设备性能下降或故障。

特别是在高频率或高功率应用中,电磁辐射的影响更为明显。

3. 连接器电磁屏蔽的方法连接器电磁屏蔽可以通过以下几种方法实现:•屏蔽外壳设计:这是一种常见的方法,通过在连接器外壳中增加一层金属材料,例如铝、镍合金等,来反射和吸收电磁辐射。

这种屏蔽外壳通常会使用金属通孔或导电涂层来提供连续的导电路径,以确保屏蔽效果。

•屏蔽连接设计:在连接器的设计中,可以采用特殊的屏蔽连接结构,例如金属弹片、金属套管等,以提供更好的电磁屏蔽能力。

这种设计常用于高频率或高速数据传输应用中,可以有效减少电磁干扰。

•屏蔽材料应用:在连接器的内部空腔或插座中,可以使用电磁屏蔽材料,例如电磁屏蔽片、导电橡胶垫等,来提供额外的屏蔽效果。

这种材料通常具有良好的导电性能和电磁波吸收能力,可以有效地减少电磁辐射的传输。

•地线连接设计:在连接器设计中,地线的连接也是关键的一步。

正确地连接地线可以提供更好的屏蔽效果,将电磁辐射引导到地面,避免对其他电子设备造成干扰。

4. 连接器电磁屏蔽的原理连接器电磁屏蔽的原理是利用屏蔽结构和材料来反射、吸收和分散电磁辐射。

当电磁波通过连接器时,屏蔽结构将阻挡部分电磁波并反射其余部分,使其无法继续传播。

同时,屏蔽材料可以吸收电磁波,并将其转化为热能,从而减少其传输和影响。

连接器内部的屏蔽结构和材料通常具有良好的导电性能,可以有效地提供连续的导电路径,以确保电磁波的屏蔽效果。

此外,通过合理设计地线连接,连接器可以将大部分电磁辐射引导到地面,降低对其他电子设备的干扰。

5. 连接器电磁屏蔽的应用连接器电磁屏蔽广泛应用于各种电子设备和系统中,例如:•高速数据传输:在高速差分信号传输中,连接器电磁屏蔽可以减少串扰和干扰,保持信号完整性和数据可靠性。

