电磁屏蔽技术.ppt

电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术电电磁干磁干扰扰抑制的屏蔽技抑制的屏蔽技术术 概述概述 电电屏蔽屏蔽 磁屏蔽磁屏蔽 电电电电磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽 孔孔孔孔缝对缝对缝对缝对屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响 屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽设计设计设计设计要点要点要点要点 电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封处处处处理理理理电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术• 限制内部能量泄漏出内部区域限制内部能量泄漏出内部区域 （主（主动动屏蔽）屏蔽） 概述概述1.屏蔽的含屏蔽的含义义：：3. 原理原理：：电电子子设备设备•用用导电导电或或导导磁材料制成的屏蔽体将磁材料制成的屏蔽体将电电磁干磁干扰扰能量限制在一定范能量限制在一定范围围内2. 目的目的：：•防止外来的干防止外来的干扰扰能量能量进进入某一区域（被入某一区域（被动动屏蔽）屏蔽）• 二次二次场场理理论论（一次（一次场场作用下，作用下，产产生极化、磁化形成二次生极化、磁化形成二次场场);• 反射衰减理反射衰减理论论电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术4. 屏蔽的分屏蔽的分类类（按工作原理）（按工作原理）• 电场电场屏蔽屏蔽：静：静电电屏蔽、低屏蔽、低频频交交变电场变电场屏蔽（利用良好接地屏蔽（利用良好接地 的金属的金属导导体制作）体制作）• 磁磁场场屏蔽屏蔽：静磁屏蔽、低：静磁屏蔽、低频频交交变变磁磁场场屏蔽（利用高屏蔽（利用高导导磁率磁率 材料构成低磁阻通路）材料构成低磁阻通路）• 电电磁屏蔽磁屏蔽：用于高：用于高频电频电磁磁场场的屏蔽（利用反射和衰减来隔的屏蔽（利用反射和衰减来隔 离离电电磁磁场场的耦合）的耦合）电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术5.屏蔽效能屏蔽效能( SE )屏蔽效能屏蔽效能：屏蔽体的性：屏蔽体的性质质的定量的定量评评价。

价定定义义：：或或或或电电屏蔽效能屏蔽效能磁屏蔽效能磁屏蔽效能E0、、H0 —— 未加屏蔽未加屏蔽时时空空间间中某点的中某点的电电（磁）（磁）场场；；E1、、H1—— 加屏蔽后空加屏蔽后空间间中中该该点的点的电电（磁）（磁）场场；；电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术无屏蔽无屏蔽无屏蔽无屏蔽场场场场强强强强有屏蔽有屏蔽有屏蔽有屏蔽场场场场强强强强屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能 SESE（（（（dBdB））））10101 120201001001 14040100010001 1606010000100001 180801000001000001 1100100100000010000001 1120120衰减量与屏蔽效能的关系衰减量与屏蔽效能的关系电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术机箱机箱机箱机箱类类类类型型型型屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能 SESE（（（（dBdB））））民用民用民用民用产产产产品品品品4040以下以下以下以下军军军军用用用用设备设备设备设备6060TEMPESTTEMPEST设备设备设备设备8080屏蔽室、屏蔽屏蔽室、屏蔽屏蔽室、屏蔽屏蔽室、屏蔽舱舱舱舱100100以上以上以上以上屏蔽效能的要求屏蔽效能的要求电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术• 分分类类：静：静电电屏蔽、低屏蔽、低频频交交变电场变电场屏蔽屏蔽 电场电场屏蔽屏蔽 1.静静电电屏蔽屏蔽• 电场电场屏蔽的作用屏蔽的作用：防止两个：防止两个设备设备（元件、部件）（元件、部件）间间的的电电容性容性 耦合干耦合干扰扰•原理原理：静：静电电平衡平衡•要求要求：完整的屏蔽：完整的屏蔽导导体和良好接地体和良好接地电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术2. 低低频频交交变电场变电场屏蔽屏蔽目的：目的：抑制低抑制低频电频电容性耦合干容性耦合干扰扰（（1）未加屏蔽）未加屏蔽（（2）） 加屏蔽（加屏蔽（忽略忽略CSR1的影响的影响））未加屏蔽的耦合未加屏蔽的耦合SR～～CSR0CRUS UN0 加屏蔽的耦合加屏蔽的耦合SR～～CSR1CRUS UN1 C1C2C3Up 分析方法：分析方法：应应用用电电路理路理论论分析分析电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术讨论讨论:（（1）屏蔽体不接地，若）屏蔽体不接地，若（（2）屏蔽体接地）屏蔽体接地屏蔽体接地屏蔽体接地SR～～CSR1CRUS UN1 C1C2电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术（（3）屏蔽体接地）屏蔽体接地时时，，CSR1的影响的影响•屏蔽效能屏蔽效能:～～CSRCRUS UNP C2等效等效电电路路电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术•屏蔽体的材料以良屏蔽体的材料以良导导体体为为好，好，对对厚度无什么要求厚度无什么要求•屏蔽体的形状屏蔽体的形状对对屏蔽效能有明屏蔽效能有明显显的影响的影响•屏蔽体要靠近受保屏蔽体要靠近受保护护的的设备设备•屏蔽体要有良好的接地屏蔽体要有良好的接地电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术 磁磁场场屏蔽屏蔽1．原理．原理• 高高频频磁磁场场屏蔽屏蔽高高频频磁磁场场金属板金属板涡涡流流反磁反磁场场• 低低频频磁磁场场屏蔽（屏蔽（f < 100kHz）） 利用高利用高导导磁率的磁率的铁铁磁材料（如磁材料（如铁铁、硅、硅钢钢片、坡莫合金），片、坡莫合金），对对干干扰扰磁磁场进场进行分路。

