不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析
用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料
用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料1.引言1.1 概述电磁屏蔽是在现代科技发展中的重要应用之一，而新材料的出现为电磁屏蔽技术提供了全新的可能性。
本文旨在探讨用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料。
这些新材料具有独特的物理特性和优势，可以有效地隔离和抑制电磁波的干扰。
通过深入研究和分析这些新材料的特点和应用领域，我们可以为电磁屏蔽技术的进一步发展提供宝贵的参考和指导。
本文将首先介绍新材料的名称和基本特点，然后对其在电磁屏蔽中的应用进行详细的阐述。
通过比较和分析不同材料的特性和性能，我们将评估它们在电磁屏蔽领域的优缺点，并挑选出最具潜力的十种新材料。
随着无线通信和电子设备的快速发展，对电磁屏蔽材料的需求也越来越高。
传统的屏蔽材料在满足要求的同时，也存在一些局限性，如重量大、成本高、可塑性差等。
因此，新材料的研发和应用显得尤为重要。
这些新材料可以提供更轻量化、更灵活、更高效的电磁屏蔽解决方案，为电子设备的设计和制造带来了全新的可能性。
通过本文的研究，我们的目标是深入了解这些新材料的特性和应用领域，同时也探讨它们的潜力和前景。
相信通过不断的创新和进步，电磁屏蔽技术将在广泛的领域发挥更加重要的作用，并为人们创造更好的生活和工作环境。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了本文的内容，并介绍了电磁屏蔽在现代科技中的重要性。
随后，文章结构部分将详细说明正文部分的组成和结构。
正文部分是本文的核心部分，主要介绍了十种最具潜力的新材料，并分别进行了深入的特点分析。
每种新材料都有其独特的电磁屏蔽性能和应用潜力，通过对其特点的介绍，读者可以更好地了解和理解这些材料在电磁屏蔽领域的重要性。
每个新材料的介绍都包括了两个主要特点。
这些特点可能涉及材料的化学组成、物理特性、导电性能等方面。
通过对这些特点的分析，读者可以了解每种新材料在电磁屏蔽中的潜力和应用范围。
结论部分对整篇文章进行了总结，并对这十种新材料的发展前景进行了展望。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响电磁场屏蔽效果是指材料对电磁辐射的阻隔能力，能够减少或阻断电磁辐射对设备、人体或环境的影响。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果具有不同的影响。
本文将从金属材料、合金材料、导电聚合物材料和复合材料四个方面来讨论不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响。
一、金属材料对电磁场屏蔽效果的影响金属材料是一种常见的电磁场屏蔽材料。
金属材料具有良好的电导率和反射性能，能够有效地阻隔电磁波的传播。
金属材料对电磁场屏蔽效果的影响主要取决于材料的种类、厚度和形状等因素。
一般来说，金属材料的电磁屏蔽效果随着厚度的增加而增强，但达到一定厚度后效果是递减的。
此外，不同金属材料的屏蔽效果也存在差异，如铁、铜、铝等金属材料的屏蔽效果依次递减。
二、合金材料对电磁场屏蔽效果的影响合金材料是由两种或更多种金属或非金属元素经过熔炼、混合制备而成的材料。
合金材料具有优良的物理性能和电磁屏蔽效果。
与单一金属材料相比，合金材料的电磁屏蔽效果通常更好。
这是因为合金具有多种相互作用的原子结构，使得电致抗、磁导率等性质得到改善，从而提高了电磁波的屏蔽效果。
此外，合金材料的屏蔽效果还与合金成分、结构和加工工艺等因素有关。
三、导电聚合物材料对电磁场屏蔽效果的影响导电聚合物材料是一种特殊的材料，具有金属导电性和聚合物材料的机械性能。
导电聚合物材料可通过掺杂导电粒子（如碳纳米管、石墨烯等）或导电聚合物（如聚苯乙烯、聚丙烯等）的方式实现电磁场的屏蔽。
导电聚合物材料具有轻质和可塑性的特点，相比金属材料更适合柔性电子和可穿戴设备等领域的应用。
导电聚合物材料的屏蔽效果主要取决于导电粒子或导电聚合物的含量、尺寸和排列方式等因素。
四、复合材料对电磁场屏蔽效果的影响复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合结构材料。
复合材料可以根据需要选择导电材料、绝缘材料和介电材料等组分，以实现不同的电磁屏蔽效果。
复合材料通常具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能，能够有效地屏蔽电磁波的传播。
三种电磁屏蔽的区别0
三种电磁屏蔽的区别进行高压带电作业的人，穿着一件由细铜丝编织起来的衣服和头罩，就可以接触几万伏的高压电线而不受到伤害，这是一种屏蔽作用。
手表为了防磁，在机芯外装一个铁质的衬套，也是一种屏蔽作用。
将手机放入保温饭盒中盖上盖，手机接收不到信号，金属饭盒起到了屏蔽作用。
这三种屏蔽作用一样吗？它们的区别在哪里？下面就来讨论这一问题。
电磁屏蔽一般可分为三类，一类是静电屏蔽，一类是静磁屏蔽，还有一类是高频电磁场的屏蔽。
三种屏蔽的共性是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。
它们都是利用屏蔽壳上由外场的感应产生的效应，来抵消外场的影响。
但是由于所要屏蔽的场的性质不同，因而对屏蔽可要求及其效果也就不同。
先说静电屏蔽。
静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入到某个区域。
实际上对于变化很慢的交流电而言，它四周的电场几乎和静电场是一样的，只是电荷的分布周期性的改变而已。
因此，防止低频交流电场，也就可以归结到静电屏蔽一类中来。
静电屏蔽依据的原理是：在外电场的作用下，导体表面电荷将重新分布，使导体内部场强处处为零为止。
电荷的重新分布，在导体上是在10-19秒数量级时间内就可完成，因此，对低频变化的电场，导体上的电荷有足够长的时间来完成内部场强为零。
但是对于磁场，导体表面上的电荷是无能为力的。
所以低频电流的磁场不在静电屏蔽所考虑的范围之内。
身穿高压作业服的人，由于被铜丝编织的衣服所包裹，衣服内部的场强保持为零。
因而没有电流从人体流过，人体是安全的。
在作业者刚刚接触高压线的一瞬间，高压服上的电荷有一个瞬时分布过程，在这瞬间内，人体内会有短暂的微弱电场作用，作业者只要经受住了这一考验，就没有多大困难了。
归纳起来，静电屏蔽只考虑到对静电场的屏蔽，封闭导体壳的屏蔽作用是完全的，即内部场强真正等于零，对屏蔽壳的厚度和电导率并无要求。
下面来讨论静磁屏蔽。
静磁屏蔽的目的是屏蔽外界的静磁场和低频电流的磁场。
这时必须用磁性介质作外壳。
外壳受到外磁场的感应而发生磁化，使得合成以后的磁场，在铁磁介质中明显加强，而在其周围则明显减弱，或者说磁感线绝大部分从铁磁介质中通过去了，尤是封闭外壳的内部磁减弱的更是明显，如图1。
关于屏蔽及如何屏蔽电磁之二
关于屏蔽及如何屏蔽电磁之二静磁屏蔽静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。
静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。
它与静电屏蔽作用类似而又有不同。
静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。
