专题二屏蔽技术.docx

摘要随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重，对电磁兼容性设计的要求也越来越高，作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发，讨论了屏蔽原理、屏蔽效能计算、屏蔽的注意事项以及所要遵循的原则，在电子设备实施具体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害，介绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。关键字：电磁兼容；抗干扰；电磁屏蔽；屏蔽材料；效能。引言在人类进入信息化的时代，随着科学的进步，电子技术的发展,辐射无孔不入，电磁干扰越来越严重。所以电磁兼容设计已经成为产品设计中十分重要的一项内容。在电子设备及电子产品中,电磁干扰能量通过传导性耦合和辐射性耦合来传输。为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采取滤波技术,对辐射性耦合则需采用屏蔽技术来加以抑制。电磁屏蔽已成为解决电磁兼容问题的最重要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。因此电磁屏蔽技术在生活中有很大的重要性。在利用电磁屏蔽技术的同时应该对其充分了解。本文详细讨论了电子设备的电磁屏蔽设计技术，系统地分析了电子设备电磁屏蔽的技术原理，屏蔽效能的计算方法，各种屏蔽材料的性能和应用场合，屏蔽的各种注意事项，孔眼的屏蔽效能的计算，屏蔽效能的检测以及特殊部位的特殊屏蔽措施。目前，经过科研人员的不懈努力，我国在电磁屏蔽方面取得了显著成绩。据2009年新华网新闻报道：《解放军列装高性能屏蔽布可应对电磁武器攻击》，说我们的军队成功地研制了高性能电磁屏蔽布，目前该成果已定型列装部队，壮大了我们国家的军事力量。同年时期，华夏高科技产业创新奖评审委员会组织，对“电磁屏蔽用碳纤维复合颗粒料与复合材料的研发”项目进行了成果鉴定并通过鉴定。在生活中用到屏蔽的例子也不少见，如电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮，高压带电作业(500千伏带电作业用的屏蔽服)，汽车外的天线，有线电视信号线,在服务区怕被人打手机,又不能关机,找个金属盒子装进去,就变成了您拨打的用户不在服务区等等真是屡见不鲜。正文电磁屏蔽原理：磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来，使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施；或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来，使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和极低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化，因此要求,①将电力线或磁力线限制在一定区域内；②使某一区域不受外来电力线和磁力线的影响。静电屏蔽：用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来，在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷，外侧出现与带电导体等量的正电荷，如果将金属屏蔽体接地，则外侧的正电荷将流入大地，外侧将不会有电 场存在，即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。交变电场屏蔽：为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压，可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体，并将金属屏蔽体接地。交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。只要设法使金属屏蔽体良好接地，就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变 得很小。电场屏蔽以反射为主，因此屏蔽体的厚度不必过大，而以结构强度为主要考虑因素交变磁场屏蔽：交变磁场屏蔽有高频和低频之分。低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路，使大部分磁场被集中在屏蔽体内。屏蔽体的磁导率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。当然要与设备的重量相协调。高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的交变电磁场屏蔽：一般采用电导率高的材料作屏蔽体，并将屏蔽体接地。它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰，又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。屏蔽体的厚度不必 过大，而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。屏蔽效能计算：6/34~7/342.1电磁波反射损耗2.2电磁波吸收损耗2.3电磁波多次反射损耗2.4屏蔽效能计算实例3.屏蔽的注意事项8/343.1屏蔽的完整性3.2屏蔽材料的效能和应用场合3.3屏蔽体的壁厚和表面处理3.4屏蔽体良好接地 16/34 3.4.1主要接地形式 3.4.2克服地线干扰的主要方法 3.4.3EMC接地要求4．电磁屏蔽设计的基本方法和屏蔽效能检测4.1基本方法4.2检测设备4.3屏蔽效能检测方法（写方法1和2，29/34；还有30/34的1和2的优缺点）5 电磁屏蔽的应用一.对接收电路的电磁屏蔽，在高频端和低频端都采用对电感和电容谐振或传输电路采用金属罩进行电磁屏蔽，电台