行分路 利用低利用低电电阻的良阻的良导导体中体中形成的形成的涡电涡电流流产产生反向磁通生反向磁通抑制入射磁抑制入射磁场场电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术2．屏蔽效能．屏蔽效能计计算算• 解析方法：解析方法：圆圆柱腔、球壳的屏蔽效能柱腔、球壳的屏蔽效能计计算算• 近似方法：近似方法：应应用磁路的方法用磁路的方法 如：如：长为长为l 、横截面、横截面为为 S 的一段屏蔽材料，的一段屏蔽材料，则则其磁阻其磁阻为为磁阻：磁阻：磁磁压压降：降：磁通：磁通：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术的方程的方程外磁外磁场场 的磁的磁标标位位(1) 圆圆柱形腔的磁屏蔽效能柱形腔的磁屏蔽效能方法方法：磁：磁标标位位内半径内半径为为a 、外半径、外半径为为b，磁，磁导导率率为为 ，外加均匀磁，外加均匀磁场场ab电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术边边界条件：界条件：时时，， 时时，，解得：解得：故故电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术若若 ，，则则 令令 、、 ，若，若t～～0 0，即，即则则屏蔽效能屏蔽效能电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术• 球形腔体的屏蔽效能球形腔体的屏蔽效能• 非球形腔体的屏蔽效能非球形腔体的屏蔽效能等效半径：等效半径：等效半径：等效半径：（（（（V V————屏蔽体的体屏蔽体的体屏蔽体的体屏蔽体的体积积积积））））电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术例例例例：：：：长长长长方体屏蔽盒尺寸方体屏蔽盒尺寸方体屏蔽盒尺寸方体屏蔽盒尺寸为为为为：：：： 、壁厚、壁厚、壁厚、壁厚 。

试计试计试计试计算用算用算用算用钢钢钢钢板板板板 和坡莫合金和坡莫合金和坡莫合金和坡莫合金 作屏作屏作屏作屏蔽蔽蔽蔽 材料材料材料材料时时时时的的的的SESE 解解解解：：：：钢钢钢钢：：：：合金：合金：合金：合金：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术（（（（2 2））））用磁路方法用磁路方法用磁路方法用磁路方法计计计计算屏蔽效能算屏蔽效能算屏蔽效能算屏蔽效能矩形截面屏蔽体：矩形截面屏蔽体：矩形截面屏蔽体：矩形截面屏蔽体： 、厚度、厚度、厚度、厚度 ，，，，流流流流经经经经屏蔽体的磁通：屏蔽体的磁通：屏蔽体的磁通：屏蔽体的磁通：流流流流经经经经空腔的磁通：空腔的磁通：空腔的磁通：空腔的磁通：总总总总磁通：磁通：磁通：磁通： ，，，，则则则则外磁外磁外磁外磁场场场场 ；屏蔽体内；屏蔽体内；屏蔽体内；屏蔽体内 ；腔内；腔内；腔内；腔内 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术磁通磁通磁通磁通为为为为磁路磁路磁路磁路计计计计算算算算：：：：对对对对于磁路于磁路于磁路于磁路C CS S：：：：从从从从P P1 1到到到到Q Q1 1: : 磁阻磁阻磁阻磁阻为为为为 磁磁磁磁压压压压降降降降从从从从Q Q1 1 到到到到 Q Q2 2: :故故故故对对对对于磁路于磁路于磁路于磁路C C1 1：：：：CSC1电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术由于由于由于由于 于是有：于是有：于是有：于是有： 故故故故uu若若若若uu若若若若电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术•屏蔽体屏蔽体应选应选用高用高导导磁率的材料，但磁率的材料，但应应防止磁防止磁饱饱和和•被屏蔽物体不要被屏蔽物体不要紧贴紧贴在屏蔽体上在屏蔽体上•注意屏蔽体的注意屏蔽体的结结构构设计设计，，缝缝隙或隙或长长条通条通风风孔循着磁孔循着磁场场方向分布方向分布•对对于于强强磁磁场场的屏蔽可采用多的屏蔽可采用多层层屏蔽，屏蔽，防止防止发发生磁生磁饱饱和和•尽量尽量缩缩短磁路短磁路长长度，增加屏蔽体的截面度，增加屏蔽体的截面积积（厚度）（厚度）•对对于于多多层层屏蔽，屏蔽，应应注意磁路上的彼此注意磁路上的彼此绝缘绝缘电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术 电电电电磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽1. 1. 原理与分析方法原理与分析方法原理与分析方法原理与分析方法原理原理原理原理：：：：①①①①表面反射（表面反射（表面反射（表面反射（R R— — 反射反射反射反射损损损损耗）耗）耗）耗）②②②② 屏蔽材料吸收衰减（屏蔽材料吸收衰减（屏蔽材料吸收衰减（屏蔽材料吸收衰减（A A— — 吸收吸收吸收吸收损损损损耗）耗）耗）耗）③③③③ 多次反射（多次反射（多次反射（多次反射（B B — — 多次反射修正）多次反射修正）多次反射修正）多次反射修正）分析方法：分析方法：分析方法：分析方法：①①①① 电电电电磁感磁感磁感磁感应应应应原理原理原理原理. .计计计计算屏蔽体上的算屏蔽体上的算屏蔽体上的算屏蔽体上的涡涡涡涡流的屏蔽效流的屏蔽效流的屏蔽效流的屏蔽效应应应应来来来来计计计计算屏算屏算屏算屏 蔽效能蔽效能蔽效能蔽效能②②②② 平面波的反射与折射来平面波的反射与折射来平面波的反射与折射来平面波的反射与折射来计计计计算反射与衰减算反射与衰减算反射与衰减算反射与衰减③③③③ 等效等效等效等效传输线传输线传输线传输线理理理理论计论计论计论计算反射与衰减算反射与衰减算反射与衰减算反射与衰减t t电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术2 2. . . . 单层单层单层单层屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能均匀平面波垂直入射到无限大的均匀平面波垂直入射到无限大的均匀平面波垂直入射到无限大的均匀平面波垂直入射到无限大的导导导导体板上（厚度体板上（厚度体板上（厚度体板上（厚度为为为为t t））））uu媒媒媒媒质质质质的本征阻抗的本征阻抗的本征阻抗的本征阻抗：：：：uu传传传传播常数播常数播常数播常数：：：：uu屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能：：：：良良良良导导导导体体体体 ：：：：良良良良导导导导体：体：体：体：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术uu波阻抗波阻抗波阻抗波阻抗：：：：a a. . 远场远场远场远场：：：：b b. . 近近近近场场场场（以（以（以（以电场为电场为电场为电场为主）：主）：主）：主）：c c. . 近近近近场场场场（以磁（以磁（以磁（以磁场为场为场为场为主）：主）：主）：主）：反射系数反射系数反射系数反射系数：：：：透射系数透射系数透射系数透射系数：：：：1 12 2电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术uu一次透射：一次透射：一次透射：一次透射：x =x = 0 0 面上：面上：面上：面上：★★★★ 屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能计计计计算算算算（（（（设设设设入射波入射波入射波入射波场场场场强强强强 ））））反射波：反射波：反射波：反射波：透射波：透射波：透射波：透射波：uu二次透射：二次透射：二次透射：二次透射：x =x = 0 0 面上：面上：面上：面上：反射波：反射波：反射波：反射波：透射波：透射波：透射波：透射波：x =x = t t 面上：面上：面上：面上：反射波：反射波：反射波：反射波：透射波：透射波：透射波：透射波：x = t x = t 面上：面上：面上：面上：反射波：反射波：反射波：反射波：t tx x2 21 13 3电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术n n 次透射：次透射：次透射：次透射：…………总总总总透透透透射射射射场场场场强强强强故：故：故：故：即：即：即：即：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术————相相相相对对对对于于于于铜铜铜铜的的的的电导电导电导电导率，率，率，率，铜铜铜铜：：：：—— —— 厚度（厚度（厚度（厚度（mmmm）。