如将铁磁材料做成截面如图7的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。
这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。
因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。
这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。
材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。
因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。
静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。
例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用，影响示波管或显像管中电子束的聚焦。
为了提高仪器或产品的质量，必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。
在手表中，在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。
前面指出，静电屏蔽的效果是非常好的。
这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级，而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级，通常约大几千倍。
所以静磁屏蔽总有些漏磁。
为了达到更好的屏蔽效果，可采用多层屏蔽，把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。
所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重。
但是，如果要制造绝对的“静磁真空”，则可以利用超导体的迈斯纳效应。
即将一块超导体放在外磁场中，其体内的磁感应强度B永远为零。
超导体是完全抗磁体，具有最理想的静磁屏蔽效果，但目前还不能普遍应用。
意义电磁屏蔽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。
电磁屏蔽原理及材料分析
电磁屏蔽原理及材料分析电子设备工作时,会受到各种电磁干扰(Electro—magnetic Interference),包括自身的干扰和来自其它设备的干扰,同时也会对其它设备产生电磁干扰电磁干扰若超过了设备的允许值,就会影响设备的正常工作电磁屏蔽有2个目的,一方面能防止干扰源对设备或系统内部产生有害影响,另一方面也可以防止设备或系统内有害的电磁辐射向外传播（一）电磁屏蔽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材料将电磁干扰源封闭起来使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施电磁屏蔽效能是在电磁场中同一地点无屏蔽时的电磁场强度与加屏蔽体后的电磁场强度之比常用分贝数(dB)表示屏蔽效能SE又包括吸收损失A反射损失R和多次反射损失B组成如下图所示：即SE=A R B根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为以下3大类:电场屏蔽磁场屏蔽及电磁场屏蔽（1）电场屏蔽当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时干扰源与电子设备之间就存在容性电场耦合可将其视为分布电容间的耦合为消除或抑制这种干扰要进行电场屏蔽其设计应遵从的原则是:屏蔽体要尽量靠近受保护物而且屏蔽体的接地必须良好;屏蔽效果的好坏与屏蔽体的形状有着最直接的关系屏蔽体如果能够做成全封闭的金属盒最好,但在工程实践中还需要根据实际情况而定;屏蔽体的材料要以良导体为好,对厚度没有严格的要求,只要有足够的强度即可（2）磁场屏蔽当干扰源以电流的形式出现时.此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰此时,为了抑制干扰,要施行磁场屏蔽磁场屏蔽机理主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻对磁通起着分路的作用,从而使得屏蔽体内部的磁场大为减弱总之,对于磁场屏蔽来讲:当电磁场干扰源的频率较高时,利用高电导率低电阻率的金属材料中产生的涡流反向磁场形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果当电磁场干扰源的频率较低时,要采用高磁导率的材料,构成低磁阻通路,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去,使大部分磁场被集中在屏蔽体内在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体（3）电磁场屏蔽单纯的电场或磁场干扰源是很少见的,通常所说的电磁干扰是指电场和磁场同时存在的高频电磁场干扰电磁场屏蔽用于抑制干扰源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰,它必须同时屏蔽电场和磁场,通常采用电阻率小的良导体材料,空间干扰电磁波在入射到金属体表面时会产生反射和吸收电磁能量被衰减从而起到屏蔽作用静电屏蔽与静磁屏蔽很容易采取良导体材料实现但在交变电磁场中电场和磁场总是同时存在于同一空间的,因此必须同时考虑电场和磁场的屏蔽然而,由于频率的不同,交变电磁场的干扰效应区也不同,实际中应区别对待（二）新型电磁屏蔽材料为了满足这些设备对电磁干扰屏蔽的需要.在过去的几年中人们开发了大批新的改良的产品,此外还有一些仍在设计中的产品几乎每种屏蔽材料都已经发生了显著的变化（1）高性能抗压通风板这种材料是在需要有效通风时用于电磁干扰屏蔽的金属蜂窝通风板的一种替代品它是一种节省成本的创新方法,在增加了通风量的同时提供电磁干扰防护它是一种镍铜镀层的塑料蜂窝材料.周边围绕着导电泡沫带这种金属化的聚合物蜂窝设计无需昂贵的框架和其他连接件,可节省大量的装配工作这种无框架设计使得单位表面积的通风量比等效的框架通风板大较之有框架的通风板.可增加有效通风面积10%～20%这种改善的通风量对许多目前被设计成密集填满的屏蔽罩的降温是至关重要的（2）高纵横比点胶工艺(FIP)新的旋转头点涂技术增加了另一种导电橡胶原位成形技术的选择现在,除了标准的半圆衬垫,还有各种形状的衬垫可供使用旋转喷头技术提供第四轴点涂能力.使得高度大于宽度的衬垫一遍即被完成而在以前,为了实现这种宽度比可能需要两遍或三遍在这个过程中使用喷头绕Z 轴旋转的点胶分发器专用的新型的分发针来产生想要的最终衬垫形状（3）超软模塑织物泡沫利用塑料制造屏蔽罩的趋势以及严酷的环境要求,特别在欧洲,已经在织物泡沫产品(FOF)方面的引起了一场革命无溴超软模塑织物泡沫是一种新型符合UL94VO规定的织物泡沫屏蔽产品相对于传统FOF产品来说,它具有较高的压缩形变值在许多情况下,模塑织物泡沫产品比传统产品既在压缩应力指标上有所提高.又在抗压缩形变能力上提高了50%。
屏蔽材料与屏蔽效能的关系
屏蔽材料与屏蔽效能的关系一、屏蔽材料选择用导电体或导磁体做成外壳，将干扰源或信号电路罩起来，使电磁场的耦合受到很大的衰减，这种抑制干扰的方法叫电磁屏蔽。
