屏蔽效能的计算
电磁屏蔽室的屏蔽计算及屏蔽方案选择
１ 引 言
因此 ，金属网的屏蔽效能为：
Ｓ Ｅ ： ３ ９ ． ４ ０ ｄ Ｂ
在进行某 工程设计时 ，建设单位提 出个 别实验室的 电磁场强度需 小 于１ ５ ａ ｒ ｇ 。针对 此要 求，需对此实验室进 行屏蔽计算及 屏蔽方案的选择 。
同时，经计算得知，当频率ｆ 越高时，屏蔽效能越高 。 Ｚ电磁屏蔽基本知识 ４ ． ２镀锌薄钢 板规格 选择及 屏蔽效能计 算 电磁波 是电磁 能量传播的主要方式 ，高频电路工作时 ，会 向外辐射 根据 《 电磁屏蔽 室工程 技术规范 》Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ ７ １ ９ — ２ Ｏ ｌ ｌ 中单层 金属板 的 电磁波 ，对 邻近的其它设备产生 干扰。 电磁屏蔽 的作用是 切断 电磁波 的 屏 蔽效 能计算规定 ，经过计 算，０ ． ５ ｍ ｍ 厚的镀锌 薄钢板符 合该实 验室屏 传播途径 ，用电磁屏蔽的方法来解 决电磁干扰 问题 的最大 好处是不会影 蔽要 求。 响 电路 的正常工作 ，因此不需要对 电路做任何修改 。 计算公式如下： Ｓ Ｅ 单 ＝ Ａ 单＋ Ｒ 单 ＋ Ｂ 单 同一个 屏蔽体对于不 同性质 的电磁波 ，其屏蔽性能不 同屏蔽体 的有
（ １ ） Ｓ Ｅ Ｍ ＝ Ａ ＋ ＋ Ｂ ＾ ＋ Ｋ 】 ＋ Ｋ ２ ＋ Ｋ ３
效性用屏蔽效能 （ Ｓ Ｅ ） 来度 量 。屏蔽效能的定义如下：
， 、
式中： Biblioteka 娆 刚 ｓ ／ Ｅ 。 ｊ
式 中： ， Ｅ ｌ ＝ 没有屏蔽 时的场 强 Ｅ ２ ＝ 有屏蔽 时的场 强 项 如果屏 蔽效能计算中使用 的是磁场 强度 ，则称 为磁场屏蔽效能 ，如 根据规范中各项参数的计算方法可得： Ａｌ 苴 ＝ ６ ５ ， ７ ２ ｄ Ｂ； 果屏蔽效能计 算中使用的是 电场 强度 ，则称 为 电场屏蔽效 能。屏蔽效能 的单位是分 贝（ ｄ Ｂ ） 。 Ｒ － ＝ ７ ４ ． ０ ２ ｄ Ｂ． ． 电磁屏 蔽室利用金属板体 （ 金属 网） 制成六 面体 ，由于金属板 （ 罔） 对 Ｂ 苴 忽略不计 。 入射 电磁波 的吸收损耗、界面反射损耗 与板 内反射损耗 ，使 其电磁波的 因此 ，镀锌 薄钢板的屏蔽效能为：ｄ Ｂ 。 能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用 。 ４ ． ３铜 网式 电磁屏蔽 室屏蔽 效能计算 ３ ． 电磁屏蔽效能选择 电磁屏蔽室屏 蔽效能按下式计算：Ｓ Ｅ － ＝ １ ３ ９ ． ７ ４ 本工 程该 电磁屏 蔽实验 室附近 生产 设备主 要为 一些机械 加工 类设 备，其产生 的电磁 场相对较小 。为满 足上述设备运行 ，在 电磁屏蔽实验 室周边配置 了ｌ Ｏ ｋ Ｖ 变 配 电间和排放机房 等辅助设施 。查相 关资料 ，该类 厂房变配 电间的变压器为主要 电磁源 ，因此主要针对变配 电间产生的 电 式中： １ ｊ。礼 ， Ｂ ｌ。娩 ｌ ０ 。 ・ － ． 磁场 进行屏蔽设计。 ： 根据 国家 电网网站提供的１ ９ ９ ９ 年上海市辐射环境 监理 所对位于大楼 ｓ Ｅ ～ 屏蔽金属网的屏蔽效能 （ ｄ Ｂ ） ； 内的ｌ Ｏ ｋ Ｖ 配 电站的工频磁场实测值 ，１ ０ ｋ Ｖ 配 电站对周边造成 的最大工频 ｓ Ｅ 一屏蔽金属板的屏蔽效能 （ ｄ Ｂ ） ； ｓ Ｅ ｎ ～信 号滤波器 、通风截 止波 导、缝 隙、门等的屏蔽效能 （ ｄ Ｂ ） 嘲； 磁感应 强度 为 ｌ １ ． ６ ９ ｕ Ｔ （ １ Ｔ ＝ １ ０ ０ ０ ０ Ｇ ） 。考 虑周边 其他 杂散磁场 的影响，取 １ ． ５ 的系 数作为未进 行 电磁 屏蔽前 的电磁场强度 进行计算 。该实验 室针 铜 网式电磁 屏蔽室主要是 以金属 网的屏 蔽效能为主 ，其他可 忽略不 对变 配 电间的屏蔽效能应为： 。 计 ，因此 ，该实验室采用铜 网式 电磁屏蔽 的屏蔽效 能经计 算可得 ：
屏蔽效能的计算
近场高频磁场，应采用高导电率金属，因频率较高时，磁 损将增加，高磁导率材料的屏蔽效果并不理想。
远场电磁屏蔽应采用高导电率金属并良好接地。
实践表明，低频磁场是在线监测中最难屏蔽的，主要因为，
为解决强磁场下，屏蔽材料的磁饱和问题，可采用双 层屏蔽。
H0
H1
H2
低导磁率 高饱和强度材料
高导磁率 低饱和强度材料
另一种较常用的复合屏蔽，是在高导磁材料表面涂覆 高导电材料。
这种屏蔽材料对高频和低频电磁干扰都有比较理想 的屏蔽效能。
硅钢 铜 镍
§ 6.1.3 孔缝屏蔽
屏蔽效能的计算，通常认为屏蔽体是一个完全封闭的金 属壳。但实际上任何屏蔽箱体都存在必要的穿孔和缝隙。
L
L1
CY1
CX
CY2
E
NE
L2
(a) 电源滤波器外观
(b) 等效电路
1. 插入损耗
金属板的综合屏蔽效能可表示为：
SE = A + R + B (dB)
（6-3）
A — 吸收损耗；R — 反射损耗； B — 多重反射修正因子。
1. 吸收系数 A
A 0.131t frr (dB)
（6-4）
t — 金属板厚度(mm)； f—辐射频率； r—金属板相对导磁率； r—金属板相对导电率。
为了避免走线引入附加电感，连接旁路和去耦电容器 的引线要尽量短直。
§ 6.2.3 电源滤波器
由于在现场，电源是许多设备公用的，同时公共电源通常也无屏蔽 措施。所以在线监测设备的电源线是引入传导干扰的主要来源。
结构体屏蔽效能计算与测试
向性 ，对 整个测 试 更加有 利 ；一 方面利 用高 压放 电 ，可 以提 供较 大 的瞬时功 率 ，平均 电
源消耗并不高 ；另一方面也省去了复杂的信号产生、功率放大等 电路和天线 ，体积可以 很小，也有利于机箱的测试 。测试时将宽频信号发生器放在被测体 内，由天线接收，在 频谱仪上可以看到众多谱线 ，移开被测体宽频信号发生器在空间辐射产生电磁场频谱， 通 过 比较 ，可 以得 出被测 体 的屏蔽效 能 。
４ ３
维普资讯
电信 技术研 究
２０ ０ ８年第 ５ 期
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图 １屏蔽效能常规测试原理图
图 ２屏 蔽效 能 曲线
本次屏蔽效能的测试是由外部天线发射利用场强探头来检测 的，由 于场强探头接收 的是宽频信号 ，一方面会因为某些频段的阻抗不匹配造成测试的不准确 ；另一方面场强 探头势必需要引线连接进入屏蔽机箱 ，从而带来 了意想不到的传导干扰 ；另外场强探头