①①①① 吸收吸收吸收吸收损损损损耗耗耗耗 A (dB) A (dB)①①①① 屏蔽材料越厚，吸收屏蔽材料越厚，吸收屏蔽材料越厚，吸收屏蔽材料越厚，吸收损损损损耗越大，厚度增一个耗越大，厚度增一个耗越大，厚度增一个耗越大，厚度增一个趋趋趋趋肤深度，肤深度，肤深度，肤深度， 吸收吸收吸收吸收损损损损耗增加得耗增加得耗增加得耗增加得9dB9dB；；；；②②②② 磁磁磁磁导导导导率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收损损损损耗越大；耗越大；耗越大；耗越大； ③③③③ 电导电导电导电导率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收损损损损耗越大；耗越大；耗越大；耗越大；④④④④ 频频频频率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收率越高，吸收损损损损耗越大—— —— 相相相相对对对对磁磁磁磁导导导导率；率；率；率；良良良良导导导导体体体体电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术②②②② 反射反射反射反射损损损损耗耗耗耗 R R (dB)(dB)波阻抗波阻抗波阻抗波阻抗良良良良导导导导体：体：体：体：a a. . 远场远场远场远场：：：：b b. .近近近近场场场场：：：：电场电场电场电场源源源源媒媒质质本本征阻抗征阻抗频频率升高，反射率升高，反射损损耗减小耗减小c c. .近近近近场场场场：磁：磁：磁：磁场场场场源源源源频频率升高，反射率升高，反射损损耗增加耗增加电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术③ ③ ③ ③ 多次反射修正多次反射修正多次反射修正多次反射修正 B B（（（（dBdB））））而而而而故：故：故：故：当当当当 时时时时，，，，则则则则当当当当 时时时时，通常可忽略，通常可忽略，通常可忽略，通常可忽略B B。