1.当干扰电磁波的频率较低时，要采用高磁导率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防治扩散到屏蔽的空间去，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。
2.当干扰电磁场的频率较高时，利用高导电性金属材料中长生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。
由于高频趋肤效应，涡流仅在屏蔽盒表面薄层流通，因此，屏蔽体的厚度不必过大，而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。
3.在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用高磁导率材料表面涂覆高导电性材料组成多层屏蔽体。
二、屏蔽用金属材料从上述原则我们知道，低频情况应采用高磁导率金属屏蔽材料，高频情况应采用高电导率金属屏蔽材料。
常用的金属板屏蔽材料有：镀锌钢板、低碳钢板、镀铜钢板和铜板等。
表一给出了几种常用金属的相对电导率和相对磁导率。
表一各种金属屏蔽材料的性能金属相对电导率相对磁导率（f<10KHz）金属相对电导率相对磁导率（f<10KHz）银 1.064 1 玻莫合金 0.108 8000铜 1.00 1 纯铁 0.17 5000金 0.70 1 硅钢 0.0384 1500铬 0.664 1 冷轧钢 0.17 180铝 0.63 1 不锈钢 0.02 200锌 0.305 1 镍铬硅铁磁合金 0.019 1000黄铜 0.26 1 铁镍合金 0.172 300镉 0.23 1镍 0.20 1磷青铜 0.18 1锡 0.151 1铅 0.079 1三、屏蔽效能屏蔽效能包括吸收损耗A，反射损耗R和多次反射损耗B。
在低频情况下，反射损耗大于吸收损耗，它是屏蔽效能中的主要因素。
随着频率的增加，反射损耗逐渐下降。
在屏蔽层较厚或频率较高时，屏蔽体吸收损耗较大。
在屏蔽体吸收损耗较大（A>15dB）时，多次反射损耗可以忽略。
电磁屏蔽材料研究报告
电磁屏蔽材料研究报告电磁屏蔽材料是现代社会不可缺少的一类新型材料，在传输、储存、加工等多方面都得到了广泛的应用。
电磁屏蔽材料具有多重功能，可以有效地抵挡外界电磁场的影响，在保护电子设备的同时降低电磁辐射。
1、电磁屏蔽材料的分类电磁屏蔽材料可以分为多种类型，主要有金属电磁屏蔽材料、非金属电磁屏蔽材料和复合电磁屏蔽材料。
（1）金属电磁屏蔽材料：主要有铝、镁、锡、铁、铜、锌、锰、钛、钴等。
它们具有良好的导电性能和电磁屏蔽效果，可以有效抵御电磁波的影响。
（2）非金属电磁屏蔽材料：主要有碳纤维、玻璃纤维、合成纤维，它们具有低导热性、良好的电磁屏蔽和耐磨性。
（3）复合电磁屏蔽材料：通常是金属材料与其他非金属材料复合而成，具有改善绝缘特性、节约能耗、降低重量等优点。
2、电磁屏蔽材料的研发随着技术的发展，电磁屏蔽材料的研发变得越来越重要。
为了更好地抵挡外界电磁场的影响，各种研究机构在改进电磁屏蔽材料的同时也在不断开发新型电磁屏蔽材料。
（1）纳米复合电磁屏蔽材料：它们是由纳米粒子以及其他复合材料结合而成，具有良好的电磁屏蔽效果和耐腐蚀性能。
它们可以用于保护电子设备免受外界电磁干扰，并使电磁辐射降低到最低。
（2）三维铝膜电磁屏蔽材料：它们是由三维铝膜经过精密处理而成，其性能优于常规的金属电磁屏蔽材料，有效抵挡外界电磁波的影响。
（3）智能材料：它们是由传感器、加工模块以及内置的芯片组合而成，可以对材料的电磁屏蔽性能进行智能控制。
它们可以根据外界环境的变化来自动调整自身的电磁屏蔽特性，从而达到最佳的屏蔽效果。
3、电磁屏蔽材料的应用电磁屏蔽材料的应用非常广泛，可以用于电子、机械、航天等多个领域，具有重要意义。
（1）电子设备：电屏蔽材料可以防止外界电磁波的影响，有效地保护电子设备不受外界电磁干扰，使电子设备更加可靠。
（2）机械设备：电磁屏蔽材料可以抵御外界电磁波的影响，起到保护机械设备的作用，降低外界电磁辐射对机械系统的影响。
金属材料低频磁场屏蔽效能研究
金属材料低频磁场屏蔽效能研究吴逸汀;盛卫星;韩玉兵;马晓峰;张仁李【摘要】通过分析低频电磁波的屏蔽效能公式,综合考虑材料电磁、物理等特性,选取了五种金属作为屏蔽机箱的材料.分别测试了材料的电导率和相对磁导率,通过屏蔽公式和仿真软件比较了它们的低频磁场屏蔽效能.选用三种金属加工成屏蔽机箱,进行低频磁场屏蔽效能.测试机箱的低频磁场屏蔽效能实测结果与仿真结果基本一致.结果表明:坡莫合金对低频磁场的屏蔽效能最好,0Cr13不锈钢屏蔽效能比坡莫合金稍差,但比其他材料要好,而且其性价比高,可以用于一些需要一定低频磁场屏蔽的场合.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2015(030)004【总页数】6页(P673-678)【关键词】电磁屏蔽;低频;0Cr13;屏蔽效能;屏蔽机箱【作者】吴逸汀;盛卫星;韩玉兵;马晓峰;张仁李【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TN4Key words electromagnetic shielding; low frequency; 0Cr13; shielding effectiveness; shielding box资助项目: 国家自然科学基金(No.61471196;No.11273017)联系人：盛卫星E-mail:*****************.cn近些年,电磁防护逐渐成为了电磁兼容领域的研究热点.一方面,研究发现,在工业生产中,低频磁场(<100 kHz)的干扰会使得周围电子电路设备无法正常使用[1-2].特别是大电流低频干扰,会在周边产生强大的电磁场;医学研究也发现,低频强磁场对人体肌肉组织的影响很大[3],长期在低频磁场辐射环境中生产休息的人体,发生各种肿瘤癌变、白血病等多种疾病的概率是正常人的4～6倍,高强度持续的低频磁场辐射会危害人体的健康;另一方面,雷电脉冲、高功率微波武器产生的电磁脉冲也会影响电子设备的正常使用,甚至会损害高灵敏的电子设备.因此,研究低频磁场的电磁屏蔽对民用和军用领域都是非常有必要的.不同于高频磁场屏蔽,低频磁场的屏蔽是一项艰巨的任务[4].在工程中,电子电路设备暴露在复杂电磁环境下,这会对其正常工作造成很大的干扰,设计低频磁场屏蔽机箱是必要的.学者们在低频磁场的屏蔽研究中发现,机箱材料的选取对屏蔽效能的影响有着非常大的影响[5],铁磁性物质(铁,钢等)由于材料强度、结构特性、耐腐蚀性和价格因素等是低频磁场屏蔽的一类很好的材料.综合考虑上述因素,本文对选取五种金属(坡莫合金、0Cr13不锈钢、45号钢、1Cr18Ni19Ti不锈钢和铁)的低频磁场特性做了理论公式计算、CST仿真和实验测试.经过比较,发现0Cr13不锈铁具有明显优于其他三种材料的低频磁场屏蔽性能.虽然其低频磁场屏蔽性能稍逊于坡莫合金,但0Cr13作为常用不锈钢具有价格低廉的特点,性价比较高.1.1 屏蔽效能电磁屏蔽表示同时对电场和磁场进行屏蔽,通常我们用屏蔽效能(Shielding Effectiveness)来表示.屏蔽效能定义为:存在屏蔽的情况下,电场(或磁场)在某点的绝对值,与无屏蔽状态下电场(或磁场)在该点的绝对值之比[5].常用分贝(dB)表示.当电磁波入射到一块无限大屏蔽平板时,一部分能量被平板所反射,称之为反射损耗( Rm);另一部分能量透射入平板内,在透射过程中一部分能量被吸收掉,称之为吸收损耗(A);当剩下的能量透射到平板另一侧时,又发生反射(小部分能量透射入屏蔽平板的后面).被反射回屏蔽平板的能量再经过吸收和反射,如此反复,直到全部衰减和透射入屏蔽平板的后面.