第5章_电磁屏蔽技术分解.ppt

江滨浩 江滨浩 实践电磁兼容 - 第三章 电磁屏蔽 主要内容 概 述 电场屏蔽 低频磁场屏蔽 高频磁场屏蔽 电磁屏蔽 孔洞的屏蔽效能 概 述 静电场屏蔽 静电场的屏蔽 交变电场的屏蔽 低频交变电场的骚扰源与接受器之间的电场感应耦合可以用它们之间的等效耦合电容Ce进行描述，可采用电路理论加以解释。 直观、方便。 利用金属板接地抑制干扰 低频：100 kHz以下 结论： 磁导率μ越高、截面积s越大，则磁路的磁阻R越小，集中在磁路中的磁通就越大，在空气中的漏磁通就大大减少。 高 频 磁 场 屏 蔽 高频磁场的屏蔽采用的是低电阻率的良导体（铜、铝） 电磁屏蔽 时变电磁场中，电场和磁场总是同时存在的，通常所说的屏蔽，多指电磁屏蔽。电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁场。 电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz ~ 40GHz)。 在频率较低（近场区，近场随着骚扰源的性质不同，电场和磁场的大小有很大差别。 高电压小电流骚扰源以电场为主（电准稳态场－忽略了感应电压），磁场骚扰较小（有时可忽略）。 低电压高电流骚 扰 源 以 磁 场 骚 扰 为 主（磁准稳态场－忽略了位移电流），电场骚扰较小。 随着频率增高，电磁辐射能力增加，产生辐射电磁场，并趋向于远场骚扰。远场骚扰中的电场骚扰和磁场骚扰都不可忽略，因此需要将电场和磁场同时屏蔽，即电磁屏蔽。 屏 蔽 效 能 屏蔽机理 设金属平板左右两侧均为空气，因而在左右两个界面上出现波阻抗突变，入射电磁波在界面上就产生反射和透射。 电磁能（波）的反射，是屏蔽体对电磁波衰减的第一种机理，称为反射损耗，用R表示。 怎样屏蔽低频磁场？ 磁屏蔽材料的频率特性 磁导率随场强的变化 强磁场的屏蔽 良好电磁屏蔽的关键因素 实际屏蔽体的问题 远场区孔洞的屏蔽效能 孔洞在近场区的屏蔽效能 缝隙的泄漏 缝隙的处理 电磁密封衬垫的种类 电磁密封衬垫的主要参数 电磁密封衬垫的安装方法 截止波导管 截止波导管的屏效 截止波导管的损耗 通风口的处理 截止波导管的设计步骤 操作器件的处理 显示窗/器件的处理 屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法 搭 接 搭接不良的滤波器 搭接不良的机箱 搭接面的腐蚀 频率不同搭接方式不同 搭接点的保护 搭接阻抗的测量 不同的搭接条 不同金属的截止波导管的损耗。 同样情况下，波导越长，壁面吸收损失越大，屏蔽效能越好 圆柱波导较好，但不易组合 孔的尺度较大时，截止频率低，大于截止频率的干扰无法屏蔽 穿孔金属板 截止波导通风板 多个小孔构成的孔阵代替一个大孔 ，提高孔的截止频率。 孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE 确定截止波导管的截面形状 确定要屏蔽的最高的频率 f 确定波导管的截止频率 fc 计算截止波导管的截面尺寸 由SE 确定截止波导管的长度 5f 屏蔽体上开小孔 屏蔽体上栽上截止波导管 用隔离舱将操作器件隔离出 隔离舱 滤波器 屏蔽窗 滤波器 在内部可将电缆延伸 表面做导电清洁处理，保持360度连接 注意防腐 屏蔽互套 屏蔽体边界 屏蔽电缆 与电缆套360度搭接 电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接例如： 电缆屏蔽层与机箱之间搭接 屏蔽体上不同部分之间的搭接 滤波器与机箱之间的搭接 不同机箱之间的地线搭接 滤波器接地阻抗 预期干扰电流路径 实际干扰电流路径 阻抗值大 V I 航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m?! I IV III II 机柜 ~ 搭接阻抗 频率 寄生电容 导线电感 并联谐振点 V I Z = V / I 孔阵金属板：如前所述，孔洞的电磁泄漏与孔洞的最大尺寸有关，因此在屏蔽机箱的通风孔设计上，，往往采用与一个大孔相同开口面积的多个小孔构成的孔阵代替一个大孔。 这样做的好处有以下几个： 提高孔的截止频率，提高了单个孔的屏蔽效能； 增加辐射源到孔的相对距离（与孔的尺寸相比），减小孔的泄漏（孔的泄漏与辐射源到孔的距离有关）； 如果穿孔板有一定的厚度，可以增加截止波导的衰减作用。 当屏蔽体的屏