电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术反射反射反射反射损损损损耗：耗：耗：耗：电场电场电场电场源源源源磁磁磁磁场场场场源源源源（（（（ ））））屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能：：：：吸收吸收吸收吸收损损损损耗：耗：耗：耗：平面波源平面波源平面波源平面波源多次反射修正：多次反射修正：多次反射修正：多次反射修正：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术屏蔽效能的屏蔽效能的频频率特性率特性磁磁磁磁场场场场波波波波平面波平面波平面波平面波电场电场电场电场波波波波f f屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能高高频时电频时电磁磁波的种波的种类类影影响很小响很小电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术例例例例1 1 1 1 有一个大功率有一个大功率有一个大功率有一个大功率线线线线圈的工作圈的工作圈的工作圈的工作频频频频率率率率为为为为20kHz 20kHz ，在离，在离，在离，在离线线线线圈圈圈圈0.5m0.5m处处处处 置一置一置一置一铝铝铝铝板板板板 以屏蔽以屏蔽以屏蔽以屏蔽线线线线圈圈圈圈对设备对设备对设备对设备的影响。

的影响设铝设铝设铝设铝板厚度板厚度板厚度板厚度 为为为为0.5mm 0.5mm 试计试计试计试计算其屏蔽效能算其屏蔽效能算其屏蔽效能算其屏蔽效能解：解：解：解： 屏蔽体屏蔽体屏蔽体屏蔽体处处处处于哪个于哪个于哪个于哪个场场场场区：区：区：区：—— —— 近近近近场场场场大功率大功率大功率大功率线线线线圈圈圈圈—— —— 强强强强磁磁磁磁场场场场，主要，主要，主要，主要为为为为磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽. .故故故故电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术又又又又故故故故电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术式中：式中：式中：式中： 2. 2. 双双双双层层层层屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能屏蔽体的屏蔽效能总总总总反射反射反射反射损损损损耗耗耗耗多次反射修正多次反射修正多次反射修正多次反射修正总总总总吸收吸收吸收吸收损损损损耗耗耗耗t t2 2x x2 21 1t t1 1d d电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术①①①①的多次反射的多次反射的多次反射的多次反射②②②②的多次反射的多次反射的多次反射的多次反射空气空气空气空气层层层层中中中中的多次反射的多次反射的多次反射的多次反射t t2 2x x2 21 1t t1 1d d电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术通常两通常两通常两通常两层层层层之之之之间间间间的空气中的多次反射起主要作用，的空气中的多次反射起主要作用，的空气中的多次反射起主要作用，的空气中的多次反射起主要作用，则则则则当两屏蔽当两屏蔽当两屏蔽当两屏蔽层层层层采用同一金属材料且相同厚度采用同一金属材料且相同厚度采用同一金属材料且相同厚度采用同一金属材料且相同厚度时时时时，，，，电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术 孔孔孔孔缝对缝对缝对缝对屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响屏蔽效能的影响 信号信号线线的出入口，的出入口，电电流流线线的出入口，通的出入口，通风风散散热热孔，接孔，接缝处缝处的的缝缝隙等。

隙等电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术设设设设各泄漏因素的屏蔽效能各泄漏因素的屏蔽效能各泄漏因素的屏蔽效能各泄漏因素的屏蔽效能为为为为 ，即，即，即，即总总总总泄漏泄漏泄漏泄漏场场场场故故故故( ( ( ( 1 1 ) ) ) ) 综综综综合屏蔽效能的合屏蔽效能的合屏蔽效能的合屏蔽效能的计计计计算公式算公式算公式算公式电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术例例例例2 2 设设设设某一某一某一某一频频频频率下，机壳屏蔽材料本身有率下，机壳屏蔽材料本身有率下，机壳屏蔽材料本身有率下，机壳屏蔽材料本身有110dB110dB的屏蔽效能，的屏蔽效能，的屏蔽效能，的屏蔽效能， 各泄漏因素造成屏蔽效能各泄漏因素造成屏蔽效能各泄漏因素造成屏蔽效能各泄漏因素造成屏蔽效能为为为为：：：：（（（（1 1））））滤滤滤滤波与波与波与波与连连连连接器面板：接器面板：接器面板：接器面板： 101dB 101dB ；（；（；（；（2 2）通）通）通）通风风风风孔孔孔孔92dB;92dB;（（（（3 3））））门门门门泄漏：泄漏：泄漏：泄漏：88dB;88dB;（（（（4 4）接）接）接）接 缝缝缝缝泄漏：泄漏：泄漏：泄漏：83dB83dB。