这多次的反射和吸收损耗称之为再反射损耗(Rr).1.2 磁场屏蔽效能对于频率较低的干扰源,磁场的屏蔽效能(SEH)往往小于电场的屏蔽效能(SEE),在进行电磁屏蔽分析时,主要考虑材料对磁场的屏蔽效能.应用传输线理论可以导出材料的磁场屏蔽效能经验公式[6]SEH=Rm+A+Rr;式中: f为频率，Hz; μr为屏蔽材料的相对磁导率; Gr为该屏蔽材料相对于铜的电导率; r表示屏蔽平板与源的距离，cm; t表示屏蔽平板的厚度,mm; Zm为屏蔽平板所采用金属导体的阻抗,Ω; Zw为波阻抗,Ω.需要注意的是再反射损耗始终是一个负数,它需要从总屏蔽效能中减去才能得到正确的增益.通常当A大于15dB时,Rr可忽略不记.对于磁场,当r<λ/2π时,波阻抗可表示为Zw=377×2πr/λ.式中: r为屏蔽平板与源的距离,m; λ为波长，m.金属导体的阻抗[7]可表示为:.式中: ω为角频率; μ0为真空磁导率; σ为屏蔽材料的电导率.1.3 屏蔽材料的选择根据式(1)～(6)可知,低频磁场屏蔽效果取决于屏蔽平板厚度t、屏蔽材料相对电导率σ和相对磁导率μr以及干扰源距离屏蔽体的距离r等因素.选取高磁导率、高电导率的屏蔽材料能有效地提高机箱对低频干扰的屏蔽效能.现阶段市场上有着许多高磁导率材料,能产生非常优异的屏蔽效果.综合考虑材料强度、结构特性、耐腐蚀性和价格等因素,大多数情况下,还是选用金属材料作为首选.考虑到材料的屏蔽效能和价格,本次实验的理论分析、仿真和测试选取了五种金属材料:坡莫合金、0Cr13不锈铁、45号钢、1Cr18Ni19Ti不锈钢和铁.2.1 材料电磁参数测试坡莫合金的电磁参数可以方便地获得(相对磁导率和电导率分别取保守值2×104 S/m和5×107 S/m).虽然另外几种材料在市面上都是比较常见的金属材料,但是其具体的电磁参数并没有明确给出.测试低频下这四种材料的电导率[8]和磁导率.图1所示为测试实验中所使用的材料样品.根据公式:μr=Ll/μ0N2S;σ=4l/πd2R.得到四种材料的相对磁导率和电导率,如表1所示.由图2,高相对磁导率的0Cr13不锈钢拥有明显优于其他3种材料的低频磁场屏蔽效能.1Cr18Ni19Ti、45号钢和铁的低频磁场屏蔽效果并不理想,特别是1Cr18Ni19Ti不锈钢,低频磁场屏蔽效能和0Cr13不锈钢相差了100 dB.为了更好地说明材料的低频磁场屏蔽效能,下面进行了材料的低频屏蔽效能仿真CST仿真.在五种材料中:坡莫合金具有很好的低频磁场屏蔽性能,但其价格很高;0Cr13不锈钢和45号钢价格便宜,屏蔽效能未知.这三种材料具有各自的特点,由于条件限制，选择这三种材料来进行仿真对比来寻找一种性价比高的低频磁场屏蔽材料.应用CST中的MWS工作室建立如图3所示模型,仿真这三种材料的低频磁场屏蔽效能.图3中机箱长宽高分别为500 mm、500 mm、300 mm,厚2 mm.在x轴方向靠右面的正中间位置,做了一个长宽高分别为300 mm、300 mm、50 mm的门.在z轴正方向面正中心向下220 mm处开了一个直径10 mm的孔.仿真中为了能很好地模拟低频低阻抗源的特征,同时为了能和实测结果进行对比,采用了图3中的单匝直径为300 mm的细线天线作为激励.激励信号为对应测试频点的方波大电流信号.磁场探针放在机箱的中心位置.经过仿真,三种材料的低频磁场屏蔽效能如图4所示.由图4,可以发现坡莫合金屏蔽效能比0Cr13不锈钢好10 dB左右,而0Cr13不锈钢又比45号钢好9 dB左右.坡莫合金具有较高的低频磁场屏蔽效能的主要原因是高磁导率.而0Cr13不锈钢虽然屏蔽性能比坡莫合金稍差,但是和45号钢比有着明显的优势.45号钢的低频磁场屏蔽效能较一般,和另外两种材料相比有着较大的差距.需要注意的是,市面上坡莫合金的价格非常高,而0Cr13不锈钢和45号钢则便宜很多.为了验证CST仿真结果的正确性,我们对三种材料的机箱进行了加工,并分别测试了它们的低频磁场屏蔽性能[7].2.3 屏蔽性能测试测试过程中为了将接收天线和光电转换装置放入机箱内部,在机箱正面(x轴方向靠右的面)中间开了一个长宽高分别为300 mm、300 mm、50 mm的门,并在机箱侧面(z轴正方中心向下220 mm处)开了一个直径10 mm的孔.门与机箱接口处的孔缝会对结果造成很大的影响[9-10],采用单刀双簧片的设计可以确保开口处的可靠电连接,有效消除门对机箱屏蔽效能影响[11].测试的简单示意图如图5所示,测试的照片如图6所示.具体的测试过程:图5中左侧圆环为发射天线,用大功率低频方波信号源激励.右侧接收天线得到的电压信号经过其底座的光电转换装置转换为光信号,光纤通过机箱侧面预留的小孔通到屏蔽室中,最后经过转换显示到示波器上.实验总共测试了3种金属材料分别在8个频点(50、100、200、500、1 000、2 000、5 000、10 000 Hz)的磁场屏蔽效能.将测试得到的屏蔽效能曲线和仿真得到的进行对比,如图7所示.分析图7可知仿真和测试得到的屏蔽效能曲线基本一致.比较图2和图7,理论公式得到的屏蔽效能和仿真实测的存在着误差(40 dB),主要原因是式(1)～(6)的计算准确度会随着收发天线距离的缩小变小.另外由于式(1)～(6)描述的是无限大金属平板的屏蔽效能,这和仿真和实验中测试的屏蔽机箱并不相同(测试用屏蔽机箱的长与首发天线半径比k=3.333,并没有远远大于1).文中给出了一种应用理论公式与商用仿真软件CST寻找高效低频磁场屏蔽材料的方法.通过理论公式预估,用CST仿真来确认材料的屏蔽效能,最后对实际加工后的机箱进行实验测试验证.仿真结果和实测结果基本一致.研究还发现0Cr13不锈钢材料具有较强的低频磁场屏蔽性能.需要注意的是,0Cr13不锈钢是一种常见的不锈钢材料,被广泛应用于工业中.相对于坡莫合金的高昂价格,0Cr13更廉价,同时其不错的强低频磁场屏蔽效能(比坡莫合金差10 dB左右)可以为冶金工业、日常电子设备以及国家安全领域等需要一定低频磁场屏蔽效能的场合提供性价比很高的屏蔽效果.[1] 张龙, 魏光辉, 胡小锋, 等. 强电磁场环境下屏蔽效能测试新方法[J]. 电波科学学报, 2013, 28(4): 716-721.ZHANG Long, WEI Guanghui, HU Xiaofeng, et al. 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A target extracting method basedon decomposition of components for high-resolution radar images[J]. Chinese Journal of Radio Science,2015,30(4):679-685. (in Chinese). doi: 10.13443/j.cjors. 2014091601。
各种材料屏蔽效能
各种材料屏蔽效能1.引言1.1 概述屏蔽效能是指材料对电磁波的遮蔽能力，即能够减少或阻挡电磁波的传播和干扰。
在当今现代化社会中，电磁波的产生和使用非常广泛，如电子设备、通信设备以及无线电波等。
然而，电磁波的频率和能量高，对人体健康和电子设备的正常运行都会造成一定的影响。
因此，为了保护人体健康和电子设备的正常工作，研究和应用各种材料来提高屏蔽效能是至关重要的。
不同材料的屏蔽效能各有特点，可以根据需求选择不同材料来实现最佳的屏蔽效果。
本文将重点研究和比较材料A、材料B和材料C的屏蔽效能，并探讨它们的应用领域。
通过对各种材料屏蔽效能的研究和应用，可以有效减少电磁波的传播和干扰，从而保护人体健康和电子设备的正常工作。
同时，本文还将对不同材料的屏蔽效能进行比较，分析它们的优缺点和适用范围，为读者提供选择合适材料的依据。
