电子产品中的电磁屏蔽技术

电子产品中的电磁屏蔽技术

发表时间：2018-05-22T15:45:02.870Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：方华

[导读] 摘要：电磁屏蔽是跟着科学技能而开展起来的一门新的学科领域，伴跟着电子技能的呈现而开展起来的。

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摘要：电磁屏蔽是跟着科学技能而开展起来的一门新的学科领域，伴跟着电子技能的呈现而开展起来的。跟着科学技能的开展，人们加大了对电磁屏蔽技能的重视力度，电子屏蔽技能在各个领域中被广泛运用。本文对电磁屏蔽技能进行了扼要概述，并对其在雷电防护、结构规划和电子方舱中的运用情况进行概述。

关键词：电子产品；电磁屏蔽；技能

1导语

跟着信息通讯设备制造业的快速开展，各种各样的电子通讯设备急剧添加，其做工越来越精细、细致，一起耐压越来越低，可是电磁波的走漏却与日俱增，对邻近的设备有极大的搅扰，对周围的作业人员身体造成不可估量的辐射。所以，为了让各种信息通讯设备在现有的环境、频谱资源、有限空间、时刻等正常作业条件下，运用电磁屏蔽技能对其走漏的电磁波进行屏蔽，然后削减了对设备的电磁搅扰。 2电磁屏蔽的分类

2.1静电屏蔽

静电屏蔽的意图是避免外界的静电场进入到某个区域.实践上关于改变很慢（例如50Hz）的沟通电而言，它周围的电场简直和静电场一样，仅仅电荷的散布周期性地改变罢了。因而，避免低频（50Hz）沟通电的电场也能够归结为静电屏蔽一类。静电屏蔽是静电平衡的必然成果。导体的静电平衡条件是其内部场强处处为零。本质是，在导体内部附加电场E′的方向与外加电场E0相反。当导体两头的正负电荷堆集到必定程度时，E′的强度就会大到足以把E0彻底抵消。此刻导体内部的总场强E=E0+E′，其成果处处为零，自由电荷不再移动。在静电平衡状况下，一个导体空腔与其它带电导体壳和实心导体一样，内部没有电场。只需到达了静电平衡状况，不管导体空腔自身带电或是处于外界电场中，这一结论总是建立的。这样，导体空腔内的物体（场强）就不受腔外电荷和电场的影响，关闭导体壳的这种“屏蔽”外界电场的效果即为静电屏蔽。该屏蔽对屏蔽导体壳的厚度和电导率并无特别要求，仅仅把低频沟通电场的屏蔽也包括在内时，屏蔽壳的电导率仍是高一点为好。静电屏蔽的运用很广，有些晶体管选用金属壳替代玻璃壳；一些精细电子仪器往往放在金属盒里；传送弱信号时，运用屏蔽线等，都是运用静电屏蔽的实例，可是当导体壳不接地时，这种屏蔽效果是单独面的，不彻底的。

2.2静磁屏蔽

静电屏蔽的目的是屏蔽外部的静电磁场和磁场，用磁介质的低频电流必须被带到外壳上。壳体是由外磁场引起的，磁化由磁场组成，在铁磁介质中显著增强，在周围明显减弱。外磁场B、铁壳和空腔的铁壳可视为平行磁阻。由于空气磁导率接近1，和渗透率的铁壳至少几千，腔的磁阻大于铁壳的不情愿，所以大部分的外部磁场的磁感应线将沿屏蔽壳“后”，进入内腔通量是很少的。铁磁介质的导磁率越大，磁阻越小，漏磁越少。因此，高渗透性的壳层会将磁通量带到内部。因此，可以达到磁屏蔽的目的。但理论上，壳体内的磁场不为零，因此静态磁屏蔽不完整。壳体的厚度和透气性对屏蔽效果有显著影响。外壳越厚，渗透率越高，屏蔽效果越好。由于铁具有不同大小的透气性，所以铁壳磁静电屏蔽效果不像静电屏蔽一样好。为了达到更好的静态磁屏蔽效果，可采用多层铁壳，一次又一次放入腔内剩余磁漏阻塞。