关 键词 ： 电磁 兼容
１引言
电磁 干扰
屏 蔽效 能
屏蔽是 电磁兼容技术得以实现的重要手段之一，屏蔽的目的就是要切断内外一切干 扰源相互间形成电磁骚扰的途径 ，原本它的计算非常复杂，一定要在有无屏蔽结构时对 比条件下求解麦克斯韦方程。近年来，由于数学计算软件和计算机应 用的发展 ，使数值 法在计 算上有 广泛 的应 用空 间 ，原 因是 数值法精 确且适 用于一 切 图形 ，但 是 ，工程师们 还是喜 欢用工 程计算 方法 ，毕竟 更适合现场 工作条 件 ，而且简单 、 方便 。
的测 试也是 根据这 个 定义 进行 的。 目前 因为没 有针对 屏蔽效 能相 应 的国家标 准 ，因此可 能有 不 同的测试 方法 ，虽然原 理相 同 ，但是测 试结果 可能 出入较大 ，为 了减 少外界 电磁
电磁屏蔽技术
靠近辐射源
r = 30 m
磁场 r = 1 m
靠近辐射源
综合屏蔽效能 (0.5mm铝板)
150
250
平面波
0
0.1k 1k 10k 100k 1M 10M
高频时 电磁波种类 的影响很小
电场波 r = 0.5 m
磁场波 r = 0.5 m
电源线
缝隙
远场区孔洞的屏蔽效能
L
L
SE = 100 – 20lgL – 20lg f + 20lg（1 + 2.3lg(L/H)) = 0 dB 若 L / 2
H
孔洞在近场区的屏蔽效能
若ZC （7.9/Df）：（说明是电场源） SE = 48 + 20lg ZC – 20lg L f + 20lg ( 1 + 2.3lg (L/H) ) 若ZC （7.9/Df）：（说明是磁场源） SE = 20lg ( D/L) + 20lg (1 + 2.3lg (L/H) ) （注意：对于磁场源，屏效与频率无关！）
r 103
磁导率随场强的变化
磁通密度 B
磁场强度 H
饱和
起始磁导率
最大磁导率
= B / H
强磁场的屏蔽
高导磁率材料：饱和
低导磁率材料：屏效不够
低导磁率材料
高导磁率材料
加工的影响
20
40
60
80
100
10 100 1k 10k
跌落前
跌落后
良好电磁屏蔽的关键因素
屏蔽体 导电连续
没有穿过屏 蔽体的导体
屏蔽效能高的屏蔽体
不要忘记： 选择适当的屏蔽材料
你知道吗： 与屏蔽体接地与否无关
电磁屏蔽室的屏蔽计算及屏蔽方案选择
电磁屏蔽室的屏蔽计算及屏蔽方案选择【摘要】针对某工程电磁屏蔽室的屏蔽要求进行屏蔽计算及屏蔽方案的选择，并简单介绍了电磁屏蔽设计的原理，对今后同类工程具有一定的参考和借鉴作用。
【关键词】电磁屏蔽室；屏蔽计算；屏蔽方案1.引言在进行某工程设计时，建设单位提出个别实验室的电磁场强度需小于15mG。
针对此要求，需对此实验室进行屏蔽计算及屏蔽方案的选择。
2.电磁屏蔽基本知识电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。
电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。
同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来度量。
屏蔽效能的定义如下：式中：E1=没有屏蔽时的场强E2=有屏蔽时的场强如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度，则称为磁场屏蔽效能，如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度，则称为电场屏蔽效能。
屏蔽效能的单位是分贝（dB）。
电磁屏蔽室利用金属板体（金属网）制成六面体，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗与板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用[1]。
3.电磁屏蔽效能选择本工程该电磁屏蔽实验室附近生产设备主要为一些机械加工类设备，其产生的电磁场相对较小。
为满足上述设备运行，在电磁屏蔽实验室周边配置了10kV 变配电间和排放机房等辅助设施。
查相关资料，该类厂房变配电间的变压器为主要电磁源，因此主要针对变配电间产生的电磁场进行屏蔽设计。
根据国家电网网站提供的1999年上海市辐射环境监理所对位于大楼内的10kV配电站的工频磁场实测值，10kV配电站对周边造成的最大工频磁感应强度为11.69μT（1T=10000G）。
考虑周边其他杂散磁场的影响，取1.5的系数作为未进行电磁屏蔽前的电磁场强度进行计算。
该实验室针对变配电间的屏蔽效能应为：4.电磁屏蔽方案选择及屏蔽效能计算电磁屏蔽室的做法一般有以下几种：铜网式电磁屏蔽室、拼装式电磁屏蔽室、钢板直贴式电磁屏蔽室、整体焊接式电磁屏蔽室。
屏蔽效能
屏蔽效能的计算用途与材料一，电磁屏蔽效能电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一，大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决，特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。
电子设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般的在结构设计师如果没有考虑屏蔽问题，很难满足电磁兼容性要求。
所以再设计电子产品时，必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。
电磁屏蔽主要是用来放置高频电磁场的影响，从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。
基本原理是才艺欧诺个低电阻值得导体材料，利用电磁波在屏蔽体表面的反射以及在到体内部的吸收和传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。
电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播，使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰的同时也不产生电磁干扰，通常采用导电性导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。
屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的，屏蔽效能定义为：电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1与有效屏蔽时的电磁场强度E2的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一，因此通常用分贝来表述屏蔽效能。
一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB以下，军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到60B，屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到100dB。
100dB以上的屏蔽体是很难制造的，成本也很高。
二，屏蔽材料选择(1)金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz)磁场的磁屏蔽。
较常用的有纯铁、铁硅合金（即硅钢等）、铁镍软磁合金（即坡莫合金）等。
相对磁导率μr越高，屏蔽效果越好；层数越多，屏蔽也越好。
(2)非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率，电导率较大，且具有较高的介电性能，已广泛应用于高频弱电领域。
(3)良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。
高频电磁场及低频电场的屏蔽应选用高电导率良导体（如铜、铝等）。
磁场强度的测量和屏蔽效率的计算
磁场强度的测量和屏蔽效率的计算C.1 一般原则C.1.1 磁场强度指标（1） GB/T2887和GB50174中规定，电子计算机机房内磁场干扰环境场强不应大于800A/m。
注：本磁场强度是指在电流流过时产生的磁场强度，由于电流元IΔs产生的磁场强度可按下式计算：H = IΔs/4πr2 （C.1）距直线导体r处的磁场强度可按下式计算：H = I/2πr （C.2）磁场强度的单位用A/m表示，1A/m相当于自由空间的磁感应强度为1.26μT。
T（特斯拉）为磁通密度B的单位。
Gs是旧的磁场强度的高斯CGS单位，新旧换算中，1Gs约为79.5775A/m，即2.4Gs 约为：191A/m，0.07Gs约为5.57A/m。
（2） GB/T17626.9中规定，可按下表规定的等级进行脉冲磁场试验：C.1 脉冲磁场试验等级（3） GB/T2887中规定，在存放媒体的场所，对已记录的磁带，其环境磁场强度应小于3200A/m；对未记录的磁带，其环境磁场强度应小于4000A/m。
C.1.2 信息系统电子设备的磁场强度要求1971年美国通用研究公司R.D希尔的仿真试验通过建立模式得出：由于雷击电磁脉冲的干扰，对当时的计算机而言，在无屏蔽状态下，当环境磁场强度大于0.07G S时，计算机会误动作；当环境磁场强度大于2.4G S时，设备会发生永久性损坏。
按新旧单位换算，2.4 G S约为191A/m，此值较C.1.1的（1）中800A/m低，较表C.1中3等高，较4等低。
注：IEC62305-4（81/238/CDV）文件中给出在适于首次雷击的磁场（25K H2）时的1000-300-100A/m值及适用于后续雷击的磁场（1MH2）时的100-30-10A/m指标。
C.1.3 磁场强度测量一般方法（1）雷电流发生器法IEC 62305-4提出的一个用于评估被屏蔽的建筑物内部磁场强度而作的低电平雷电电流试验的建议。
（2）浸入法GB/T17626.9规定了在工业设施和发电厂、中压和高压变电所的在运行条件下的设备对脉冲磁场骚扰的抗扰度要求，指出其适用于评价处于脉冲磁场中的家用、商业和工业用电气和电子设备的性能。
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法一、简介电磁屏蔽室的屏蔽效能测量是检测电磁屏蔽室对外部电磁场的屏蔽效果的重要手段，其目的是为了判定电磁屏蔽室是否能够达到预期的屏蔽效能。
二、屏蔽效果的测量原理屏蔽效能的测量是利用电磁屏蔽室内部的电压池及电流池在外部电磁场的作用下产生的失真电压与失真电流，使用示波器来测量电压与电流的正常电压和电流，从而计算出屏蔽室内的失真电压和失真电流，从而计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
三、测量方法1、准备工作：安装相应的测试设备，如示波器、屏蔽室内部的电压池及电流池，外部电磁场生成装置等。
2、测量步骤：（1）用示波器记录电压池及电流池内的正常电压与电流；（2）打开外部电磁场生成装置，记录放电后屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流；（3）计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
四、实际测量在实际测量中，主要采用的方法是幅度法、相位法和峰值法。
它们的具体测量步骤如下：（1）幅度法：①首先，设定一定的频率。
②然后，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
③将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，记录屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流，然后计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
（2）相位法：①首先，设定一定的频率，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
②然后，将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，记录屏蔽室内的电压池及电流池内的失真电压与失真电流，并计算它们的相位差，最后计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
（3）峰值法：①首先，设定一定的频率，用示波器记录屏蔽室内电压池及电流池内的正常电压与电流。