总之，本文将通过对各种材料屏蔽效能的研究和应用，探索不同材料在电磁波屏蔽方面的表现，为读者提供了解屏蔽效能的重要性和选择合适材料的参考。
在日益电子化的社会中，屏蔽效能的研究和应用具有重要意义，将为人们的生活和工作提供更好的保障。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将提供对整篇文章的概述，介绍屏蔽效能的重要性，以及探讨各种材料的屏蔽效能的目的。
正文部分将分为三个主要部分，分别是材料A的屏蔽效能、材料B的屏蔽效能和材料C的屏蔽效能。
每个部分将分别介绍该材料的屏蔽能力，并列举关键要点进行详细阐述。
例如，在材料A部分，我们将探讨材料A 的屏蔽效能如何受到不同因素的影响，以及它在电磁波屏蔽、辐射防护等方面的应用。
在结论部分，我们将对全文进行总结，回顾各种材料的屏蔽效能并进行比较分析，进一步探讨各种材料的屏蔽效能在实际应用中的价值和潜力。
通过这样的文章结构安排，读者能够清楚地了解到各种材料的屏蔽效能的详细情况，并能对它们的特点和优劣进行全面的了解。
黄铜和不锈钢丝网电磁屏蔽效能的研究
１ ．引言
随着电子和电气设备在各个 领域的广泛应用和数量的急剧增 加，使得现在的电磁干扰越来越严 重，从而影响到各种电子设备的正 常工作。为了排除电磁干扰，屏蔽 是一种有效的措施。利用屏蔽体可 以有效地减少电磁波能量的传输， 对设备或装置可能受到的干扰进行 隔离和衰减，一定程度上切断干扰 传播路径，从而保护这些设备或装 置。
３ ． ２ ． ２ ３ ０ 目（ 见表 ３ － ８ 、表 ３ － ９ 所示）
３．２．３ ８ ０ 目见表 ３ － １ ０ 、表 ３ － １ １ 所 示）
按不锈钢和黄铜丝网的实际 丝径和孔径，同样目数的不锈钢丝 网和黄铜丝网，不锈钢的屏效比黄 铜的高 １ ０ ｄ Ｂ 左右， 目数在 ８ ０ 以上 的，无论是不锈钢还是黄铜，高达
ELECTRONICS QUALITY
·２ ０ ０ ６ 第 ０ ９ 期·
认证与电磁兼容卷 Certification & EMC 数 Ｋ ３ 等， 共有 ６ 项因子组成， 其屏蔽 效能计算公式用分贝表示时可写成
ＳＥ＝Ａ＋Ｂ＋Ｒ＋Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３ （３） 现对公式（ ３ ） 中的各项分述如 下： （ １ ） 吸收损耗与丝网的孔形有 关， 对于矩形孔丝
（ｄＢ） （１）
引起的电磁波多次反射损耗修正 项。衰减值越大，表明屏蔽效果越
（ｄＢ）
式中，Ｅ ｂ 、Ｅ ａ 为屏蔽前、后的 电场强度，Ｈ ｂ 、Ｈ ａ 为屏蔽前、后的 磁场强度，Ｐ ｂ 、Ｐ ａ 为屏蔽前、后的
好。此外考虑到丝网和金属板件的 区别， 还应涉及单位面积内网孔数 的修正系数 Ｋ １ 、低频穿透修正系数 Ｋ ２ 、邻近网孔间相互影响的修正系
（９）
式中 Ｃ Ｗ 为丝网网丝的直径； δ为屏 蔽体材料的集肤深度； f 为电磁波频 率； σ为屏蔽体的电导率； μ为屏 蔽体的磁导率。在高频情况下， 低 频穿透修正系数 Ｋ ２ 很小， 成形后该 项值仍可以视为 ０ 。
《机箱及PCB系统电磁屏蔽效能的分析》范文
《机箱及PCB系统电磁屏蔽效能的分析》篇一一、引言随着电子技术的飞速发展，电磁干扰（EMI）问题日益突出，对电子设备性能的影响不容忽视。
机箱及印刷电路板（PCB）系统作为电子设备的重要组成部分，其电磁屏蔽效能的分析与设计显得尤为重要。
本文将针对机箱及PCB系统的电磁屏蔽效能进行分析，旨在提高系统的电磁兼容性。
二、机箱电磁屏蔽效能分析1. 机箱材料选择机箱的电磁屏蔽效能与所选材料密切相关。
常见的机箱材料包括金属、合金、塑料等。
金属材料具有良好的导电性，能有效吸收和反射电磁波，从而提高电磁屏蔽效能。
合金材料则具有较高的强度和良好的导电性，适用于需要承受较大外力的场合。
塑料材料虽然轻便，但电磁屏蔽效能相对较低。
2. 机箱结构设计机箱的结构设计对电磁屏蔽效能有着重要影响。
合理的结构设计能有效地减少电磁波的泄漏和外界电磁干扰的侵入。
例如，采用密封式设计、增加导电衬垫、设置屏蔽门等措施，都能提高机箱的电磁屏蔽效能。
3. 机箱接地设计接地是提高机箱电磁屏蔽效能的关键措施之一。
通过将机箱与地线连接，能有效地将电磁干扰引入大地，从而减少对系统内部设备的干扰。
此外，良好的接地设计还能提高系统的安全性。
三、PCB系统电磁屏蔽效能分析1. PCB布局与布线PCB的布局与布线对电磁屏蔽效能有着直接影响。
合理的布局和布线能减少电磁波的辐射和耦合，降低电磁干扰。
例如，将高噪声器件与敏感器件分开布局，减小信号线的长度和宽度等措施，都能提高PCB的电磁屏蔽效能。
2. PCB屏蔽罩与盖板PCB屏蔽罩与盖板是提高电磁屏蔽效能的有效手段。
通过在PCB周围设置金属屏蔽罩或盖板，能有效地将电磁波限制在特定区域内，减少对外界的辐射和干扰。
此外，屏蔽罩与盖板应具有良好的导电性能和合理的接地设计。
3. PCB滤波与接地设计滤波和接地设计是提高PCB电磁屏蔽效能的重要措施。
通过在电源线、信号线等关键部位设置滤波器，能有效地减少电磁干扰的传播。
同时，良好的接地设计能将静电和电磁干扰引入大地，保护系统免受外界干扰。
钢板壳体屏蔽机房与铜网屏蔽机房区别及应用解决方案
钢板壳体屏蔽机房与铜网屏蔽机房区别及应用解决方案一、屏蔽机房工作原理。
电波在传输过程中，交替产生交变的磁场和电场，在其试图通过具有良好接地的铁磁材料制成的导电性能较好的屏蔽壳体时，电场能量将通过具有接地导体而衰减，磁场能量在通过磁场物质中产生涡流而损耗，因此其强度将受到较大的衰耗(约3000~100000倍)，从而起到将电磁波屏蔽(隔离)的作用。
二、屏蔽机房的主要组成单元。
屏蔽机房的主要组成单元有屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗、电源滤波器、通信滤波器、空调滤波器、室内装饰。
三、钢板壳体屏蔽机房与铜网屏蔽机房区别及应用解决方案。
钢板壳体屏蔽机房(一)钢板屏蔽机房结构。
钢板屏蔽机房是由不同规格模块钢板(钢板厚2~3mm)相互连接成一体。
根据屏蔽壳体不同部位的承载力不同而设计制作不同截面积的矩型钢龙骨作屏蔽壳体的支撑龙门框架，其最大特点就是刚强度、抗震性、稳定性以及可靠性胜于其他结构的屏蔽室，而且屏蔽效能要高得多。
(二)钢板屏蔽体材料的选用。
电磁屏蔽是针对电磁波的屏蔽，而静电屏蔽指的是对静电场的屏蔽。
静电屏蔽要求屏蔽体必须接地。
影响屏蔽体电磁屏蔽效能的不是屏蔽体接地与否，而是屏蔽体导电连续性。
破坏屏蔽体的导电连续性的因素有屏蔽体上不同部分的接缝、开口等。
因此，电磁屏蔽对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽严格。
根据不同材料的相对电导率、相对磁导率，以及吸收损耗、反射损耗等系数值分析，屏蔽机房的屏蔽体选择以铁为基体的金属材料，一般采用厚度为zmm钢板。
地面采用相同材质，一般采用厚度3mm钢板。
考虑屏蔽体材料的屏蔽效能的因素同时还兼顾电磁屏蔽室整体机械性能，设计要求达到钢板不平度≤4mm/m2，屏蔽体垂直度≤l0mm，以及屏蔽体抗震≥8 级。
(三)钢板屏蔽机房的连接方式。
钢板屏蔽机房包括钢板焊接式电磁屏蔽机房和钢板组装式电磁屏蔽机房。
1．采用焊接连接的钢板焊接式电磁屏蔽机房。
屏蔽体原材料(钢板)加工制作成单元模块，现场安装采用熔焊工艺进行连续的焊接。
电磁屏蔽材料
电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料是一种能够有效隔绝电磁波的材料，广泛应用于电子设备、通讯设备、航空航天等领域。