emi屏蔽原理

emi屏蔽原理

emi屏蔽原理EMI(Electromagnetic Interference)屏蔽原理指的是通过采取一系列措施,减少或阻止电磁波的干扰影响其他电子设备的现象。

电子设备在运行过程中会产生电磁波,这些电磁波可能对周围的其他设备或系统产生干扰,导致它们的正常工作受到影响。

因此,为了确保电子设备的正常运行,必须采取措施来屏蔽这些电磁波的干扰。

EMI屏蔽主要通过以下几种原理来实现:1. 电磁波屏蔽:通过在设备外壳或相关线缆上加上屏蔽材料来抵消或吸收电磁波。

屏蔽材料通常是由导电材料制成,例如金属或导电聚合物。

这些材料具有较好的电导性能,可以将电磁波引导到地线或其他地方,从而减少或消除干扰。

2. 地线屏蔽:设备通常都有一个接地线,通过将这个接地线与屏蔽材料连接,可以将电磁波导向地,从而降低干扰。

3. 接地平面:在电路板上增加一个大面积的接地平面,可以提供更好的屏蔽效果。

接地平面可以吸收和引导电磁波,避免其对其他部分产生干扰。

4. 滤波器:通过在电源线或信号线上安装滤波器,可以消除或减少电磁波传播到其他设备或系统的可能性。

滤波器可以选择性地吸收或阻塞特定频率的电磁波,从而降低干扰。

5. 绝缘层:在电路板的不同层之间添加绝缘层,可以减少电磁波的传播。

绝缘层可以有效地隔离电磁波,阻止其对其他部分的干扰。

6. 断路器:在设备或电路中添加适当的断路器,可以切断电磁波的传播路径,从而阻止干扰的传播。

EMI屏蔽的原理是通过上述措施来阻止或减少电磁波的干扰,保护其他设备或系统的正常工作。

在设计电子设备时,需要考虑到电磁波产生的原因和路径,并采取相应的措施进行屏蔽。

同时,也需要注意选择合适的材料和组件,确保其具有良好的屏蔽性能。

总之,EMI屏蔽原理是通过使用合适的屏蔽材料、地线、滤波器等措施,来减少或阻止电磁波的干扰,保护其他设备或系统的正常工作。

这是电子设备设计中非常重要的一环,可以有效地提高设备的可靠性和抗干扰能力。

电磁屏蔽原理

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。

电磁屏蔽原理

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。

电磁波屏蔽仪原理

电磁波屏蔽仪原理

电磁波屏蔽仪原理
电磁波屏蔽仪原理是基于电磁波的传播特性和阻隔材料的物理性质。

电磁波屏蔽仪采用屏蔽材料(如金属、金属网格等)制成的外壳,能够有效地吸收、反射或散射传入的电磁波,从而达到屏蔽的效果。

其原理可以概括为以下几个方面:
1. 反射作用:屏蔽材料具有较高的导电性,当电磁波作用到屏蔽材料上时,电磁波会被屏蔽材料反射回去,减少了波的传播。

金属材料的电导率高,能够有效地反射电磁波。

2. 吸收作用:屏蔽材料内部可能添加了吸波材料,能够将电磁波能量吸收,转化为热能或其他形式的能量。

吸收材料一般具有较高的介电损耗和磁损耗,能够将电磁波的能量损耗在材料内部。

3. 散射作用:屏蔽材料表面可能具有粗糙的结构,当电磁波作用到屏蔽材料上时,由于结构的不规则性,电磁波会以不同的角度散射,从而减少了电磁波的传播。

综上所述,电磁波屏蔽仪通过反射、吸收和散射等作用,将电磁波的能量减弱,从而达到屏蔽的效果。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电磁屏蔽的原理及应用摘要:阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。

介绍了电磁屏蔽材料的发展现状,其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。

关键词:电磁屏蔽,危害,屏蔽原理,研究现状AbStraCt The harms of electromagnetic radiation to electric equipment, fuel, animals and human were intoduced, andthe mechanism of electromagnetic shielding materials and its development was summarized.Key words electromagnetic radiation, shielding, harm, mechanism, development近几十年来,随着各种电器的普及,电子计算机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛应用,由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。

为此,必须进行电磁屏蔽。

1、电磁屏蔽原理电磁屏蔽,实际上是为了限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。

电磁波传播到达屏蔽材料表面时,通常有3种不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体部的多次反射衰减。

电磁波通过屏蔽材料的总屏蔽效果可按下式计算:SE=R+A+B (1)式中:SE为电磁屏蔽效果,dB; R为表面单次反射衰减;A为吸收衰减;B为部多次反射衰减(只在A<15dB情况下才有意义)。

一般来说,电屏蔽材料衰减的是高阻抗的电场,屏蔽作用主要由表面反射R 来决定,吸收衰减A则不是主要的。

所以,电屏蔽可以用比较薄的金属材料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定,反射衰减R不是主要的。

根据电磁学的有关知识,可分别得出A, R, B的计算公式:(2) A与电磁波的类型(电场或磁场)无关,只要电磁波通过屏蔽材料就有吸收,它与材料厚度成线性增加,并与材料的电导率及磁导率有关。

反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关,同时也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。

对于远场源(平面波辐射源):(3)对于近场源:磁场:(4)电场(5)金属屏蔽材料一般都比较薄,A也比较小,通常考虑部多次反射衰减B。

在此情况下,部多次反射衰减B。

在此情况下,部反射甚至可以发生多次,形成多次反射。

用“多次反射修正项”B来表示这种衰减。

对于近场源:(6)对于远场源:B的计算公式比较复杂,若需要可查阅相关资料。

在上面的几式中,d为屏蔽层的厚度(cm ); f为电磁波频率(Hz); a:为屏蔽材料相对于铜的电导率;为屏蔽材料的相对磁导率;D为场源与屏蔽体的距离,cm(假定场源为点源)。

从上面几个公式可以看出,性能良好的电磁屏蔽材料应具有较高的电导率及磁导率。

某些金属或合金是电的良导体,如铜、铝等,对高阻抗电场有很好的屏蔽作用,但对低阻抗磁场的屏蔽却不够理想;而有些金属或合金,如铁、坡莫合金等却对低阻抗磁场有很好的屏蔽作用。