求机箱的求机箱的求机箱的求机箱的总总总总屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能解：解：解：解：电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术( ( ( ( 2 2 ) ) ) ) 缝缝缝缝隙的隙的隙的隙的电电电电磁泄漏磁泄漏磁泄漏磁泄漏故故故故 设设金属屏蔽体上有一金属屏蔽体上有一缝缝隙，其隙，其间间隙隙为为g ，屏蔽板厚度，屏蔽板厚度为为t ，入射波，入射波电场为电场为 E0，，经缝经缝隙泄漏到屏蔽体中隙泄漏到屏蔽体中的的场为场为Ep ，当，当g < 10δ/3 时时，有，有g gt t电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术例例例例3 3 3 3. . 在例在例在例在例1 1中开一中开一中开一中开一缝缝缝缝隙，若其隙，若其隙，若其隙，若其宽宽宽宽度度度度为为为为0.5mm0.5mm、、、、0.25mm 0.25mm 、、、、0.1mm 0.1mm ，，，， 分分分分别别别别求其屏蔽效能求其屏蔽效能求其屏蔽效能求其屏蔽效能 解：解：解：解：当当当当当当当当当当当当无无无无缝缝缝缝隙隙隙隙时时时时的屏蔽效能：的屏蔽效能：的屏蔽效能：的屏蔽效能：SESE＝＝＝＝54.83 dB54.83 dB电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术（（（（3 3）截止波）截止波）截止波）截止波导导导导式通式通式通式通风风风风孔孔孔孔 的屏蔽效能的屏蔽效能的屏蔽效能的屏蔽效能截止截止截止截止频频频频率率率率：：：： 矩形波矩形波矩形波矩形波导导导导：：：：f fc10 c10 = = 15×1015×10 9 9/ / a a （（（（HzHz））））a al ll ll lD DWW圆圆圆圆形波形波形波形波导导导导：：：：f fc11 c11 = =17.6×1017.6×10 9 9/ / D D（（（（HzHz））））六角波六角波六角波六角波导导导导：：：：f fc10 c10 = =15×1015×10 9 9/ / WW （（（（HzHz））））（（（（a a、、、、D D、、、、W W 的的的的单单单单位位位位为为为为：：：：cmcm））））原理原理原理原理：：：： 电电磁波磁波频频率率远远低低于波于波导导的最低截止的最低截止频频率，因而率，因而产产生很大的生很大的衰减。

衰减电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术 屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能矩形波矩形波矩形波矩形波导导导导：：：：圆圆圆圆形波形波形波形波导导导导：：：：六角波六角波六角波六角波导导导导：：：：（（（（l l 的的的的单单单单位位位位为为为为：：：：cmcm））））当当当当 f f << << f fc c 时时时时：：：：设计设计设计设计要求：要求：要求：要求：uul l ≥3≥3a a、、、、l l≥3≥3D D、、、、l l≥3≥3WWuuf fc c = = （（（（5 5～～～～1010））））f f电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术在将截止波在将截止波在将截止波在将截止波导应导应导应导应用到屏蔽体上用到屏蔽体上用到屏蔽体上用到屏蔽体上时时时时，要注意以下几个，要注意以下几个，要注意以下几个，要注意以下几个问题问题问题问题：：：：• 波波导导管必管必须须是截止的是截止的波波导导管管对对于于频频率在截止率在截止频频率以率以 上的上的电电磁波没有任何衰减作用，至少要使波磁波没有任何衰减作用，至少要使波导导的截止的截止频频率是所屏蔽率是所屏蔽频频率的率的 5 倍• 不能有金属材料穿不能有金属材料穿过过截止波截止波导导管。

管当有金属材料穿当有金属材料穿过过截止波截止波导导管管时时，会，会导导致致严严重的重的电电磁泄漏需要注意的是有些光磁泄漏需要注意的是有些光缆缆的内部的内部加有金属加加有金属加强强筋，筋，这时这时将光将光缆缆穿穿过过截止波截止波导时导时也会引起泄漏也会引起泄漏• 波波导导管的安装管的安装最可靠的方法是最可靠的方法是焊焊接，在屏蔽体上开一个尺接，在屏蔽体上开一个尺寸与波寸与波导导管截面相同的孔，然后将波管截面相同的孔，然后将波导导管的四周与屏蔽体管的四周与屏蔽体连续连续焊焊接起来如果波接起来如果波导导管本身管本身带带法法兰盘兰盘，利用法，利用法兰盘兰盘来将波来将波导导管管固定在屏蔽体上，需要在法固定在屏蔽体上，需要在法兰盘兰盘与屏蔽体基体之与屏蔽体基体之间间安装安装电电磁密磁密封封衬垫衬垫电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术• 蜂蜂窝窝形通形通风风板板 在屏蔽在屏蔽在屏蔽在屏蔽设计设计设计设计中使用最多的截止波中使用最多的截止波中使用最多的截止波中使用最多的截止波导导导导要数蜂要数蜂要数蜂要数蜂窝窝窝窝板了蜂窝窝窝窝板的原板的原板的原板的原理是将大量的截止波理是将大量的截止波理是将大量的截止波理是将大量的截止波导焊导焊导焊导焊接在一起，构成截止波接在一起，构成截止波接在一起，构成截止波接在一起，构成截止波导阵导阵导阵导阵列，列，列，列，这样这样这样这样可以形成很大的开口面可以形成很大的开口面可以形成很大的开口面可以形成很大的开口面积积积积，同，同，同，同时时时时能能能能够够够够防止防止防止防止电电电电磁波泄漏。