它能够有效地阻挡电磁波的传播，保护设备免受外界电磁干扰的影响，同时也能够防止设备辐射出的电磁波对周围环境和人体造成危害。
本文将对电磁屏蔽材料的种类、特性及应用进行介绍。
电磁屏蔽材料主要分为金属屏蔽材料和非金属屏蔽材料两大类。
金属屏蔽材料主要包括铜箔、铝箔、镍铁合金等，这些材料具有良好的导电性能和电磁波反射性能，能够有效地屏蔽电磁波的传播。
非金属屏蔽材料则包括导电涂料、导电纤维布、石墨等，这些材料虽然导电性能不及金属材料，但在柔性、轻便、易加工等方面具有优势，适用于一些特殊场合的电磁屏蔽需求。
电磁屏蔽材料的特性主要包括屏蔽效能、耐腐蚀性、机械性能等。
屏蔽效能是衡量电磁屏蔽材料性能的关键指标，它取决于材料的导电性能、厚度、结构等因素。
耐腐蚀性是指材料在恶劣环境下的抗腐蚀能力，特别是在航空航天等领域，对材料的耐腐蚀性要求非常高。
机械性能包括材料的强度、韧性、可加工性等，这些性能直接影响着材料的使用寿命和加工成型的难易程度。
电磁屏蔽材料广泛应用于电子设备、通讯设备、航空航天等领域。
在电子设备中，电磁屏蔽材料能够有效地隔离设备内部的电磁干扰，保证设备的正常工作；在通讯设备中，电磁屏蔽材料能够防止设备之间的电磁干扰，保证通讯质量；在航空航天领域，电磁屏蔽材料能够保护飞行器内部设备免受外界电磁辐射的影响，确保飞行安全。
总的来说，电磁屏蔽材料在现代科技领域起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展，对电磁屏蔽材料的性能和应用需求也在不断提高，相信在未来的发展中，电磁屏蔽材料将会有更广泛的应用和更优越的性能表现。
电磁屏蔽的三种不同屏蔽效果分析及原理详解
电磁屏蔽的三种不同屏蔽效果分析及原理详解电磁屏蔽⼀般可分为三种：静电屏蔽、静磁屏蔽和⾼频电磁场屏蔽。
三种屏蔽的⽬的都是防⽌外界的电磁场进⼊到某个需要保护的区域中，原理都是利⽤屏蔽对外场的感应产⽣的效应来抵消外场的影响。
但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因⽽对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。
⼀、静电屏蔽静电屏蔽的⽬的是防⽌外界的静电场进⼊需要保护的某个区域。
静电屏蔽依据的原理是：在外界静电场的作⽤下导体表⾯电荷将重新分布，直到导体内部总场强处处为零为⽌。
接地的封闭⾦属壳是⼀种良好的静电屏蔽装置。
如图所⽰，接地的封闭⾦属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域，⾦属壳维持在零电位。
根据静电场的唯⼀性定理，可以证明：⾦属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定，与壳外的电荷分布⽆关。
当壳外电荷分布变化时，壳层外表⾯上的电荷分布随之变化，以保证壳内电场分布不变。
因此，⾦属壳对内部区域具有屏蔽作⽤。
壳外的电场仅由壳外的带电体和⾦属壳的电位以及⽆限远处的电位所确定，与壳内电荷分布⽆关。
当壳内电荷分布改变时，壳层内表⾯的电荷分布随之变化，以保证壳外电场分布不变。
因此，接地的⾦属壳对外部区域也具有屏蔽作⽤。
在静电屏蔽中，⾦属壳接地是⼗分重要的。
当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时，通过接地线，电荷在壳层外表⾯和⼤地之间重新分布，以保证壳层电势恒定。
从物理图像上看，因为在静电平衡时，⾦属内部不存在电场，壳内外的电场线被⾦属隔断，彼此⽆联系，因此，导体壳有隔离壳内外静电相互作⽤的效应。
如果⾦属壳未完全封闭，壳上开有孔或缝，也同样具有静电屏蔽作⽤。
在许多实际应⽤中，静电屏蔽装置常常是⽤⾦属丝编织成的⾦属⽹代替闭合的⾦属壳，即使⼀块⾦属板，⼀根⾦属线，亦有⼀定的静电屏蔽作⽤，只是屏蔽的效果不如⾦属壳。
在外电场的作⽤下，电荷在导体上的重新分布，在10-19秒数量级时间内就可完成，因此对低频变化的电场，导体上的电荷有⾜够长的时间来保证内部场强为零．所以静电屏蔽装置对缓慢变化的电场也有屏蔽作⽤。
不同类型的材料对电磁辐射的吸收能力比较
不同类型的材料对电磁辐射的吸收能力比较随着现代科技的发展和普及，我们的生活环境中电磁辐射越来越多。
电磁辐射对我们的健康产生一定的影响，因此对电磁辐射的认知和了解变得尤为重要。
本文将重点探讨不同类型的材料对电磁辐射吸收能力的比较。
一、电磁辐射的类型和危害电磁辐射是指电场和磁场的振荡传播。
根据频率的不同，电磁辐射可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等几个主要类型。
这些辐射类型在辐射源、频率、穿透能力等方面存在差异，因此对人体和环境的影响也不尽相同。
电磁辐射对人体的危害主要表现在以下几个方面：对中枢神经系统的影响、对免疫系统的影响、对生殖系统的影响、对视觉系统的影响等。
而且，数年的大量科学研究表明，过量的电磁辐射也可能导致癌症等疾病。
二、不同材料对电磁辐射的吸收能力比较1. 金属材料金属材料对电磁辐射具有较强的吸收和屏蔽能力。
金属具有良好的导电性，可以将电磁波引导到自身表面，减少波传播。
金属表面上的电子可以对电磁辐射进行吸收和散射，从而起到屏蔽的作用。
因此，在电子产品的设计中，常常使用金属材料来制作外壳和屏蔽罩，以减少电磁辐射对人体的危害。
2. 绝缘材料绝缘材料对电磁辐射的吸收能力相对较差，对于大部分电磁辐射的穿透性较强。
绝缘材料是无法导电的，因此无法将电磁辐射引导到自身表面进行吸收和散射。
然而，绝缘材料在一定程度上可以通过隔离的方式减少电磁辐射的影响。
在电子设备的设计中，常常使用绝缘材料作为隔离层来降低电磁辐射对周围环境和人体的影响。
3. 塑料材料塑料材料对电磁辐射的吸收能力相对较弱，主要表现为对无线电波和微波的吸收能力较差。
塑料常用于电子设备的外壳和部件制作，然而，塑料对电磁辐射的屏蔽效果有限。
因此，在一些对电磁辐射敏感的场合，使用塑料材料的电子设备可能需要采取其他措施来减少电磁辐射对周围环境和人体的影响。
4. 玻璃材料玻璃材料对电磁辐射的吸收能力较弱，主要表现为对可见光和部分红外线的吸收能力较高。
屏蔽罩的材料
屏蔽罩的材料屏蔽罩是一种用于屏蔽电磁辐射的材料，广泛应用于电子设备、通信设备、航空航天等领域。
选择合适的材料对屏蔽效果至关重要，下面将介绍一些常见的屏蔽罩材料及其特性。
1. 金属材料。
金属材料是常见的屏蔽罩材料，如铝、铜、钢铁等。
金属材料具有良好的导电性和屏蔽性能，能够有效地吸收和反射电磁辐射。
此外，金属材料还具有较高的机械强度和耐腐蚀性，适用于各种环境条件下的应用。
然而，金属材料的重量较大，制造成本较高，且容易产生电磁泄漏，需要采取一定的工艺措施来提高屏蔽效果。
2. 合金材料。
合金材料是由两种或两种以上金属或非金属物质按一定的比例混合而成的材料。
合金材料具有优异的导电性和机械性能，能够在一定程度上提高屏蔽效果。
常见的合金材料有铝合金、镍合金、钛合金等，它们具有较低的密度和良好的加工性能，适用于制作轻量化和复杂形状的屏蔽罩。
然而，合金材料的成本较高，需要根据具体的应用场景进行选择。
3. 碳纤维材料。
碳纤维材料是一种具有优异导电性和机械性能的新型材料，具有较低的密度和高强度，能够有效地吸收和屏蔽电磁辐射。
碳纤维材料还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于复杂环境下的应用。
此外，碳纤维材料还具有良好的抗疲劳性和耐高温性能，能够满足长期稳定工作的要求。
然而，碳纤维材料的制造成本较高，需要采取一定的工艺措施来提高屏蔽效果。
