反射损耗与波阻抗有关-电缆情缘网.PPT

第二章　屏蔽技术 ２．１电磁屏蔽原理 屏蔽的定义　　利用磁性材料或者低阻金属材料（铝、铜）等制成容器将需要隔离的设备、装置、电路全部包起来称之为屏蔽。 屏蔽的作用：其一是将容器里的设备、装置、电路不去干扰容器外边的接收器， 　　　其二是容器外边的电磁干扰源对容器里边的接收器不构成干扰。 屏蔽的分类： 　　　　　静电屏蔽：主要防止静电藕合干扰； 屏蔽　　　磁屏蔽：主要防止低频磁场干扰； 　　　　　电磁屏蔽：主要防止高频场的干扰。 １．静电屏蔽 消除两个设备、装置及电路之间由于分布电容藕合所产生的静电场干扰称之为静电屏蔽。 屏蔽的机理：利用低阻金属材料制成容器使其内部的电力线不传到外部，而外部的电力线也不影响到内部，把电场终止在屏蔽壳体接地来实现 由电磁场理论可知，导体在电场中要产生静电平衡，导体是个等位体，导体表面是个等位面，即导体内部的静电场为零．也就是说导体不让电力线通过。 　要达到静电屏蔽的目的，一定要将屏蔽壳体接地 2低频磁场屏蔽 低频磁场屏蔽材料选择原则： (1)屏蔽层的开口或缝隙处不能切断磁力线（见课本P44图２－７） (2)屏蔽材料的磁导率要足够高； (3)屏蔽层数要满足要求； (4)屏蔽层厚度要厚。 不能用于高频，否则，由于磁性损耗导至导磁率明显下降。 3. 电磁屏蔽 电磁屏蔽　用金属和磁性材料对电场和磁场即电磁波进行隔离称之为电磁屏蔽。（这种屏蔽通常用在10kHz以上高频段中） 1．屏蔽原理 ： （１)传输线理论：将屏蔽壳体比作为传输线，并认为辐射场通过金属时，在外表面被反射一部分，部分在金属内传播：被吸收而受到衰减。（这一理论与行波在传输线上传播的理论类似，而且计算也方便，精度也高，是当前广泛采用的一种分析方法。） (2)涡流效应：电磁波在金属壳体上产生感应涡流，而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场，抵消削弱了原磁场而达到屏蔽作用。（这种方法忽略磁导率的因子，误差大，应用受到局限） (3)电磁矢量分析：用电磁失量方程来分析，精确度很高。（由于计算复杂也受到一定限制） 2.2 屏蔽效能 屏蔽壳体可以做成金属隔板式、盒式，也可以作成电缆屏蔽和连接器屏蔽。 屏蔽的壳体一般有实芯型、非实芯型(如金属网)和金属编织带几种类型，后者主要用作电线的屏蔽。 各种屏蔽体的性能，均用该屏蔽体的屏蔽效果来表示。 屏蔽效能用下述方式来定义： (1)用相应的磁场比； (2)用相应的电场比； (3)用场内所讨论的点在屏蔽插入前、后的功率密度比； (4)屏蔽前表面入射波场强与这表面辐射出场强之比，于是 屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)为 影响屏蔽效果的大小的因素： 1.与屏蔽材料的性能有关， 2.与辐射频率、屏蔽体与辐射源的距离、以及壳体上可能存在的各种不连续的形状和数量有关。 在进行屏蔽设计时，应先了解待屏蔽区域屏蔽前的场强及屏蔽以后允许的场强分别是多少，两者的差值即为所需的屏蔽效果。 3．均匀屏蔽(金属板屏蔽体) 在均匀屏蔽理论中是把金属板屏蔽体看成是无洞、无孔、无缝隙、地为无限大的均匀平面，屏蔽效能主要是由屏蔽方式和屏蔽材料决定的。 目前，供评定屏蔽材料用的屏蔽效能计算公式，常用的是谢昆诺夫公式。它是利用传输线原理，在屏蔽板是薄的无限大平面和入射波为垂直入射的横电磁波条件下成立时，用一段长度为屏蔽板厚度ｔ，特性阻抗为屏蔽本征阻抗的有损耗传输线代替金属屏蔽板， 金属板的屏蔽效能SE(dB)为SE=A1+A2+A3 当Al＜10时，A3可以直接从图—37中查得。 在一定条件下，金属箔越薄，屏蔽效能越高 有人对0.036ｍｍ、0.107ｍｍ和0.249mm三种不同厚度的电解铜箔屏蔽效能进行实测，结果表明0.036ｍｍ厚的电解铜箔材料屏蔽效能最好。由实测可以看出．谢昆诺夫公式在高频和屏蔽体厚度很薄的情况下是不适用的。 （见课本P５０表２－１） 频率和厚度又是有关的：由电磁场理论可知，电磁波在良导体中的衰减很快，用集肤深度δ表示： 集肤深度δ控制理论 4.非实心型屏蔽 应用场合包括： (1)需要带眼的屏蔽 (2)需要设置通风孔、电缆或导线的进出孔、照明孔、照伤孔、加水孔和电表的安装孔等；(3)为便于人们查看而留且的屏蔽不连续。这种不连续包括紧密连接的两金属面间的接缝(如两金属板用铆接或螺钉紧固时残留的缝隙)和两金属扳间置入金属衬垫后形成的开口和缝隙。 非实心型屏蔽 金属网屏蔽 金属编织物屏蔽 蜂房式金属结构屏蔽（用许多并列的六角形金属管焊在一起构成的，其中每一个金属管都起着波导衰减器的作用）等。 ２．３　屏蔽材料的选择 １．屏蔽效能 屏蔽材料，其中包括小孔金属材料(如金属网、冲孔金属板)、伪均匀金属材料(如金属化喷涂)和实心金属材料(加金属箔、金属板等