磁波泄漏磁波泄漏磁波泄漏 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术( ( ( ( 4 4 ) ) ) ) 金属孔板的屏蔽效能金属孔板的屏蔽效能金属孔板的屏蔽效能金属孔板的屏蔽效能电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术屏蔽效能的屏蔽效能的屏蔽效能的屏蔽效能的计计计计算公式算公式算公式算公式SE SE = = A A＋＋＋＋R R＋＋＋＋B B＋＋＋＋K K1 1＋＋＋＋K K2 2+ +K K3 3式中：式中：式中：式中：A A — — 孔的吸收孔的吸收孔的吸收孔的吸收损损损损耗耗耗耗 R R — — 孔的反射孔的反射孔的反射孔的反射损损损损耗耗耗耗 B B —— 孔的多次反射孔的多次反射孔的多次反射孔的多次反射损损损损耗耗耗耗 K K1 1 —— 孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数 K K2 2 —— 低低低低频频频频穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数 K K3 3 — — 孔孔孔孔间间间间耦合修正系数耦合修正系数耦合修正系数耦合修正系数a. a. 孔的吸收孔的吸收孔的吸收孔的吸收损损损损耗耗耗耗 A A 按截止波按截止波按截止波按截止波导计导计导计导计算算算算 矩形孔：矩形孔：矩形孔：矩形孔：A Ar r = = 27.3 27.3 t t / / a a 圆圆圆圆形孔：形孔：形孔：形孔：A Ac c = = 32.0 32.0 t t / / D D t t —— 孔的深度（孔的深度（孔的深度（孔的深度（cmcm））））a a — — 矩形孔的最大矩形孔的最大矩形孔的最大矩形孔的最大宽宽宽宽度（度（度（度（cmcm））））D D — — 圆圆圆圆形孔的直径（形孔的直径（形孔的直径（形孔的直径（cmcm））））电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术b. b. 孔的反射孔的反射孔的反射孔的反射损损损损耗耗耗耗 R R 其中：其中：其中：其中： —— —— 矩形孔矩形孔矩形孔矩形孔———— 圆圆圆圆形孔形孔形孔形孔—— —— 远场远场远场远场———— 近区、近区、近区、近区、电场电场电场电场———— 近区、磁近区、磁近区、磁近区、磁场场场场电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术a a —— 每一孔洞的面每一孔洞的面每一孔洞的面每一孔洞的面积积积积（（（（cmcm2 2））））P P —— 孔孔孔孔间导间导间导间导体体体体宽宽宽宽度度度度 / / 趋趋趋趋肤深度肤深度肤深度肤深度c. c. 多次反射修正多次反射修正多次反射修正多次反射修正B Bd. d. 孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数K K1 1 e e. . 低低低低频频频频穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数K K2 2f f. . 孔孔孔孔间间间间耦合修正系数耦合修正系数耦合修正系数耦合修正系数K K3 3 n n —— 每每每每cmcm2 2内的孔洞数内的孔洞数内的孔洞数内的孔洞数电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术解解解解 a a. . A A = 32 = 32 t t / / D D = 12.8 dB = 12.8 dB例例例例 某某某某飞飞飞飞机控制盒用机控制盒用机控制盒用机控制盒用铝铝铝铝板加工而成，板加工而成，板加工而成，板加工而成，铝铝铝铝板厚度板厚度板厚度板厚度t t = = 2mm 2mm，两，两，两，两侧侧侧侧面板面板面板面板 上的上的上的上的总总总总孔数孔数孔数孔数为为为为2×8×9, 2×8×9, 孔的形状孔的形状孔的形状孔的形状为圆为圆为圆为圆形，孔径形，孔径形，孔径形，孔径D D = = 5mm 5mm，孔的中，孔的中，孔的中，孔的中心心心心间间间间距距距距为为为为18mm18mm。