4. 合成材料。
合成材料是由两种或两种以上的材料按一定的比例混合而成的材料，具有优异的导电性和机械性能，能够在一定程度上提高屏蔽效果。
常见的合成材料有导电塑料、导电橡胶等，它们具有较低的密度和良好的加工性能，适用于制作轻量化和柔性的屏蔽罩。
然而，合成材料的导电性能和机械性能较金属材料和合金材料差，需要根据具体的应用场景进行选择。
总结。
屏蔽罩的材料选择是影响屏蔽效果的关键因素，不同的材料具有不同的特性和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体的需求和环境条件选择合适的材料，以达到最佳的屏蔽效果。
铝板、钢板、铜板屏蔽性比较
铝板、钢板、铜板屏蔽性比较一、铝板通常用来屏蔽什么范围内的电磁波？二、电气柜内，滤波器等主要电气元件的安装板，如果使用铝板有什么特别的好处？三、我们知道，铝的磁导率比较低，如果一个空间用铝做的罩子封起来，不漏缝隙，是不是外部磁场的磁力线不会通过这个封闭空间？1. 首先：（1）对于高压，小电流的干扰源，近场以电场为主，其磁场分量可以忽略；（2）对于低压、大电流的干扰源，近场以磁场为主，其电场分量可以忽略；（3）对于频率较高，或在离干扰源较远的地方（远场条件），不论干扰源本身特性如何，均可看做平面电磁场，此时电场和磁场都不可忽略。
对于铝板而言，对电场波的屏蔽，在整个频率范围内屏蔽效能都很好；对平面波的屏蔽，在整个频率范围内屏蔽效能也可以，（0.5mm的铝板在整个频率范围内屏蔽效能至少大于120dB）；对磁场波的屏蔽，低频段（小于100KHz）的屏蔽效能较差，大于1MHz，屏蔽效能明显增加。
2. 用铝板或铜板，主要是屏蔽100KHz以上的电磁波，至于有什么特别好处，可能有其他方面的考虑吧（个人认为），因为铝板或铜板的磁导率较低，所以对于低频的磁场的屏蔽效果很差。
3. 铝板或铜板的磁导率很低，如果空间用铝屏蔽罩罩住的话，由于其磁导率低，其起到旁路的作用很少，即低磁导率的材料不能有效的分流磁路，导致其对磁场的屏蔽效能下降，所以，与你说的正好相反。
要想得到较好屏蔽效能的封闭空间，要用大磁导率的钢板进步屏蔽，这样，外部磁场通过该空间时，大部分磁场被高磁导率的钢板导走了（旁路作用），才能使该空间较为干净。
4. 铝板做成的屏蔽罩对磁场的屏蔽效果不如钢板，因为铝的磁导率不如钢等铁磁性材料，但有些场合听到有人说铝板能够隔磁，主要是指的铝板哪方面的特性呢？还有想问一下，铝的磁导率低，磁场的磁力线是否能够穿过铝板呢？第一个问题：你说的所谓某些场合，其实也是很多的实际情况，什么意思呢？很多情况下，并不是可以单纯的区分到底是磁波分量大还是电波分量占主要成分。
电磁屏蔽
摘要：随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重，对其电磁兼容性设计的要求也越来越高，作为电磁兼容设计的主要技术一屏蔽技术的研究也就越显得重要了。
从电磁屏蔽技术原理出发，讨论了屏蔽体结构、屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则，在电子设备实施具体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。
关键词：电磁屏蔽；屏蔽材料；屏蔽原则从屏蔽技术而言，电场屏蔽技术与磁场屏蔽技术，既有许多相同的技术手段，又有其本质的不同屏蔽技术。
因此，若要对电子产品进行有效的电磁屏蔽，就必须对电场屏蔽、磁场屏蔽进行分类分析，这样对电子设备(系统)的电磁兼容设计也就越显得十分重要。
1 屏蔽分类屏蔽是利用屏蔽体(具有特定性能的材料)阻止或衰减电磁骚扰能量的传输，是抑制电磁干扰的重要手段之一 J。
屏蔽有两个目的：限制内部辐射的电磁能量泄漏；防止外来的辐射干扰进入。
根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为以下三大类。
1．1 电场屏蔽电场屏蔽主要是为了防止电子元器件或设备间的电容耦合，它采用金属屏蔽层包封电子元器件或设备，其屏蔽体采用良导体制作并有良好的接地，这样就把电场终止于导体表面，并通过地线中和导体表面上的感应电荷，从而防止由静电耦合产生的相互干扰。
电场屏蔽使金属导体内的仪器不受外部影响，也不会对外部电场产生影响，主要是为了消除回路之间由于分布电容耦合而产生的干扰，静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应，屏蔽必须合理地接地。
在实际应用中，屏蔽措施经常科学地与接地相互结合才能更好地发挥作用。
1．2 磁场屏蔽磁场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。
磁场屏蔽是把磁力线封闭在屏蔽体内，从而阻挡内部磁场向外扩散或外界磁场干扰进入，为屏蔽体内外的磁场提供低磁阻的通路来分流磁场。
屏蔽体是用高导磁率材料，有效防止低频磁场的干扰。
其屏蔽效能主要取决于屏蔽材料的导磁系数，材料的磁导率愈高，磁阻愈小，屏蔽效果就愈显著。
磁场屏蔽又分为低频磁屏蔽和射频磁屏蔽。
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郑州大学毕业设计（论文）题目：不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析指导教师：职称：讲师学生姓名：学号：专业：院（系）：完成时间：2013年5月20 日不同材质金属板电磁屏蔽效果的对比分析摘要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但所费材料愈多。
本文主要使用XFDTD仿真软件编写基于FDTD算法的计算机仿真程序，计算出了喇叭天线工作时在铜金属板以及与铁，铝金属板屏蔽下电场强度分布，重点记录了距离端口60cm 平面的电磁参数，以此观察分析不同材质金属板的屏蔽效能，为金属板的电磁屏蔽应用提供科学的理论依据和定量的数据。
关键词屏蔽效能金属板时域有限差分算法喇叭天线电磁波传播模型Abstact Shielding effectiveness is characterized the attenuation of electromagnetic waves on shield。
Because of the high conductive material will be generated a large induction current under the action of electromagnetic waves。
These currents according to Lenz's law will weaken the penetration of electromagnetic waves。
The metal mesh is more dense, he better the shielding effectt, until the the overall metal shell, but the more charge material used. The this thesis make use of XFdtd simulation of copper metal plate, as well as iron, aluminum metal plate in an electromagnetic field environment。
