電磁兼容技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)3_電磁屏蔽技術(shù)(布谷鳥(niǎo)聲學(xué))

1、電磁兼容技術(shù)電磁兼容技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)電磁屏蔽技術(shù)內(nèi)部培訓(xùn)資料內(nèi)部培訓(xùn)資料目目 錄錄n屏蔽材料的選擇n 實(shí)際屏蔽體的設(shè)計(jì)屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇屏蔽前的場(chǎng)強(qiáng)E1屏蔽后的場(chǎng)強(qiáng)E2對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減的作用就是電磁屏蔽,電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) dB 電磁屏蔽電磁屏蔽: :入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE R1 R2 AB R ABB屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇實(shí)心材料屏蔽效能的計(jì)算實(shí)心材料屏蔽效能的計(jì)算: :波阻抗電場(chǎng)為主電場(chǎng)為主 E 1/ r3 H 1 / r2磁場(chǎng)為主磁場(chǎng)為主 H 1/ r3 E 1/ r2平面波平面波 E 1/ r

2、 H 1/ r377/ 2到觀測(cè)點(diǎn)距離 rE/H屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇波阻抗的概念波阻抗的概念: :t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1 = E0e-t/ A 20 lg ( E0 / E1 ) = 20 lg ( e t / ) dB0.37E0 A 8.69 ( t / ) dBA = 3.34 t f rr dB屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇吸收損耗的計(jì)算吸收損耗的計(jì)算: : R 20 lgZW4 Zs反射損耗與波阻抗有關(guān)，波阻抗越高，則反射損耗反射損耗與波阻抗有關(guān)，波阻抗越高，則反射損耗越大。越大。ZS = 3.68 10-7 f r/r遠(yuǎn)場(chǎng)：377近場(chǎng)：取決于源的阻抗同一種材料的阻

3、抗隨頻率變屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇反射損耗反射損耗: :遠(yuǎn)場(chǎng): R 20 lg3774 Zs4500Zs = 屏蔽體阻抗， D = 屏蔽體到源的距離（m）f = 電磁波的頻率（MHz）2 D fD f Zs Zs電場(chǎng): R 20 lg磁場(chǎng): R 20 lgdB屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇不同電磁波的反射損耗不同電磁波的反射損耗: :150 0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 100M平面波3 108 / 2rfR(dB)r = 30 m 電場(chǎng)r = 1 m靠近輻射源r = 30 m磁場(chǎng) r = 1 m靠近輻射源屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇影響反射損耗的因素影響反射損耗的因素:

4、:150250平面波平面波00.1k 1k 10k 100k 1M 10M高頻時(shí)高頻時(shí)電磁波種類(lèi)電磁波種類(lèi)的影響很小的影響很小電場(chǎng)波電場(chǎng)波 r = 0.5 m磁場(chǎng)波磁場(chǎng)波 r = 0.5 m屏蔽效能（dB）頻率屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇綜合屏蔽效能綜合屏蔽效能 (0.5mm(0.5mm鋁板鋁板):):電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射，會(huì)引起附加的電磁泄漏，因此要對(duì)前面的計(jì)算進(jìn)行修正。B = 20 lg ( 1 - e -2 t / )說(shuō)明：說(shuō)明： B為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能 當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí)，可以忽略當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí)，可以忽略 對(duì)于電場(chǎng)波，

5、可以忽略對(duì)于電場(chǎng)波，可以忽略屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇多次反射修正因子的計(jì)算多次反射修正因子的計(jì)算: :低頻磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)吸收損耗小反射損耗小高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)電材料屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)？怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)？H0H1H0RsR0H1R0RsSE = 1 + R0/RS屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果: :151015坡莫合金坡莫合金 金屬金屬鎳鋼鎳鋼冷軋鋼冷軋鋼 0.01 0.1 1.0 10 100 kHzr 103屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇磁屏蔽材料的頻率特性磁屏蔽材料的頻率特性: :磁通密度 B 磁場(chǎng)強(qiáng)度 H飽和起