②然后，将外部电磁场的强度依次增大，当外部电磁场的强度达到某一固定值时，计算屏蔽室内失真电压与失真电流的峰值，然后计算出屏蔽室内屏蔽效能。
五、总结电磁屏蔽室的屏蔽效能的测量是植基于外部电磁场对其内部的影响，通过测量电压池及电流池内的正常电压与电流，以及外部电磁场影响下的失真电压与失真电流计算出屏蔽室内的屏蔽效能。
关于屏蔽效能的工程计算
关于屏蔽效能的工程计算张宏琴【摘要】根据电磁场与电磁波理论,对金属材料的屏蔽效能在各种不同条件进行分析、计算和比较,得到了一定的结论,它极大地方便了电磁兼容技术的工程应用和实践.对于实际工程应用具有一定的指导价值.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】电磁场;屏蔽效能;金属材料【作者】张宏琴【作者单位】吉林化工学院理学院,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TN03电磁波辐射对环境的污染，在许多城市已经相当普遍.但是，人们对电磁波辐射危害的认识却十分不足.因为许多电磁场理论应用设备已经进入千家万户，如每个人经常使用的手机.如果防护不当，可能造成电磁波污染，对人体产生严重的伤害，不利于身体健康.电磁屏蔽是电磁兼容技术得以实现的重要手段之一，如今的人们生活的环境中电磁污染也越来越恶劣，要想防止电磁污染的影响，电磁屏蔽正在日新月异发展起来，并广泛应用于日常生活的各个领域，它的计算及其复杂.虽然使数值法求值在计算上有非常广泛的应用，但其耗费时间太长和计算量太大，对于指导工程实践方面的应用不太适合.因此，针对工程上电磁屏蔽效能的繁杂运算,确定一些行之有效的计算公式和计算方法，对工程应用有一定的指导价值.在实际过程中，各种仪器的电力设备之间都存在相互影响，例如：电磁感应、电磁传导和电磁辐射等各种方式彼此相互影响着.与此同时也会对运行的设备和人员造成辐射干扰影响和危害.由于EMC 的基本要求很高，常有设备不能通过国际(GBl51A-97)规定的EMC试验项目，但将与仪器相连的电缆包敷金属网后测试，很多仪器就能通过国际标准.原因金属网由于柔韧性好、价格合适、使用方便等[1-10].电磁屏蔽是利用屏蔽体 (具有特定性能的材料)阻止或衰减电磁骚扰能量的传输，是电磁场领域抑制电磁干扰的重要方法.其屏蔽有两个目的：其一是防止内部辐射的电磁能量及电磁波泄漏；其二阻止外来电磁辐射及电磁波干扰进入.电磁屏蔽效能 (Shielding Effectiveness) 表示屏蔽体对电磁骚扰的阻止能力及防御效果.电磁屏蔽与很多因素有关：它与屏蔽体材料的组成，屏蔽体材料表面的粗糙度有关，还屏蔽体与干扰源间的距离远近有关等等.电磁屏蔽效能是指电磁场空间某个位置的电场强E1与有屏蔽时该位置的电场强E2的比值，它表示了该电磁波在屏蔽体上的衰减度.一般情况，屏蔽体能将入射的电磁波的强度衰减到原来的百分之一到百万分之一，不同材料有所不同.屏蔽效能的定义为:(1)式只能计算屏蔽材料的电磁屏蔽效能，而材料的性能无法确定.要根据材料特性参数制造屏蔽体，算出其电磁屏蔽效能.根据电磁场理论计算材料屏蔽效能的公式为:SE=A+R(2)式中的A-材料的吸收损耗.当电磁波传播时遇到介质时，计算公式应为:A=3.34t(fμrσr)其中t-屏蔽材料的厚度,μr -屏蔽材料的磁导率,σr- 屏蔽材料的电导率.对于固定的材料,这些都是已知的，f-入射电磁波的频率.R-屏蔽材料的反射损耗.当电磁波传播入射到不同介质的分界面时发生反射，其反射细数为:R=20lg(ZW/ZS)(4)式中，ZW-电磁波遇到介质分界面的波阻抗，ZS-屏蔽材料本身的特性阻抗.以金属网包敷在圆柱形电缆为研究对象，计算不同金属材料的在10 K-100 MHz的平面波的影响，如表1：以长度L=1 m，Ф=8 cm金属网为例，由图1可以看出：(1) 金属网的屏蔽效能由电磁波传播过程中的传输损耗、反射损耗及电磁波的频率决定.(2) 金属网的蔽效能均和电磁波的频率成反比，不同的材料频率越高，差别越小；(3) 不同材料相同规格情况下，铜网比钢网电磁屏蔽效果好；对于同样材料，目数越多屏蔽效越好；(4) 当电磁波频率在1 MHz时，电磁屏蔽效能缓慢下降，在100 MHz时，其屏蔽效能下降迅速，因此金属网不适用高频电磁波.但由于柔软性好、使用灵活，铜网用于设备间互连的屏蔽电缆.铜网分为黄铜网、紫铜网和磷铜网三种，从性能特性考虑，常常磷铜网.对于其丝径不同规格相同的铜网，其屏蔽效能是不同的，如表2：由图2可以看出，要得更高的屏蔽效能，在相同规格条件，常常要选择孔径小的丝径大的铜网.从图3可以看出，在相同条件下，双层铜网的屏蔽效能比单层铜网的屏蔽效能高，因此实际可采用双层屏蔽网.假设80目铜网不同缝隙的屏蔽效能的影响如图4.由图4可以知，规格同样的缝隙，沿径向开缝(图4中曲线4)横向开缝(图4中曲线2)电磁屏蔽效果好.原因是方向缝隙对铜网上高频电磁波感应通路的电流影响不同，横向的缝隙对高频电磁波感应电流通路破坏很大.随着缝隙尺寸增大，高频电磁波电磁泄漏也越大.因此，如果确定了电磁波频率区间，铜网的电磁屏效完全由缝隙决定.在实际工程中，电缆屏蔽铜网与连接器等设备处往往出现横向的缝隙.通过计算数据分析可知，缝隙泄露将严重损失铜网的屏蔽效能.因此最好采用铜网接地包裹胶带连接的方法.通过对不同规格不同材料金属电缆屏蔽效能的计算比较，得出以下结论：(1) 金属网屏蔽效能随着入射电磁波频率的升高而降低，但两种网屏蔽效能差别不大；(2) 入射电磁波频率高于100 MHz时，金属网屏蔽效能迅速下降.因此高频时金属网不再适用.(3) 金属网的屏蔽效能与很多因素有关.例如：铜网与钢网相较，其屏蔽效能要略高一些；条件相同的密网比疏网屏蔽效能要高；双层屏蔽网的屏蔽效能要远超单层屏蔽网；(4) 金属网缝隙的电磁泄漏对电磁屏蔽效能也有一定的影响.入射的电磁波频率越高，横向缝隙越大，其电磁泄漏也越大.因此如果给定的频率区间，铜网的屏效主要由缝隙决定.【相关文献】[1] 杨克俊.电磁兼容原理与设计技术[M].北京:人民邮电出版社,2004:12-48.[2] 白同云.电磁兼容设计实践[M].北京:中国电力出版社,2007:9-35.[3] 高攸刚.屏蔽与接地[M].北京:北京邮电大学出版社,2004:11-42.[4] 段玉平.缝隙对金属网屏蔽效能的影响[J].安全与电磁兼容,2004,4:46-48.[5] 赵万章.屏蔽效能的工程计算[J].长春工业大学学报.2005,26(4):335-338.[6] 邱扬.电磁屏蔽效能的计算方法[J].系统工程与电子技术,1992(3):12-18.[7] 程丽丽.黄铜和不锈钢丝网电磁屏蔽效能的研究[J].电子质量,2006(6):72-74.[8] 旭锋,李颖,倪谷炎.有孔腔体屏蔽效应分析的混合模型[J].电波科学学报,2011,26(1):25-29.[9] 石丹,沈远茂,高攸纲.有孔屏蔽腔屏蔽效能的高次模分析[J].电波科学学报,2009,24(3):510-513.[10] 张宏琴.关于手机电磁辐射的研究[J].吉林化工学院学报,2014(11):98-100.。