Through the comparison of different materials, thickness, and the source distance parameter, analysis the performance impact of metal shielding.Key Words：Shielding effectiveness Metal plate Finite difference time domain algorithm Horn antenna electromagnetic wave propagation model目录0绪论 (4)0.1课题研究的背景及意义 (4)0.2 REMCOM XFDTD (4)0.3课题研究完成的主要工作 (5)第1章.电磁屏蔽及时域有限差分法概述 (6)1.1电磁屏蔽原理 (6)1.2电磁屏蔽效能 (7)1.3影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 (7)1.4 时域有限差分法概述 (8)第2章.基于FDTD算法的程序设计 (10)2.1 引言 (10)2.2 基于FDTD算法的程序设计 (10)2.2.1课题设计 (10)2.2.2 创建几何模型 (11)2.2.3网格剖分 (12)2.2.4定义程序运行参数 (13)2.3 XFDTD设计FDTD计算程序的流程图 (13)第3章结果的提取，计算与分析 (15)3.1提取数据 (15)3.2计算 (19)3.3分析 (22)1.关于铜，铝，铁 (22)2关于不同厚度的金属板屏蔽效果 (24)3关于距离波源端口距离不同的金属板屏蔽效果 (26)第4章总结 (28)致谢 (29)参考资料 (30)0绪论0.1课题研究的背景及意义随着通信、广播、雷达、电视等无线电业务的不断增加，在整个无线电频谱范围内，已出现拥挤不堪的现象，电磁波干扰也越来越严重。
当人们需要在某一频率上工作时，就很可能遇到较严重的电磁干扰，而要抑制或排除它却又是非常困难和麻烦的事情。
生活中，在一定的距离之内，大功率的噪声信号超过了国家标准《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中对公众的电磁辐射安全限值，对人的健康是有危害的。
伤害主要分为非热效应和热效应。
电磁辐射的非热效应对人的身体造成生理伤害，包括神经系统，感觉系统，免疫系统，内分泌系统等方面的伤害；电磁辐射的热效应对人的伤害可能造成组织或器官不可恢复的伤害。
长期处于电磁辐射下的可能产生造成永久性病变，甚至危及生命。
如何屏蔽电磁辐射，避免电磁辐射日益影响人们的生产生活和危害人们的健康，使之更好地为人们服务，是世界各国都在研究和探索的问题。
实际工作中，大家采用了很多屏蔽方法和抑制手段，比如提高接收设备的选择性和灵敏度，增强天线系统方向性系数和前后比，以及采用各种滤波器来抑制或排除干扰。
但由于技术条件的局限性，当采用上述措施效果仍不理想时，可采用金属板（网）电磁屏蔽技术，可在抑制某一方向上的干扰信号取得非常明显的效果，还大家一个绿色生活环境。
本课题对不同材质金属板屏蔽效果进行研究，为电磁屏蔽的实践应用提供科学的理论依据和定量的数据。
0.2 REMCOM XFDTDFDTD是直接对Maxwell 方程的微分形式进行离散的时域方法，天生适合解决宽频瞬态问题，如雷电脉冲、HIRF电磁脉冲等，各类材料问题，复杂精细结构和电大尺寸的天线及阵列设计，电中小尺寸的天线布局问题等。
FDTD 方法计算复杂度低，所需内存和计算时间与未知量成正比，仿真电大尺寸复杂精细结构效率高。
此外，通过GPU 硬件加速，可以将仿真速度提升50~300 倍，是工业上第一款支持MPI 并行仿真的平台。
REMCOM XFDTD是由美国REMCOM公司开发的一款基于FDTD的全波三维电磁仿真软件，是最好的基于 FDTD 方法全波三维电磁场仿真软件；。
采用共形网格技术，可以高效快速的建模及仿真单元微带贴片天线、手机天线、基站天线、WLAN 天线、分集天线以及汽车玻璃天线等，仿真模拟出阵列天线的所有参数，如有源驻波比、阵元之间的互耦、2D 和3D 辐射及散射方向图、瞬态和稳态近场分布等。
非常适合仿真宽带、瞬态、复杂精细结构天线及阵列、天线布局、生物电磁效应；瞬态宽频处理能力强、求解电大尺寸复杂精细结构效率高、适合并行、易处理各种材料；广泛应用于天线及阵列、天线布局、微波器件、电磁兼容、生物电磁、特殊材料、光子晶体等领域。
从1994年XFDTD问世以来，它被广泛应用于科研、工业设计、军工生产等方面。
在同类产品中，XFDTD依靠其高效的理论核心算法，可靠的CPU并行处理和分布式内存仿真模块，无论从计算的精度还是仿真的效率上都具有独特的优势0.3课题研究完成的主要工作1：使用XFDTD仿真软件编写基于FDTD算法的计算机仿真程序，建立喇叭天线模型，计算出了喇叭天线工作时在铜金属板以及与铁，铝金属板屏蔽下电场强度分布，重点记录了距离端口60cm平面的电磁参数2：对数据归类分析，总结出不同材质，同一材质不同厚度，同一材质不同放置位置的屏蔽效能分析。
第1章.电磁屏蔽及时域有限差分法概述1.1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。
如图1，所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。
即由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区场，同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。
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。
图1.电磁屏蔽原理图1.2电磁屏蔽效能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()11E H 和加入屏蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强()22E H 之比，用dB （分贝）表示。
屏蔽效能表达式为 1110102220()或20(db)log log SE db SE E H E H ==1.3影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素从上面给出的屏蔽效能计算公式可以得出一些对工程有实际指导意义的结论，根据这些结论，我们可以决定使用什么屏蔽材料，注意什么问题。
1）材料的导电性和导磁性越好，屏蔽效能越高，但实际的金属材料不可能兼顾这两个方面，例如铜的导电性很好，但是导磁性很差；铁的导磁性很好，但是导电性较差。
应该使用什么材料，根据具体屏蔽主要依赖反射损耗、还是吸收损耗来决定是侧重导电性还是导磁性；2）频率较低的时候，吸收损耗很小，反射损耗是屏蔽效能的主要机理，要尽量提高反射损耗；3）反射损耗与辐射源的特性有关，对于电场辐射源，反射损耗很大；对于磁场辐射源，反射损耗很小。
因此，对于磁场辐射源的屏蔽主要依靠材料的吸收损耗，应该选用磁导率较高的材料做屏蔽材料。
4）反射损耗与屏蔽体到辐射源的距离有关，对于电场辐射源，距离越近，则反射损耗越大；对于磁场辐射源，距离越近，则反射损耗越小；正确判断辐射源的性质，决定它应该靠近屏蔽体，还是原理屏蔽体，是结构设计的一个重要内容。
5）频率较高时，吸收损耗是主要的屏蔽机理，这时与辐射源是电场辐射源还是磁场辐射源关系不大。
电场波是最容易屏蔽的，平面波其次，磁场波是最难屏蔽的。
尤其是（1KHz 以下）低频磁场，很难屏蔽。
对于低频磁场，要采用高导磁性材料，甚至采用高导电性材料和高导磁性材料复合起来的材料。
1.4 时域有限差分法概述电磁场的分析、计算在工程技术和科学研究中都有广泛的应用。