为在较宽广的频率围都有好的屏蔽作用,屏蔽材料应是高电导率及高磁导率材料的组合。

2电磁屏蔽应用的研究现状根据应用需要及各种法规的要求,当材料的屏蔽效果达到30 ~ 60dB的中等屏蔽数值时,认为有效。

屏蔽电磁干扰的方法很多,表1列出了几种常用的方法以及电磁屏蔽材料的特点。

其中,表层导电型屏蔽材料(包括导电涂料、金属熔射、贴金属箔和电镀塑料等)的开发和应用已取得一定的进展。

尤其是导电涂料以其低成本和中等屏蔽效果目前仍占据电磁屏蔽材料的主要市场。

而填充复合型屏蔽材料(即导电塑料)由于其成型加工和屏蔽的一次完成,便于大批量生产,可以一劳永逸,因此是电磁屏蔽材料的一个发展方向。

2. 1表层导电型屏蔽材料2.1.1导电涂料导电涂料作为电磁屏蔽材料的最大优点是成本低,简单实用且适用面广。

银系导电涂料是最早开发的品种之一,美国军方早在60年代就将它用作电磁屏蔽材料。

银系涂料性能稳定,屏蔽效果极佳(可达65dB以上),但由于其成本太高,只能适用于某些特殊场合下使用镍系涂料价格适中,屏蔽效果好,抗氧化能力比铜强,因而成为当前欧美等国家电磁屏蔽用涂料的主流。

涂层厚度为时,体积电阻率为,屏蔽效果可达30一60dB ( 500一1000MHz。

但镍系涂料在低频区的屏蔽效果不如铜系涂料。

铜系涂料导电性好,但抗氧化性较差。

随着近年来抗氧化处理技术的发展,铜系涂料的开发与应用也逐渐增多。

如日本昭和电工公司的铜/丙烯酸树脂由于对铜进行了特殊处理,导电性能比较稳定,其用量仅为镍系涂料的一半。

由于铜的体积电阻率比镍小,因此在涂层厚度相同时,铜系涂料的表面电阻率比镍系料低。

目前主要采用如下2种处理技术来防止铜粉的氧化,一是用抗氧化剂对铜粉进行表面处理,或用较不活泼的金属(如Ag,AI, Sn包覆铜粉表面,其中抗氧化剂包括有机胺、有机硅、有机钦、有机磷等化合物;另一种方法是在制备铜系涂料过程中,加入还原剂或其它添加剂等成分,从而制得具有一定抗氧化性的导电涂料。