设设设设平面波的平面波的平面波的平面波的频频频频率率率率为为为为f f = = 5MHz 5MHz，求控制盒的屏，求控制盒的屏，求控制盒的屏，求控制盒的屏蔽效能b b. . c. c. 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术孔孔孔孔阵阵阵阵面面面面积积积积：：：：d. d. 孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数孔数目修正系数K K1 1 e e. . 低低低低频频频频穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数穿透修正系数K K2 2f f. . 总总总总孔数：孔数：孔数：孔数：故故故故 SE SE = = A A + + R R + + B B + + K K1 1 + + K K2 2 + + K K3 3 = = 55.8 dB55.8 dB电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术1. 1. 使用使用使用使用电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封衬垫衬垫衬垫衬垫的主要的主要的主要的主要优优优优点点点点3.6 3.6 电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封处处处处理理理理uu减少减少减少减少结结结结合合合合处处处处的的的的紧紧紧紧固螺固螺固螺固螺钉钉钉钉，增加，增加，增加，增加设备设备设备设备美美美美观观观观性和可性和可性和可性和可维护维护维护维护性性性性uu降低降低降低降低对对对对机械加工的要求，允机械加工的要求，允机械加工的要求，允机械加工的要求，允许许许许接触面有接触面有接触面有接触面有较较较较低的平整度低的平整度低的平整度低的平整度uu在在在在缝缝缝缝隙隙隙隙处处处处不会不会不会不会产产产产生高生高生高生高频频频频泄漏泄漏泄漏泄漏电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术2. 2. 使用使用使用使用电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封衬垫衬垫衬垫衬垫的的的的场场场场合合合合uu机箱机箱机箱机箱结结结结合面的合面的合面的合面的缝缝缝缝隙隙隙隙长长长长度超度超度超度超过过过过λ λ/ /2020uu要求机箱的屏蔽效能大于要求机箱的屏蔽效能大于要求机箱的屏蔽效能大于要求机箱的屏蔽效能大于40dB40dBuu设备设备设备设备的的的的发发发发射或敏感射或敏感射或敏感射或敏感频频频频率超率超率超率超过过过过100MHz100MHzuu无法采用机械加工来得到更好的无法采用机械加工来得到更好的无法采用机械加工来得到更好的无法采用机械加工来得到更好的导电连续导电连续导电连续导电连续性性性性uu结结结结合面采用了不同材料，而且合面采用了不同材料，而且合面采用了不同材料，而且合面采用了不同材料，而且设备设备设备设备要在要在要在要在恶恶恶恶劣劣劣劣环环环环境下工作境下工作境下工作境下工作uu需要需要需要需要对环对环对环对环境采取密封措施境采取密封措施境采取密封措施境采取密封措施电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术3. 3. 使用使用使用使用电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封衬垫衬垫衬垫衬垫的关的关的关的关键键键键uu保持接触面清保持接触面清保持接触面清保持接触面清洁洁洁洁，且没有非，且没有非，且没有非，且没有非导电导电导电导电保保保保护层护层护层护层uu选选选选用用用用导电导电导电导电性能好的性能好的性能好的性能好的衬垫衬垫衬垫衬垫材料材料材料材料uu对衬垫对衬垫对衬垫对衬垫施加足施加足施加足施加足够够够够的的的的压压压压力力力力uu衬垫衬垫衬垫衬垫有足有足有足有足够够够够的厚度的厚度的厚度的厚度uu注意注意注意注意衬垫衬垫衬垫衬垫与屏蔽体接触表面与屏蔽体接触表面与屏蔽体接触表面与屏蔽体接触表面间间间间的的的的电电电电化学腐化学腐化学腐化学腐蚀蚀蚀蚀uu当需要活当需要活当需要活当需要活动动动动接触接触接触接触时时时时，，，，应应应应使用指形簧片使用指形簧片使用指形簧片使用指形簧片电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术4. 4. 电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封衬垫衬垫衬垫衬垫的主要性能指的主要性能指的主要性能指的主要性能指标标标标uu回回回回弹弹弹弹力力力力uu导电导电导电导电性性性性uu最小形最小形最小形最小形变变变变量量量量uu衬垫衬垫衬垫衬垫厚度厚度厚度厚度uu电电电电化学相容性化学相容性化学相容性化学相容性uu压缩压缩压缩压缩形形形形变变变变电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术5. 5. 常用常用常用常用电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封衬垫衬垫衬垫衬垫uu金属金属金属金属丝丝丝丝网网网网衬垫衬垫衬垫衬垫 用用用用铍铜丝铍铜丝铍铜丝铍铜丝、蒙乃、蒙乃、蒙乃、蒙乃尔尔尔尔丝丝丝丝或不或不或不或不锈钢丝编织锈钢丝编织锈钢丝编织锈钢丝编织成管状成管状成管状成管状长长长长条，外形很像屏蔽条，外形很像屏蔽条，外形很像屏蔽条，外形很像屏蔽电缆电缆电缆电缆的屏蔽的屏蔽的屏蔽的屏蔽层层层层。

为为为为了增了增了增了增强强强强金金金金属网的属网的属网的属网的弹弹弹弹性，有性，有性，有性，有时时时时在网管内加入橡胶芯在网管内加入橡胶芯在网管内加入橡胶芯在网管内加入橡胶芯 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术 在硅橡胶内填充占在硅橡胶内填充占在硅橡胶内填充占在硅橡胶内填充占总总总总重量重量重量重量7070～～～～ 80 80％比例的金属％比例的金属％比例的金属％比例的金属颗颗颗颗粒，如粒，如粒，如粒，如银银银银粉、粉、粉、粉、铜铜铜铜粉、粉、粉、粉、铝铝铝铝粉、粉、粉、粉、镀银铜镀银铜镀银铜镀银铜粉、粉、粉、粉、镀银铝镀银铝镀银铝镀银铝粉、粉、粉、粉、镀镀镀镀银银银银玻璃球等玻璃球等玻璃球等玻璃球等这这这这种材料保留一部分硅橡胶良好种材料保留一部分硅橡胶良好种材料保留一部分硅橡胶良好种材料保留一部分硅橡胶良好弹弹弹弹性的性的性的性的特性，同特性，同特性，同特性，同时时时时具有具有具有具有较较较较好的好的好的好的导电导电导电导电性 uu导电导电导电导电橡胶橡胶橡胶橡胶电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术uu导电导电导电导电布布布布衬垫衬垫衬垫衬垫电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术uu指形簧片指形簧片指形簧片指形簧片铍铜铍铜制成的簧片，具有很制成的簧片，具有很好的好的弹弹性和性和导电导电性。

