電磁干擾及常用的抑制技術(shù)

無(wú)論是靜電場(chǎng)或交變電場(chǎng)，電場(chǎng)屏蔽的必要條件是完善的屏蔽及屏蔽體良好接地。

2、磁場(chǎng)屏蔽

磁場(chǎng)屏蔽的目的是消除或抑制噪聲源與敏感設(shè)備之間由于磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的干擾。對(duì)于不同的頻率必須采取不同的磁場(chǎng)屏蔽措施。

(1)低頻磁場(chǎng)屏蔽。

圖1-1低頻磁場(chǎng)屏蔽

(a)主動(dòng)屏蔽(b)被動(dòng)屏蔽

通電線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)是閉合的，由于磁力線(xiàn)分布在整個(gè)空間，可能對(duì)附近的敏感設(shè)備產(chǎn)生干擾。對(duì)于恒定磁場(chǎng)和低頻段(100kHz以下)干擾磁場(chǎng)，采用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料(如硅鋼片、坡莫合金、鐵等)制成管狀或杯狀罩進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽。這樣，既可將磁場(chǎng)干擾限制在屏蔽罩內(nèi)，也可使外界低頻干擾磁場(chǎng)對(duì)置于屏蔽罩內(nèi)的電路和器件不產(chǎn)生干擾。如圖1-1(a)所示線(xiàn)圈的磁屏蔽，由于鐵磁材料的高磁導(dǎo)率，因而使屏蔽體內(nèi)的線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通主要沿屏蔽罩通過(guò)，而使屏蔽罩外面的元件、電路不受磁場(chǎng)的影響，即主動(dòng)屏蔽。同樣，當(dāng)屏蔽體放入外磁場(chǎng)中，磁力線(xiàn)將集中在屏蔽體內(nèi)通過(guò)，不至于泄漏在屏蔽殼體包圍的內(nèi)部空間中去，從而保證該空間不受外磁場(chǎng)的影響，即被動(dòng)屏蔽，如圖1-1(b)所示。

在使用鐵磁性材料作屏蔽殼體時(shí)，如果需要在殼體上開(kāi)縫，一定要注意開(kāi)縫的方向。圖1-1(a)中殼體上磁力線(xiàn)是垂直流動(dòng)的，所以橫向的縫隙會(huì)阻擋磁力線(xiàn)，使磁阻增加，從而使屏蔽性能變壞?？v向的縫隙不會(huì)阻擋磁力線(xiàn)，但應(yīng)注意縫不能太寬。

(2)高頻磁場(chǎng)屏蔽。

圖1-2高頻磁場(chǎng)屏蔽

(a)主動(dòng)屏蔽(b)被動(dòng)屏蔽

高頻磁場(chǎng)采用低電阻率的金屬良導(dǎo)體材料來(lái)屏蔽，如銅、鋁，當(dāng)高頻磁場(chǎng)穿過(guò)金屬板時(shí)由于電磁感應(yīng)原理在金屬板上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于金屬板的電導(dǎo)率很高所以產(chǎn)生很大的渦流。如圖1-2(a)所示。渦流又產(chǎn)生反磁場(chǎng)，與穿過(guò)金屬板的原磁場(chǎng)相互抵消，同時(shí)又增強(qiáng)了金屬板周?chē)脑艌?chǎng)。總的效果是使磁力線(xiàn)在金屬板四周繞行而過(guò)。如果做一個(gè)金屬盒把線(xiàn)圈包圍起來(lái)，則線(xiàn)圈電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)在金屬盒內(nèi)壁產(chǎn)生渦流，從而把原磁場(chǎng)限制在盒內(nèi)，不至于向外泄漏，起到主動(dòng)屏蔽作用。金屬盒外的高頻磁場(chǎng)同樣由于渦流作用只能繞過(guò)金屬盒，而不能進(jìn)入盒內(nèi)，起到了被動(dòng)屏蔽的作用，如圖1-2(b)所示。由于高頻電流具有集膚效應(yīng)，渦流只在金屬表面的薄層中流過(guò)，金屬屏蔽體不需太厚，薄薄一層(0.2～0.8mm)金屬良導(dǎo)體就能起到良好的高頻磁場(chǎng)屏蔽作用。

磁場(chǎng)屏蔽和接地與否影響不大，一般均接地，可同時(shí)起到電場(chǎng)屏蔽的作用。

3、電磁場(chǎng)屏蔽

對(duì)于高頻電磁干擾，通常采用電阻率小的良導(dǎo)體材料，且接地良好的屏蔽體就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽。在實(shí)際屏蔽時(shí)，有些場(chǎng)合不便于使用金屬板，就可用金屬網(wǎng)代替，要求屏蔽效能高時(shí)，就可采用雙層金屬網(wǎng)屏蔽。