電磁屏蔽的原理主要是依據(jù)兩種機制:反射損失和吸收損失,反射損失是由于屏蔽體與外部空間的波阻抗不匹配導(dǎo)致外在空間入射的電磁波在屏蔽體表面產(chǎn)生反射而成。吸收損失則是部分進(jìn)入屏蔽體內(nèi)的電磁波能量被屏蔽體所吸收的現(xiàn)象。
二波阻抗
要清楚反射損失的現(xiàn)象,必須先了解什么是波阻抗,波阻抗是電磁波在兩種介質(zhì)之間傳播時,電場和磁場的比值,它是討論反射損失的關(guān)鍵參數(shù)。以自由空間中傳遞的平面波為例,他的波阻抗為:
其中:
以上常數(shù)是探討遠(yuǎn)場屏蔽問題的重要參考,因為屏蔽問題一般是在自由空間中討論,而遠(yuǎn)場的電磁波通常假設(shè)為平面波,所以此屏蔽體的波阻抗若與377Ω差異很大時便會造成很明顯的反射現(xiàn)象,從而使得遠(yuǎn)場的屏蔽效能大大提高。
三反射損失與吸收損失
阻抗波的大小決定于此電磁波與產(chǎn)生此電磁波的波源的距離,如果距離已達(dá)遠(yuǎn)場范圍,波阻抗就為定值。若距離在近場的范圍,波阻抗匯隨著這個距離而變動。而且也受到產(chǎn)生此電磁波的波源種類影響。波源分為磁場波源和電場波源兩大類。
對于電場波源而言,在很靠近此波源的地方所量到的電磁波的電場會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磁場,故其波阻抗會很大。反之,在很靠近磁場波源的地方所量到的電磁波,其波阻抗就會很小,所以若以最常用來作為屏蔽材料的金屬而言,他無法依賴反射損失來屏蔽磁場源所產(chǎn)生在近場的電磁波。因為金屬的波阻抗為:
其中金屬的導(dǎo)電率σ會很大,因此波阻抗會很小,和磁場波源的近場波阻抗差異變小,電磁波在屏蔽體表面的反射便降低。 電磁波若不能在屏蔽體表面被反射,便需要歷來吸收損失來增強其屏蔽效能。吸收損失的大小一般需視屏蔽的厚度和集膚深度而定,電磁波在導(dǎo)體中因集膚效應(yīng)影響,僅能傳遞很短的距離便衰減殆盡,其所能傳遞的距離便是集膚深度近似表示成:
其中f為電磁波的頻率,如果f越高或者是μ值和σ值越大,則集膚深度越小,所以屏蔽體的厚度若能大于此集膚深度,該屏蔽體便會因吸收損耗而增強屏蔽效能。
四案例分享
當(dāng)我們在整改機器中,確定好噪聲源位置,發(fā)現(xiàn)噪聲源本身已經(jīng)存在屏蔽蓋,但輻射超標(biāo)依然嚴(yán)重,我們可以嘗試在屏蔽蓋上再貼上一層銅箔加強其屏蔽效果。
上圖為在頻閉殼外增加銅箔加強屏蔽效果。下面是實測數(shù)據(jù):
(未加強屏蔽前數(shù)據(jù))
(加強屏蔽后數(shù)據(jù)) 從數(shù)據(jù)上可以看到,當(dāng)我們在實驗室測試的過程中,如果取下屏蔽罩和增加屏蔽罩效果很明顯,但是還是差一點才能夠過認(rèn)證,我們可以嘗試加強屏蔽,在若能夠達(dá)到我們想要的數(shù)據(jù),后期的生產(chǎn)中可以考慮將屏蔽罩的厚度加強一點,或者是更換為其他屏蔽材料。 以下是常見材料的集膚深度表格大家可以作為參考:
發(fā)布日期: 2025-03-03
發(fā)布日期: 2024-08-21
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