6、始磁導(dǎo)率最大磁導(dǎo)率 = B / H屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化: :高導(dǎo)磁率材料：飽和低導(dǎo)磁率材料：屏效不夠低導(dǎo)磁率材料低導(dǎo)磁率材料高導(dǎo)磁率材料屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽2040608010010 100 1k 10k跌落前跌落后屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇加工的影響加工的影響屏蔽體屏蔽體導(dǎo)電連續(xù)導(dǎo)電連續(xù)沒(méi)有穿過(guò)屏沒(méi)有穿過(guò)屏蔽體的導(dǎo)體蔽體的導(dǎo)體屏蔽效能高的屏蔽體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記：不要忘記：選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧夏阒绬幔号c屏蔽體接地與否無(wú)關(guān)屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素通風(fēng)口顯示窗鍵盤(pán)

7、指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)際機(jī)箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處的縫隙通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線、電源線等電源線縫隙屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇實(shí)際屏蔽體的問(wèn)題實(shí)際屏蔽體的問(wèn)題LLSE = 100 20lgL 20lg f + 20lg（1 + 2.3lg(L/H) = 0 dB 若 L / 2H屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能若若ZC （7.9/Df）：（說(shuō)明是電場(chǎng)源）：（說(shuō)明是電場(chǎng)源）SE = 48 + 20lg ZC 20lg L f + 20lg ( 1 + 2.3lg (L/H) )若若ZC （7.9/Df）：（說(shuō)明是磁場(chǎng)源）：（說(shuō)明是磁場(chǎng)源

8、）SE = 20lg ( D/L) + 20lg (1 + 2.3lg (L/H) ) （注意：對(duì)于磁場(chǎng)源，屏效與頻率無(wú)關(guān)?。ㄗ⒁猓簩?duì)于磁場(chǎng)源，屏效與頻率無(wú)關(guān)！）屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇孔洞在近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能孔洞在近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能低頻起主要作用低頻起主要作用高頻起主要作用高頻起主要作用屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇縫隙的泄漏縫隙的泄漏電磁密封襯墊縫隙屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇縫隙的處理縫隙的處理 金屬絲網(wǎng)襯墊(帶橡膠芯的和空心的)導(dǎo)電橡膠(不同導(dǎo)電填充物的)指形簧片(不同表面涂覆層的)螺旋管襯墊(不銹鋼的和鍍錫鈹銅的)導(dǎo)電布屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇電磁密封襯墊的種類(lèi)電磁密封襯墊的種類(lèi)

9、 屏蔽效能 (關(guān)系到總體屏蔽效能) 回彈力（關(guān)系到蓋板的剛度和螺釘間距） 最小密封壓力（關(guān)系到最小壓縮量）最大形變量（關(guān)系到最大壓縮量） 壓縮永久形變（關(guān)系到允許蓋板開(kāi)關(guān)次數(shù)） 電化學(xué)相容性（關(guān)系到屏蔽效能的穩(wěn)定性）屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇電磁密封襯墊的主要參數(shù)電磁密封襯墊的主要參數(shù)絕緣漆環(huán)境密封屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇電磁密封襯墊的安裝方法電磁密封襯墊的安裝方法損耗頻率fc截止頻率頻率高的電磁波能通過(guò)波導(dǎo)管，頻率低的電磁波損耗很大！工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。截止區(qū)屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇截止波導(dǎo)管截止波導(dǎo)管截止波導(dǎo)管 屏蔽效能=反射損耗：遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式近場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式+吸收損耗圓形截止波導(dǎo)：32 t / d矩形截止波導(dǎo)：27.2 t / l孔洞計(jì)算屏蔽效能公式屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管的屏效目目 錄錄n屏蔽材料的選擇n 實(shí)際屏蔽體的設(shè)計(jì)孔洞的泄漏不能滿足屏蔽要求SE 確定截止波導(dǎo)管的截面形狀 確定要屏蔽的最高的頻率 f 確定波導(dǎo)管的截止頻率 fc 計(jì)算截止波導(dǎo)管的截面尺寸 由SE 確定截止波導(dǎo)管的長(zhǎng)度 5f屏蔽材料的選擇屏蔽材料的選擇截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器屏蔽材料的選擇屏