电缆屏蔽金属网屏蔽效能的工程计算
电缆屏蔽金属网屏蔽效能的工程计算前言：众所周知，电缆屏蔽层包括金属屏蔽和非金属屏蔽两种形式，采用哪一种屏蔽形式取决于电缆的种类。
电力电缆为了屏蔽和均化电场，承载故障电流，通常采用金属屏蔽形式。
而在国家标准GB/T12706《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》中仅规定：“金属屏蔽应由一根或多根金属带、金属编织、金属丝的同心层或金属丝与金属带的组合结构组成。
”“铜带屏蔽由一层重叠绕包的软铜带组成，也可采用双层软铜带间隙绕包。
”“单芯电缆铜带标称厚度≥0.12mm，三芯电缆铜带标称厚度≥0.10mm。
”“铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
”金属带或金属丝屏蔽主要是在发生短路的情况下，在一定时间内承担一部分故障电流，避免绝缘在过高的电流影响下产生热击穿。
前提是金属屏蔽必须有牢靠的接地措施，金属屏蔽的几何截面积应能满足相应的电气要求。
当电压等级低于35kV或导体标称截面积小于500mm2时，国家标准GB/T 12706没有明确规定金属带或金属丝屏蔽的使用范围，国内在没有特殊要求时均采用铜带屏蔽结构；DIN VED 0276和AS/NZS 1429.1要求电缆的金属屏蔽应采用铜丝屏蔽结构，并对铜丝屏蔽的几何截面积或电气要求进行规定。
主要原因为国内电缆大多采用经小电阻接地方式，采用铜带屏蔽即可满足承载故障电流的要求；国外电缆大多采用直接接地方式，需采用铜丝屏蔽才可满足承载故障电流的要求。
那么，怎样计算铜带和铜丝屏蔽结构可承载的故障电流呢？在计算过程中又应注意哪些问题呢？允许故障电流的计算在进行计算前，需对以下符号的含义加以说明：A—考虑到四周或邻近材料的热性能常熟，(mm2/s)1/2；B—考虑到四周或邻近材料的热性能常熟，mm2/s；F—不完善的热接触因数；I—短路期间允许故障电流的有效值，A；IAD—短路期间，在绝热基础上计算的故障电流，A；K—载流体材料常数；M—热接触因数，S-1/2；S—载流体几何截面，mm2；n—包带层数或单线根数；d—单丝直径，mm；t—短路持续时间，s；w—带宽，mm；β—0℃时电阻温度系数的倒数，K；δ—金属护套、屏蔽层或铠装层厚度，mm；ε—考虑热量损失在临近层的因数；θf—终止温度，℃；θi—起始温度，℃；ρ3—金属护套、屏蔽层或铠装层四周媒介热阻，K.m/W；ζ1—屏蔽层、金属护套或铠装层比热，J/K.m3；ζ2、ζ3—屏蔽层、金属护套或铠装层四周媒介比热，J/K.m3。
屏蔽效能的计算
——导体平板的屏蔽效能
一
单层屏蔽体
1. 电磁波在屏蔽体x＝0界面处的传播公式 2.单层屏蔽体的有效传输系数
3. 电场和磁场的有效传输系数
4. 单层屏蔽体的屏蔽效能
二 多层平板屏蔽体的屏蔽效能
三. 屏蔽效能的计算 1 吸收损耗
2 反射损耗 3 多次反射损耗 四 平面波模型推广到非理想屏蔽结构
E3 (L) E2 (L)T23
E 3( L) T 12T 23 e 2 L E 1(0)
T12 2Z2 / (Z1 Z2 ), T23 2Z3 / (Z2 Z3 )
(2).计入分界面对电磁波的多次反射
E1（0）
E2i（0）
E2（0）
设E2i(0)为区域2中界面X=0 处沿+X方向（从左向右） 传播的第i次反射波，那么
距离
一
单层屏蔽体
1
具有下标（ 1,2,3 ）的 μ 、 ε 、E （0） σ分别依次表示各区域中媒 质的磁导率、介电常数和 E1 γ 1 电导率； γ 、 Z 分别依次表 示各区域中平面电磁波的 H1 传播常数、媒质的本征阻 2 Z1 抗，且
E2i（0）
E2（0）
E3 (L）
T12 ρ21
ρ
23
T23 H3
E1（0）
E2i（0）
E2（0）
Etotal e ，它透过区域2和区域3
的分界面，在区域3中X=L
E1 γ H1 Z1 γ 2
μ 1ε 1σ
1
2 L
E3 (L）
T12 ρ21
ρ
1 1 23
T23 H3 Z3 2 γ
2
E3
γ
屏蔽罩缝隙计算
屏蔽罩缝隙计算屏蔽罩是一种用于隔离电磁辐射的装置，其设计目的是阻挡电磁波的传播。
然而，在实际应用中，屏蔽罩的效果往往受到其缝隙的影响。
本文将介绍如何计算屏蔽罩缝隙对其屏蔽效果的影响。
我们需要明确屏蔽罩缝隙对电磁波的穿透程度。
一般而言，缝隙越小，屏蔽效果越好。
我们可以通过计算缝隙的宽度和电磁波的波长来确定屏蔽效果。
假设屏蔽罩的缝隙宽度为d，电磁波的波长为λ。
当缝隙宽度d远小于波长λ时，电磁波将被有效地屏蔽，屏蔽效果较好。
然而，当缝隙宽度d接近或大于波长λ时，电磁波将能够穿透缝隙，屏蔽效果将显著降低。
为了更准确地计算屏蔽效果，我们可以使用屏蔽效能（Shielding Effectiveness）来衡量。
屏蔽效能是指屏蔽罩在特定频率下对电磁波的屏蔽能力。
通常以分贝（dB）为单位表示，计算公式为：SE = 20log10(Ei/Es)其中，SE表示屏蔽效能，Ei表示入射电场强度，Es表示出射电场强度。
在实际计算中，我们可以通过测量入射电场强度和出射电场强度来获得屏蔽效能。
然而，由于公式涉及到对数运算，计算较为繁琐。
因此，为了简化计算，我们可以使用屏蔽效能的近似计算公式：SE ≈ 20log10(λ/d)根据这个公式，我们可以通过已知的缝隙宽度和电磁波的波长来估算屏蔽效能。
需要注意的是，这个公式只适用于缝隙宽度远小于波长的情况。
除了缝隙宽度和电磁波的波长，屏蔽效果还受到其他因素的影响。
例如，屏蔽罩的材料、形状和尺寸等因素都会对屏蔽效果产生影响。
因此，在实际应用中，我们需要综合考虑这些因素，并进行合理的设计和选择，以达到所需的屏蔽效果。
总结起来，屏蔽罩缝隙的计算是评估屏蔽效果的重要一环。
通过合理计算缝隙宽度和电磁波的波长，我们可以估算出屏蔽效能，并为屏蔽罩的设计和选择提供参考。
