《电磁屏蔽技术》课件.pptVIP

*******************电磁屏蔽技术课程大纲电磁辐射的基本概念电磁波的特性、电磁辐射的来源、电磁辐射的危害。电磁屏蔽的基本原理反射、吸收、阻隔。电磁屏蔽材料金属材料、介质材料、复合材料。电磁屏蔽设计空间布局、材料选择、结构设计。电磁辐射的基本概念电磁波的特性电磁波以光速传播，具有波粒二象性。电磁辐射的来源手机信号塔、无线路由器等电子设备会发射电磁辐射。电磁辐射的危害过量的电磁辐射可能会对人体造成损害，例如影响神经系统和内分泌系统。1.1电磁波的特性1横波特性电磁波是一种横波，电场和磁场相互垂直，并且都垂直于波的传播方向。2速度恒定电磁波在真空中以光速传播，约为每秒30万公里。3频率和波长电磁波的频率和波长成反比，频率越高，波长越短。4能量与频率相关电磁波的能量与频率成正比，频率越高，能量越大。1.2电磁辐射的来源自然来源太阳、雷电、极光等自然现象都会产生电磁辐射。人工来源无线电广播、电视、手机、微波炉、雷达等设备都会产生电磁辐射。工业生产一些工业生产过程，如焊接、电弧切割、电镀等也会产生电磁辐射。1.3电磁辐射的危害对人体健康的影响，包括：头痛、恶心、失眠等。对电子设备的影响，包括：信号干扰、数据丢失等。对环境的影响，包括：电磁污染、环境噪音等。电磁屏蔽的基本原理反射利用导体表面的反射特性，将电磁波反射回源头，从而降低电磁辐射强度。吸收利用材料的电磁损耗特性，将电磁波能量转化为热能，从而降低电磁辐射强度。阻隔利用屏蔽材料的物理阻挡作用，阻挡电磁波传播路径，从而降低电磁辐射强度。2.1反射金属表面会反射电磁波，阻止其进入被屏蔽区域。反射效率取决于材料的电导率和入射角。频率越高，反射效率越高。2.2吸收1材料特性利用材料本身的特性，将电磁波的能量转化为热能。2材料种类常见的吸收材料包括磁性材料、导电材料和介质材料。3应用场景吸收式屏蔽适用于高频电磁波的屏蔽，如手机信号屏蔽。2.3阻隔屏蔽层材料通过使用具有高导电率的材料，例如金属或导电聚合物，可以有效地阻隔电磁波。屏蔽层厚度屏蔽层的厚度与电磁波的频率和材料的导电率有关。越厚的屏蔽层，阻隔效果越好。屏蔽层结构屏蔽层可以是连续的，也可以是网状的。网状结构可以减少重量和成本，但屏蔽效果会略微下降。3.电磁屏蔽材料金属材料铜、铝、钢等金属材料具有良好的导电性和反射性，是常用的电磁屏蔽材料。它们可以有效地反射电磁波，减少电磁辐射的穿透。介质材料介质材料如导电塑料、碳纳米管等，可以吸收电磁波，降低电磁辐射的强度。复合材料复合材料结合了不同材料的优势，可以提高屏蔽效果，例如金属-介质复合材料、导电聚合物-碳纳米管复合材料等。3.1金属材料铜导电性能优异，屏蔽效果好，但成本较高。铝重量轻，价格低廉，但屏蔽效果不如铜。不锈钢耐腐蚀，强度高，但屏蔽效果一般。3.2介质材料吸收材料吸收材料主要用于吸收电磁波，减少电磁辐射的穿透能力，如电磁波吸收体。阻隔材料阻隔材料主要用于阻挡电磁波，减少电磁辐射的泄漏，如电磁屏蔽罩。反射材料反射材料主要用于反射电磁波，将电磁辐射能量反射回发射源，如电磁波反射体。3.3复合材料1金属-介质复合材料结合金属和介质材料的优势，增强屏蔽效能。2导电聚合物复合材料轻量化、柔性化，适用于特殊环境。3纳米复合材料利用纳米材料的特性，提高屏蔽效能和性能。电磁屏蔽设计空间布局屏蔽区域的形状和尺寸会影响屏蔽效果。材料选择材料的特性，例如电导率和磁导率，会影响屏蔽性能。结构设计屏蔽层的厚度和连接方式也会影响屏蔽效果。4.1空间布局电磁屏蔽空间布局是指屏蔽材料在空间中的排列方式，以及屏蔽区域的划分。空间布局要根据电磁辐射源、屏蔽目标的具体情况进行设计，考虑屏蔽效能、成本、施工等因素。常见的空间布局方式包括封闭式、半封闭式、局部屏蔽等，选择合适的布局可以有效降低电磁辐射的干扰。4.2材料选择导电性金属材料具有良好的导电性，可以有效地反射电磁波，降低电磁辐射的穿透率。磁导率高磁导率材料可以有效地吸收电磁波，减少电磁辐射的强度。阻抗匹配选择合适的材料，可以有效地匹配电磁波的阻抗，降低电磁辐射的反射率。4.3结构设计屏蔽层：采用金属板或网状结构，防止电磁波穿透。磁性材料：用于吸收和衰减电磁波，提高屏蔽效果。接地：将屏蔽层连接到地面，形成低阻抗通路，引导电磁波泄漏。电磁屏蔽测试测试方法常用的电磁屏蔽测试方法包括：近场测试、远场测试、全向测试、定向测试等。测试标准常见的电磁屏蔽测试