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電磁屏蔽
電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)縮寫EMC,就是指某電子設備既不干擾其它設備,同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產(chǎn)品質(zhì)量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產(chǎn),而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護。電子元件對外界的干擾,稱為EMI(Electromagnetic Interference);由線圈工作電流所產(chǎn)生的磁力線和由屏蔽體感生電流所產(chǎn)生的磁力線方向相反,部分相互抵消,起到屏蔽作用。電磁波會與電子元件作用,產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象,稱為
EMS(Electromagnetic Susceptibility)。由于輻射源分為近區(qū)的電場源、磁場源和遠區(qū)的平面波,因此屏蔽體的屏蔽性能依據(jù)輻射源的不同,在材料選擇、結(jié)構形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。例如,TV熒光屏上常見的“雪花”,便表示接受到的訊號被干擾。電磁屏蔽在空間某個區(qū)域內(nèi),用以減弱由某些源引起的場強的措施。在絕大多數(shù)情況下,屏蔽體可由銅、鋁、鋼等金屬制成,但對于恒定和極低頻磁場,也可采用鐵氧體等材料作為屏蔽體。在一個系統(tǒng)內(nèi)或不同系統(tǒng)間常會產(chǎn)生電磁噪聲或干擾而引起系統(tǒng)性能惡化,因此要求,①將電力線或磁力線限制在一定區(qū)域內(nèi);②使某一區(qū)域不受外來電力線和磁力線的影響。
當電磁波到達屏蔽體表面時,由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù),對入射波產(chǎn)生的反射。即使對于完全封閉的金屬殼,在頻率極低的外部電磁場作用下,理論上內(nèi)部的磁通密度并不為零。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度,只要求交界面上的不連續(xù);b、未被表面反射掉而進入屏蔽體的能量,在體內(nèi)向前傳播的過程中,被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收;c、在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量,傳到材料的另一表面時,遇到金屬-空氣阻抗不連續(xù)的交界面,會形成再次反射,并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個金屬的交界面上可能有多次的反射。總之,電磁屏蔽體對電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。
電磁屏蔽的材料
用什么材料作電磁屏蔽呢?因電磁波在良導體中衰減很快,把由導體表面衰減到表面值的1/e(約36.8%)處的厚度稱為趨膚厚度(又稱透入深度),用d表示,有其中μ和σ分別為屏蔽材料的磁導率和電導率。電磁屏蔽室按照其原理分為電場屏蔽(靜電屏蔽和交變電場屏蔽)、磁場屏蔽(低頻磁場和高頻磁場屏蔽)和電磁場屏蔽(電磁波的屏蔽)。若電磁頻率f=100MHz,對銅導體(σ=5.8×107/·m,μ≈μo=4π×10-7H/m)可求出d=0.00667mm??梢娏紝w的電磁屏蔽效果顯著。如果是鐵(σ=107/·m)則d=0.016mm。如果是鋁(σ=3.54×107/·m)則d=0.0085mm。