性电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术衬垫衬垫衬垫衬垫种种种种类类类类优优优优点点点点缺点缺点缺点缺点适用适用适用适用场场场场合合合合导电导电导电导电橡胶橡胶橡胶橡胶具有具有具有具有环环环环境密封和境密封和境密封和境密封和电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封作用，高作用，高作用，高作用，高频频频频屏蔽效能高屏蔽效能高屏蔽效能高屏蔽效能高需要的需要的需要的需要的压压压压力大、价力大、价力大、价力大、价格高格高格高格高需要需要需要需要环环环环境密封和境密封和境密封和境密封和较较较较高屏高屏高屏高屏蔽效能的蔽效能的蔽效能的蔽效能的场场场场合合合合金属金属金属金属丝丝丝丝网条网条网条网条成本低、不易成本低、不易成本低、不易成本低、不易损损损损坏坏坏坏高高高高频频频频屏蔽效能低、屏蔽效能低、屏蔽效能低、屏蔽效能低、没有没有没有没有环环环环境密封作用境密封作用境密封作用境密封作用干干干干扰频扰频扰频扰频率在率在率在率在1GHz1GHz以下以下以下以下的的的的场场场场合合合合指形簧片指形簧片指形簧片指形簧片屏蔽效能高、允屏蔽效能高、允屏蔽效能高、允屏蔽效能高、允许许许许滑滑滑滑动动动动接接接接触、形触、形触、形触、形变变变变范范范范围围围围大大大大价格高、没有价格高、没有价格高、没有价格高、没有环环环环境境境境密封作用密封作用密封作用密封作用有滑有滑有滑有滑动动动动接触的接触的接触的接触的场场场场合、合、合、合、较较较较高屏蔽效能的高屏蔽效能的高屏蔽效能的高屏蔽效能的场场场场合合合合螺旋管螺旋管螺旋管螺旋管屏蔽效能高、价格低、复屏蔽效能高、价格低、复屏蔽效能高、价格低、复屏蔽效能高、价格低、复合型能提供合型能提供合型能提供合型能提供环环环环境密封和境密封和境密封和境密封和电电电电磁密封磁密封磁密封磁密封过过过过量量量量压缩时压缩时压缩时压缩时容易容易容易容易损损损损坏坏坏坏需要需要需要需要环环环环境密封和境密封和境密封和境密封和较较较较高屏高屏高屏高屏蔽效能的蔽效能的蔽效能的蔽效能的场场场场合、有良好合、有良好合、有良好合、有良好压缩压缩压缩压缩限位的限位的限位的限位的场场场场合合合合多重多重多重多重导电导电导电导电橡胶橡胶橡胶橡胶弹弹弹弹性好、价格低、可提供性好、价格低、可提供性好、价格低、可提供性好、价格低、可提供环环环环境密封境密封境密封境密封表表表表层导电层较层导电层较层导电层较层导电层较薄、薄、薄、薄、反复使用反复使用反复使用反复使用时时时时易脱落易脱落易脱落易脱落需要需要需要需要环环环环境密封和一般屏境密封和一般屏境密封和一般屏境密封和一般屏蔽效能的蔽效能的蔽效能的蔽效能的场场场场合、不能提合、不能提合、不能提合、不能提供供供供较较较较大大大大压压压压力的力的力的力的场场场场合合合合导电导电导电导电布布布布柔柔柔柔软软软软、需要、需要、需要、需要压压压压力小、价格力小、价格力小、价格力小、价格低低低低温湿温湿温湿温湿环环环环境中容易境中容易境中容易境中容易损损损损坏坏坏坏不能提供不能提供不能提供不能提供较较较较大大大大压压压压力的力的力的力的场场场场合合合合不同不同衬垫衬垫材料的特点比材料的特点比较较电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术1. 1. 确定屏蔽效能确定屏蔽效能确定屏蔽效能确定屏蔽效能2. 2. 材料的材料的材料的材料的选择选择选择选择 屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽设计设计设计设计要点要点要点要点根据根据根据根据电电电电磁特性：磁特性：磁特性：磁特性：uu近近近近场电场电场电场电屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽————高高高高导电导电导电导电率金属，接地；率金属，接地；率金属，接地；率金属，接地；uu近近近近场场场场低低低低频频频频磁磁磁磁场场场场屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽————高高高高导导导导磁率材料，不接地；磁率材料，不接地；磁率材料，不接地；磁率材料，不接地；uu近近近近场场场场高高高高频频频频磁磁磁磁场场场场屏蔽屏蔽屏蔽屏蔽————高高高高导电导电导电导电率金属，可不接地；率金属，可不接地；率金属，可不接地；率金属，可不接地；uu远场电远场电远场电远场电磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽磁屏蔽 —— —— 高高高高导电导电导电导电率金属，良好接地率金属，良好接地率金属，良好接地率金属，良好接地可根据可根据可根据可根据电电电电磁兼容磁兼容磁兼容磁兼容标标标标准要求来确定准要求来确定准要求来确定准要求来确定电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术3. 3. 结结结结构的完整性构的完整性构的完整性构的完整性设计设计设计设计4. 4. 校校校校验验验验屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能屏蔽效能2) 2) 缝缝缝缝隙屏蔽隙屏蔽隙屏蔽隙屏蔽uu增加深度增加深度增加深度增加深度uu加装加装加装加装导电衬垫导电衬垫导电衬垫导电衬垫1) 1) 多多多多层设计层设计层设计层设计3) 3) 通通通通风风风风孔孔孔孔uu加装金属加装金属加装金属加装金属丝丝丝丝网罩；网罩；网罩；网罩；uu打孔金属板；打孔金属板；打孔金属板；打孔金属板；uu蜂蜂蜂蜂窝窝窝窝形通形通形通形通风风风风板板板板4) 4) 电缆电缆电缆电缆及接口屏蔽及接口屏蔽及接口屏蔽及接口屏蔽uu硬管屏蔽；硬管屏蔽；硬管屏蔽；硬管屏蔽；uu软软软软管屏蔽；管屏蔽；管屏蔽；管屏蔽；uu单层编织丝单层编织丝单层编织丝单层编织丝网；网；网；网；uu双双双双层编织丝层编织丝层编织丝层编织丝网；网；网；网；uu编织线编织线编织线编织线与金属箔与金属箔与金属箔与金属箔组组组组合合合合uu滤滤滤滤波波波波连连连连接器接器接器接器。