然而，需要注意的是，这只是一个估算值，实际效果还需要结合其他因素进行综合评估。
在实际应用中，我们应该根据具体需求和条件进行设计和选择，以达到最佳的屏蔽效果。
完整屏蔽体屏蔽效能的计算
E3 (L）
Etotal E 2(0)
1 1 21 23e
2 2 L
E1 γ H1
2
T12 ρ21
1
T23
ρ
23
E3
γ
3Leabharlann H32E1(0)T 12 1 21 23e 2 2 L
Z1 0
Z2 L
Z3 x
图 屏蔽的平面波模型
Etotal沿+x方向传播距离L后形成
pH
e
2 L2
(1 q2e
2 2 L2 1
)
e
3 L3
(1 q3e
2 3 L3 1
)
e
1 ( L2 L3 )
式中：
Z i 1 Z i Z i 1 Z i Z i 1 Z i Z i 1 Z i
E3 (L）
E1 γ
2
T12 ρ21
1
T23
ρ
23
E3
γ
3
E21 (0) E2 (0)e 2 L 23 e 2 L 21 H1 E2 (0) 23 21e
2 2 L
H3
2
Z1 0
图
Z2 L
Z3 x
E22 (0) E21(0) 23 21e2 2 L
一
单层屏蔽体
1. 电磁波在屏蔽体x＝0界面处的传播公式 2.单层屏蔽体的有效传输系数
3. 电场和磁场的有效传输系数
4. 单层屏蔽体的屏蔽效能
二 多层平板屏蔽体的屏蔽效能
三. 屏蔽效能的计算
1 吸收损耗 2 反射损耗 3 多次反射损耗 四 平面波模型推广到非理想屏蔽结构
屏蔽性能指标介绍
屏蔽性能指标介绍1.表面转移阻抗(SuRFaceTransferImpedance)按IEC61196-1测试同轴电缆的方法，测试带屏蔽的平衡电缆，短路8根芯线后用50Ω信号源激励。
被测试线长1米，测试频率30MHz，频率越高，线长越短导体表面转移阻抗。
主要用于评估连接硬件的屏蔽效率，其实测值不超过以下计算值。
ZTcable=37+4f+4f1/2+5f1/3ZTcable：表面转移阻抗，单位mΩ/mf：信号频率，单位MHz2.转移阻抗(TransferImpedance)转移阻抗与屏蔽电缆和连接硬件的屏蔽效率相关，其数值可通过实验室高频密封箱测量屏蔽插入损耗，计算得出。
Ri1=Ri2=50Ω——网络分析仪特性阻抗R1=50Ω——馈电电阻R2=50Ω——终端电阻U1=信号发射电压(V)U2=信号接收电压(V)Uc=被测设备两端电压Zcond=连接器特性阻抗(Ω)Zt=转移阻抗(Ω)Zt=1/l电缆长度•Ri1/Ri2•(R2+Ri2)•U2/U1=100/l电缆长度•U2/U1由于屏蔽插入损耗(αs)为20•lg(U2/U1)dB，转移阻抗(Zt)也可以表示为：Zt=100•10α/20(Ω)3.耦合衰减(CouplingAttenuation)耦合衰减用于描述电缆系统的电磁兼容性能。
耦合衰减Catt=Pr/Pi(Pr：线缆接收功率;Pi：在内导体上产生的噪声功率)将电缆近似看作电磁场中的全向天线，其接收到的电磁功率Pr=λ2/4π•PD(λ：信号波长，PD：电磁场功率密度)内部内部导体产生噪声功率Pi=内部导体产生噪声功率Vi2/Z(Vi：内导体上的噪声电压;Z内导体阻抗，50Ω)4屏蔽系数(GB54419-1985)按下图装置，测试电缆金属护套及铠装层的理想屏蔽系数γ0s=VC/VS(线芯上的感应电压mV;电缆式样金属套上的纵向干扰电压mV)。
5屏蔽耦合损耗(CouplingLoss)(GY/T186-2002)GTEM小室馈入功率与被测件耦合功率的分贝差。
电路法计算屏蔽效能
电路法计算屏蔽效能一般来说，有三种方法可以用来计算屏蔽体屏蔽效能：1．传输线方法2．电路方法3．波导法传输线方法是以平面电磁波通过一个薄片或者无限延伸的薄片的传播方程和传输线方程之间的差异为基础。
最初，这种方法适用于外壳的尺寸比波长大得多，屏蔽壳和源之间的距离相对很大的情况下。
后来，有人将此法应用到源和屏蔽壳距离很近或者波长比屏蔽壳的尺寸大的情况，但是这种情况下的结果不太可靠，经常出现过估计。
尤其是当考虑低频区域内的金属薄屏蔽壳的屏蔽效果时，由于此时屏蔽壳的尺寸比波长要小，源的距离比较大。
电路方法同理论解的结果很吻合，无论是在稳态还是暂态激励的情况下。
电路方法的一个重要方面就是它考虑屏蔽外壳的整体几何尺寸。
例如：在低频情况下，用电路方法表明一个屏蔽壳对平面波的屏蔽效能不仅是壳壁材料和壁厚度的函数，也是屏蔽壳整体尺寸的函数。
另一方面，同电路方法和其他方法相比较，传输线方法仅仅考虑屏蔽壳的材料和壁厚度，这通常会导致平面波的屏蔽效能计算偏大。
电路方法有低频和高频近似公式。
对于典型的薄壁型屏蔽外壳置于低频交流磁场比如elf频带或者更高频带，使用低频近似公式是比较合理的。
1．低频屏蔽问题的定性分析通常，有必要考虑任意类型的电磁波施加在屏蔽壳的情况，但是，为了简化处理，仅仅考虑平面波作为入射波。
当屏蔽壳的结构尺寸远远小于波长的时候，入射波基本是散射的。
电场的高阻抗作用和磁场的低阻抗作用将分别对待，。
在屏蔽壳表面上的电场和磁场分布将根据散射理论或者简单的准静态场原理来处理。
一旦外部场的分布求得，内部场的解就能计算出来。
如图一，静电场施加在一个盒子上，外部场认为是均匀的。
盒子表面感应的电荷和电场线如图所示：每一根场线均起止于一个感应电荷。
由于在盒子的内部没有未中和的电荷，因此电场不能透入到盒子内部。
让电场随时间而变化，将会有能量耦合进屏蔽层内部。
电荷将会重新分布，造成电流在盒子的上边缘和下边沿之间流动。
电流流动引起盒子上下部分之间的电压降。
屏蔽效能
屏蔽效能的计算用途与材料一，电磁屏蔽效能电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一，大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决，特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。
电子设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般的在结构设计师如果没有考虑屏蔽问题，很难满足电磁兼容性要求。
所以再设计电子产品时，必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。