2.3高频电磁场的屏蔽

当电磁场的频率很高时（可达上百万赫兹或更高），导体上的感应电荷已不能再看作是静止的了，因而导体不再处于静电平衡状况，这时必须从电磁场在导体内透入的深度来考虑.电磁波射向一大块金属导体外表时，其强度将不断衰减，直至衰减为零.在进入导体外表之后，在导体中将发生一个高频的沟通电和电磁场.电磁波透入的深度与其频率及导体的电导率、磁导率都有联系，频率越高、电导率越大，磁导率越大，透入的深度就越小。从能量的观念看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因而，表现为场量振幅的衰减。因为有衰减因子，高频电磁波只能透入导体外表薄层内，并在导体外表这一薄层内构成高频交变电流（涡流），这种现象称为趋肤效应。正是因为涡流的存在使电磁波向空间反射，一部分电磁波能量透入导体内，构成导体外表薄层内的电磁波，最终经过传导电流把这部分能量耗散为焦耳热.运用趋肤效应能够阻止高频电磁波透入良导体而做成电磁屏蔽设备，为了满意电磁兼容性要求，常常用高导电性的资料作为屏蔽资料，如铝、铜及铜镀银等。屏蔽壳可选用板状、盒状、筒状、柱状的屏蔽体。

3屏蔽体的完整性规划

实践作业中，一个电子产品不可能彻底与外界阻隔。因而，实践的屏蔽体是一个不完整的结构，为确保屏蔽效果则需要尽量减小过线孔、通风孔、板缝等。因为电缆线走线收支引起的穿透使屏蔽效能下降能够选用滤波的办法加以按捺。孔缝对屏蔽效果的影响力：（1）因为缝隙影响屏蔽体的接连导电性，使其不能成为一个电等为体，外表的感应电荷不能从接地线漏走；（2）在低频磁场搅扰中，因为孔缝添加了沿磁力方向的磁阻，降低了屏蔽体对磁场的分流效果；（3）在高频磁场和电磁波的良导体屏蔽中，孔缝也按捺屏蔽体感应涡流，使磁场和电磁波穿过孔缝进入屏蔽体内，影响屏蔽效果。因而，在实践作业中应当留意孔缝的方法及方向，尽量削减对屏蔽体屏蔽功能的影响。使搅扰信号能在屏蔽体中均匀散布，确保消除搅扰的影响。电磁波经过孔缝取决于尺度巨细，当孔缝尺度大于电磁波波长的1/20时，电磁波就能够穿过屏蔽体，当大于波长的一半时，就能够毫无衰减地穿过。因而，要尽量减小孔缝尺度，做到小于电磁波波长的1/20为最佳。

4常见的屏蔽资料

金属丝网：用金属丝绕制而成的屏蔽资料；簧片：用片状金属成型制造的屏蔽资料，一般为C型、锯齿形；波导通风板：蜂窝状得通风板，运用截止波导原理完成屏蔽的一种屏蔽资料；屏蔽玻璃：内层填附一层金属丝网的玻璃。导电橡胶：在橡胶中参加金属颗粒、金属丝或粉末的屏蔽资料；导电布：填充金属颗粒和粉末的纤维制层的屏蔽资料；屏蔽体的运用：屏蔽体在实践运用中一般是多层屏蔽和薄膜屏蔽技能两种运用办法。多层屏蔽技能对电场和磁场的搅扰信号都有较好的防护，适用于以反射为主的屏蔽场合。屏蔽体的层次排布能够构成屡次反射，比单层屏蔽发生的效果更好。运用时，不同层次的屏蔽体之间应当用非导电介质离隔，切不可有电气上的练接。不同层次的屏蔽体也要挑选不同资料制造，接近磁场内搅扰源的屏蔽层宜选用高导电率的资料制造，供给杰出的电场屏蔽，消弱部分磁场强度，使第二层不至于发作磁饱和现象。远离搅扰源的屏蔽层选用高导磁率资料制造，以消除磁场影响。多层次屏蔽体共同效果到达最佳的屏蔽效