铜粉表面镀银后,体积电阻率可达,与银系涂料相当,屏蔽效果优良。

涂层厚的屏蔽效果相当于厚的镍系涂料,但价格较低,因此可作为一般工业用电磁屏蔽材料。

目前,对金属系电磁屏蔽用导电涂料的研究关键是如何更好地解决铜粉和镍粉的抗氧化性和涂料在储存过中金属填料的沉降问题,这方面仍有一些技术问题尚未解决。

对于石墨和碳黑等碳素系导电涂料,需要用高导电性和高结构性的碳黑作填料才能使体积电阻率降至以下,最低可达左右。

由于碳素系涂料的导电性能相对较差,用作电磁屏蔽涂料的效果并不十分理想。

但碳素系涂料具有耐环境性好,密度小,价格低等突出的优点。

目前对碳素系涂料的研究工作主要是努力开发和利用高导电性和高结构性碳黑,以及在复合过程中如何提高碳黑分散性的同时保持其结构性等等。

总之,电磁屏蔽用导电涂料发展很快,在国外已有许多品种商品化,其中绝大多数是镍粉、铜粉、银粉以及碳黑等填充性的导电涂料。

2. 1. 2金属敷层屏蔽材料这类材料是通过金属熔融喷射、非电解电镀和贴金属箔等方法使高分子绝缘材料的表面获得很薄的导电金属层,从而达到电磁屏蔽之目的。

金属熔射法敷层是将金属锌经电弧高温熔化后,用高速气流将熔化的锌以极细的颗粒状粉末吹到高分子材料的表面上,从而在表面形成一层极薄的金属层,厚度约为。

锌溶射层具有良好的导电性能,体积电阻率可达以下,屏蔽效果为70dBo非电解电镀法敷层是将Ni或Cu/Ni采用非电解法镀到ABS塑料表面,镀层表面为左右。

用此法获得的金属镀层导电性好,粘接牢固,屏蔽效果可达60dB左右。

贴金属箔复合屏蔽材料是利用铝箔、铜箔和不锈钢箔等塑料薄板、薄片和薄膜经层压制成的复合材料,适宜制造软质和硬质的屏蔽材料。

金属箔除贴在表层外,也可以夹在2层塑料之间。

这种方法的优点是粘接牢度高,导电性能优良,屏蔽效果可高达60一70dB。

2. 2填充复合型屏蔽材料填充复合型屏蔽材料是由电绝缘性较好的合成树脂和具有优良导电性能的导电填料及其它添加剂所组成,经注射成型或挤出成型等方法加工成各种电磁屏蔽材料制品。

其中常用的合成树脂有聚苯醚、聚碳酸酷、ABS、尼龙和热塑性聚酷等等。

导电填料一般选用大尺寸的纤维状与片状材料。

目前最常用的有金属纤维、金属片等,此外还有碳纤维、超导碳黑、金属合金填料等。

填充型屏蔽材料是继表层导电型屏蔽材料之后推入市场的新型材料,大有后来居上之势。

目前美国、英国和日本等国家已经开发了大量的此类屏蔽材料。

2. 2. 1金属纤维填充型屏蔽材料通常认为,电磁屏蔽材料的屏蔽效果取决于导电填料的导电性及它们之间的相互接触程度,使用长径比大的金属纤维,由于彼此更容易搭接,因而可获得较好的导电性能。

日本钟纺公司开发出一种铁纤维与尼龙6,聚丙烯和聚碳酸酷等树脂复合而成的电磁屏蔽材料。

其屏蔽效果可达60一80dB。

此外,用不锈钢纤维作填料制成的电磁屏蔽材料也有很好的屏蔽效果。

例如,将直径为左右的不锈钢纤维与PC, PS和EVA等树脂复合,当填充量为6%时,屏蔽效果可达40dB,且随着填充量的增加,屏蔽效果会更好。

总的说来,金属纤维系填充复合型屏蔽材料具有优良的导电性能,屏蔽效果高,综合性能好,是一类很有发展前途的电磁屏蔽材料。

2.2.2超细粉末填充型屏蔽材料要使材料具有良好的屏蔽效果,加入的填料的填充量需较高,但同时会使屏蔽材料的机械强度与成型加工性能都会受到影响。

近年来,美国已开发出一种超细炭黑,可用于制造电磁屏蔽材料。

如Cabot 公司的“Super- Conduc-tive',炭黑和哥伦比亚化学公司的“Conductex40 -220”炭黑。

日本三菱人造丝公司研制的超细碳黑/PP,其密度为,其屏蔽效果达到40dB,被誉为世界上最轻的电磁屏蔽材料。

3结语电磁屏蔽材料在电子工业高速发展的时代是一种防止电子污染所必需的防护性功能材料,是目前新技术发展领域中的新型化工材料。

其电磁屏蔽性能及材料的物理机械性能将随着我国电子工业的飞速发展而日益改善和提高。

参考文献1 B E凯瑟著.肖华亭,清,雷有华等译.电磁兼容原理.:电子工业,19852 Si Weimin, Luo Shoufu. Surface Technology, 1993, 22 (3):1043 Evans K. Materials and Design, 1984, 43 (2):434 Kortschot M T, Woodhams R T.Polymer Composites, 2000, (4):2965 Song Tian. Function Materials, 1994, 25 (6):4926 Bigg D M. Polymer Engineering and Science, 1999, 19 (16):11887 Curry J, Farrel J.Plastics Engineering, 1996, 32 (5):398 Yamaaki.机能材料(日),1998, 32 (10 ): 2419 Holbrook A L. The lnternational Journal of Power Metallury, 2001,22 (1):4010 Sommers D J.Plastics Technology, 2000, 31 (11):77。

相关文档
最新文档