电磁屏蔽主要是用来放置高频电磁场的影响，从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。
基本原理是才艺欧诺个低电阻值得导体材料，利用电磁波在屏蔽体表面的反射以及在到体内部的吸收和传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。
电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播，使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰的同时也不产生电磁干扰，通常采用导电性导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。
屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的，屏蔽效能定义为：电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1 与有效屏蔽时的电磁场强度E2 的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一，因此通常用分贝来表述屏蔽效能。
一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB 以下，军用设备机箱的屏IOOdB 以上的屏蔽效能一般要达到60B,屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到10OdBO蔽体是很难制造的，成本也很高。
二，屏蔽材料选择(1) 金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz) 磁场的磁屏蔽。
较常用的有纯铁、铁硅合金 (即硅钢等)、铁镍软磁合金(即坡莫合金 ) 等。
相对磁导率μr 越高，屏蔽效果越好；层数越多，屏蔽也越好。
(2) 非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率，电导率较大，且具有较高的介电性能，已广泛应用于高频弱电领域。
(3) 良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。
穿孔金属板的屏蔽效能计算
穿孔金属板的屏蔽效能穿孔金属板屏蔽效能的计算至今还没有很完整的计算公式。
这里介绍一种考虑因素较为全面的计算公式，它既适用于穿孔金属板，又适用于金属网的屏蔽效能计算。
当孔眼尺寸远小于电磁波波长时，屏蔽效能表达式为SE dB =A a +R a +B a +K 1+K 2+K 3(1)式中A a ——孔眼中的传输衰减(dB )；R a ——孔眼的单次反射损耗(dB )；B a ——多次反射修正项(dB )；K 1——与孔眼个数有关的修正项(dB )；K 2——由集肤深度不同而引入的低频修正项(dB )；K 3——由相邻孔间相互耦合而引入的修正项(dB )。
式(1)中前三项分别对应于实心型屏蔽体的屏蔽效能计算式中的吸收损耗、反射损耗和多次反射修正系数，后三项则是针对非实心型屏蔽引入的修正项。
a.A a 项当入射波频率低于孔的截止频率f c (按矩形或圆形波导孔截止频率计算)时，则可按下述两式计算：矩形孔A a =27.3t /w (dB )(2)圆形孔A a =32t /D (dB )(3)式中t ——孔的深度(cm )；w ——与电场垂直的矩形孔宽边长度(cm )；D ——圆形孔的直径(cm )。
b.R a 项取决于孔的形状和入射波的波阻抗，其值由下式确定：N N R 4)1(lg 202a +=(dB )(4)式中N ——孔眼特性阻抗与入射波阻抗之比值；N =w /(πr )适用于低阻抗磁场的矩形孔；N =D /(3.682r )适用于低阻抗磁场的圆形孔；N =j6.69⨯10-5fw 适用于平面波场的矩形孔；N =j5.79⨯10-5fD 适用于平面波场的圆形孔；r ——干扰源到屏蔽体的距离(cm )；f ——频率(MHz )。
c.B a 项当A a <10dB 时，多次反射修正项仍可利用上述比值Ｎ按下式决定：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯+--≈-10/22a a 10)1()1(1lg 20A N N B (dB )(5)d.K 1项当干扰源到屏蔽体的距离远大于孔眼间距时，孔眼个数修正项由下式确定：K 1=-10lg (a n ) (dB )(6)式中a ——每一孔眼的表面积(cm 2)；n ——每平方厘米内的孔眼数目。
0.1m～2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法
0.1m～2m屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法摘要：1.屏蔽壳体概述2.屏蔽效能的定义与重要性3.屏蔽效能的测量方法4.0.1m～2m 屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法5.测量方法的优缺点及应用场景正文：一、屏蔽壳体概述屏蔽壳体是一种用于隔离电磁辐射的装置，广泛应用于电子设备、通信设备等领域。
它可以有效保护设备内部电路免受外部电磁干扰，同时防止设备内部电磁辐射对外部环境产生影响。
二、屏蔽效能的定义与重要性屏蔽效能是指屏蔽壳体对电磁辐射的隔离能力，一般用分贝（dB）表示。
屏蔽效能越高，说明屏蔽壳体对电磁辐射的隔离能力越强。
在实际应用中，屏蔽效能是衡量屏蔽壳体质量优劣的重要指标。
三、屏蔽效能的测量方法屏蔽效能的测量方法主要包括以下几种：1.吸收法：通过测量电磁波在屏蔽壳体中的吸收程度，计算出屏蔽效能。
2.反射法：通过测量电磁波在屏蔽壳体表面的反射程度，计算出屏蔽效能。
3.传输法：通过测量电磁波穿过屏蔽壳体的传输程度，计算出屏蔽效能。
四、0.1m～2m 屏蔽壳体屏蔽效能的测量方法对于0.1m～2m 范围内的屏蔽壳体，可采用以下方法进行屏蔽效能的测量：1.在测量范围内，选择合适的测试频率，一般为30MHz～1GHz。
2.将测试设备放置于屏蔽壳体内部，调整设备与壳体表面之间的距离，使电磁波在传输过程中能够充分被屏蔽壳体吸收。
3.记录设备在不同距离下的接收信号强度，通过计算接收信号强度与发射信号强度之比，得出屏蔽效能。
五、测量方法的优缺点及应用场景各种测量方法都有其优缺点，具体应用场景如下：1.吸收法：测量精度较高，但需要对电磁波在屏蔽壳体内的传播特性有较深入了解。
适用于对屏蔽效能要求较高的场景。
2.反射法：测量简便，但对壳体表面质量和平整度要求较高。
适用于对屏蔽效能要求不太高的场景。
3.传输法：测量速度快，但对测试设备和测量环境的要求较高。
适用于对屏蔽效能要求较高的场景。
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远场电磁屏蔽应采用高导电率金属并良好接地。
实践表明，低频磁场是在线监测中最难屏蔽的，主要因为，
低频 —— 吸收损耗 A 小 磁场 —— 反射损耗 R 小 屏蔽低频磁场主要采用高导磁率材料，以提高吸收损 耗。但应注意以下问题。 1. 材料手册上通常给出的是直流下的磁导率。但一般直流 时磁导率越高，随频率的升高，下降的也越快。 2. 高导磁率材料在经过加工或受到冲击时，导磁率会明显 下降。 3. 高导磁率材料会在强磁场中饱和，丧失屏蔽效能。
（6-1）
例1 如果屏蔽体局干扰源的距离d =1 m，根据判别条件
d = / 2 = 1 m
可求出相应的临界频率
f0 = c / = 47.7MHz
那么此时对于频率f > f0的辐射可认为是远场平面波； 而当频率 f < f0时，则可看作是近场。
对于常见两种天线：小环天线和短单极天线，两者远场 的电磁场分布特性是基本一致的。
屏蔽材料
银 铝 黄铜 不锈钢 热轧硅钢 冷轧钢
r
1.064 0.61 0.35 0.02 0.038 0.17
r
1 1 1 200 1500 180
rr
1.03 0.70 0.59 2.00 7.59 5.53
r r
1.03 0.78 0.59 0.01 0.0051 0.031
例2 设环状辐射源频率f =15 kHz, 在与辐射源相距50cm处有厚
近场
电场屏蔽 RE 141.7 10 lg(r f 3r2 r )
(dB) （6-5）
ImNaoge 磁场屏蔽 RH 74.6 10 lg(r f rr2 ) (dB)
远场
R 108.1 10 lg(r f r ) (dB)
（6-6）
可见，反射损耗主要取决于屏蔽体表面的导电率。例如 金属屏蔽体通常不宜取铝材，因为没有经过表面处理的铝金 属表面极易氧化，使表面导电率下降，反射损耗降低。
为解决强磁场下，屏蔽材料的磁饱和问题，可采用双 层屏蔽。
H0
H1
H2
低导磁率 高饱和强度材料
高导磁率 低饱和强度材料
另一种较常用的复合屏蔽，是在高导磁材料表面涂覆 高导电材料。
故该屏蔽机箱的总屏蔽效能为 SE =A + RH+ B = 52.2 dB 可见，在这种情况下，屏蔽是以吸收损耗为主的。
§ 6.1.3 屏蔽的基本原则
近场电场辐射屏蔽的必要条件是采用高导电率金属屏蔽体 和接地。
近场低频磁场屏蔽可采用高导磁率材料进行屏蔽或磁旁路。 增加屏蔽体厚度或采用多层屏蔽，可提高屏蔽性能。屏蔽 体不需接地。
另外，不同的金属表面处理也会对反射损耗产生不同的 影响。
高导电性钝化处理不影响反射损耗； 阳极氧化处理，将增大金属表面的电阻率，使反射
损耗大幅度降低； 绝缘涂层不会影响反射系数； 含导电性颗粒的漆，对反射系数影响较大；
3. 多重反射修正因子 B
B
20
lg1
Zs Zs
Z Z
2
100.1A(cos 0.23A
但其近场分布有较大的不同：
小环天线，表现为低电压、大电流，其辐射场主要 为磁场
短单极天线，表现为高电压、小电流，其辐射场主 要为电场
§ 6.1.2 屏蔽原理
SEE
20 lg
E0 E1
SEH
20 lg
H0 H1
(dB) (dB)
（6-2）
上式中，E0H0为未屏蔽时测得的场强， E1H1为屏蔽后测 得的场强。
分接开关动作产生的放电
电机启动产生的电弧放电
接触不良或悬浮电极放电
各种冲击波产生电源线、继电保护线路以及各
种信号线路耦合进入的随机噪声
图1 现场电磁干扰分类表
电磁干扰源
音频噪声
传导射频干扰
16Hz 1250Hz 20 kHz
50Hz
2kHz
150kHz
50MHz 300MHz 1GHz
j sin 0.23A)
式中，Z为空气波阻抗；Zs为金属波阻抗（）
Zs
6.39 107
fr r
1 ( )
2f 0 r
( )
近场电场
Z = 2f0r ( ) 近场磁场
377 ( ) 远场
(dB)
B为负值，将削弱屏蔽效能，当A > 10 dB时，该修正因 子可以忽略。
常用金属屏蔽材料的r 和 r（铜r=1， r=1）
现场主要 辐射源
无线电干扰 射频干扰 移动通讯干扰 （900MHz\1.8GHz） 雷达干扰 交流干扰
§ 6.1.1 近场与远场
小环天线与短单极天线的波阻抗 Z 与距离r 的关系
电磁干扰沿空间的传播是以电磁波的方式进行的， 可分为近场和远场。
近场与远场的判别条件为
d = / 2
d为临界距离， 为辐射信号的波长。
抗干扰技术之 屏蔽、滤波与保护
EMC
连续的周期型干扰 （窄带干扰）
系统高次谐波 载波通讯 无线电通讯干扰 高频保护
现场电磁干扰
脉冲型干扰 （宽带干扰）
白噪 （宽带干扰）
周期性 脉冲干扰
电力电子器件动作产生的高频涌流 （可控硅整流、静止无功补偿器等）
高压线路上的电晕放电
随机性
其它电气设备的内部放电
脉冲干扰
分谐波
谐波
音频与射频 间的干扰
辐射干扰
电磁干扰的抑制方法
电磁干扰的主要 抑制方法
接地 最基本的干扰抑制方式 屏蔽 抑制辐射干扰 滤波 抑制传导干扰 保护 抑制能量型干扰
§ 6.1 屏蔽
屏蔽技术用来抑制电磁干扰沿空间的传播。 其实质是将关键电路用屏蔽体包围起来，是耦合 到这个电路的电磁场通过反射和吸收被衰减。
金属板的综合屏蔽效能可表示为：
SE = A + R + B (dB)
（6-3）
A — 吸收损耗；R — 反射损耗； B — 多重反射修正因子。
1. 吸收系数 A
A 0.131t fr r (dB)
（6-4）
t — 金属板厚度(mm)； f—辐射频率； r—金属板相对导磁率； r—金属板相对导电率。 2. 反射系数 R ：
度t=0.5mm厚的铝制屏蔽机箱，其屏蔽效能可作如下估计，
由于 d <<2/，属近场干扰，且干扰场强以磁场为主。 RH 74.6 10 lg(r f rr2 ) 48.2 (dB) A 0.131t fr r 6.3dB 10dB
所以，需考虑多重反射的影响。 Z=0.06 ，Zs=5.810-5 B = -2.3 dB