電磁屏蔽一般可分為三種

電磁屏蔽一般可分為三種：靜電屏蔽、靜磁屏蔽和高頻電磁場屏蔽。三種屏蔽的目的都是防止外界的電磁場進(jìn)入到某個需要保護(hù)的區(qū)域中，原理都是利用屏蔽對外場的感應(yīng)產(chǎn)生的效應(yīng)來抵消外場的影響。但是由于所要屏蔽的場的特性不同，因而對屏蔽殼材料的要求和屏蔽效果也就不相同。

一、 靜電屏蔽

靜電屏蔽的目的是防止外界的靜電場進(jìn)入需要保護(hù)的某個區(qū)域。靜電屏蔽依據(jù)的原理是：在外界靜電場的作用下導(dǎo)體表面電荷將重新分布，直到導(dǎo)體內(nèi)部總場強(qiáng)處處為零為止。接地的封閉金屬殼是一種良好的靜電屏蔽裝置。如圖所示，接地的封閉金屬殼把空間分割成殼內(nèi)和殼外兩個區(qū)域，金屬殼維持在零電位。根據(jù)靜電場的唯一性定理，可以證明：金屬殼內(nèi)的電場僅由殼內(nèi)的帶電體和殼的電位所確定，與殼外的電荷分布無關(guān)。當(dāng)殼外電荷分布變化時,殼層外表面上的電荷分布隨之變化,以保證殼內(nèi)電場分布不變。因此，金屬殼對內(nèi)部區(qū)域具有屏蔽作用。殼外的電場僅由殼外的帶電體和金屬殼的電位以及無限遠(yuǎn)處的電位所確定，與殼內(nèi)電荷分布無關(guān)。當(dāng)殼內(nèi)電荷分布改變時，殼層內(nèi)表面的電荷分布隨之變化，以保證殼外電場分布不變。因此，接地的金屬殼對外部區(qū)域也具有屏蔽作用。在靜電屏蔽中，金屬殼接地是十分重要的。當(dāng)殼內(nèi)或殼外區(qū)域中的電荷分布變化時，通過接地線,電荷在殼層外表面和大地之間重新分布,以保證殼層電勢恒定。從物理圖像上看，因為在靜電平衡時，金屬內(nèi)部不存在電場，殼內(nèi)外的電場線被金屬隔斷，彼此無聯(lián)系，因此，導(dǎo)體殼有隔離殼內(nèi)外靜電相互作用的效應(yīng)。

如果金屬殼未完全封閉，殼上開有孔或縫，也同樣具有靜電屏蔽作用。在許多實際應(yīng)用中，靜電屏蔽裝置常常是用金屬絲編織成的金屬網(wǎng)代替閉合的金屬殼，即使一塊金屬板，一根金屬線，亦有一定的靜電屏蔽作用，只是屏蔽的效果不如金屬殼。

在外電場的作用下，電荷在導(dǎo)體上的重新分布，在10-19秒數(shù)量級時間內(nèi)就可完成，因此對低頻變化的電場，導(dǎo)體上的電荷有足夠長的時間來保證內(nèi)部場強(qiáng)為零.所以靜電屏蔽裝置對緩慢變化的電場也有屏蔽作用。為了提高對變化電場的屏蔽效果,屏蔽物的電導(dǎo)率應(yīng)大,接地線要短，與地的接觸要良好。

身穿高壓作業(yè)服的人，由于被銅絲編織的衣服所包裹，人體內(nèi)的場強(qiáng)保持為零，因此沒有電流從人體中流過,人體是安全的。不過在作業(yè)者剛剛接觸高壓線的一瞬間高壓服上的電荷有一個瞬時分布的過程，在這極小的時間內(nèi)人體會有短暫的微弱電場作用，一般作業(yè)者都能經(jīng)受住這考驗。靜電屏蔽的特點是一般只考慮到對靜電場的屏蔽，封閉導(dǎo)體的屏蔽作用是完全的(即內(nèi)部場強(qiáng)可達(dá)到真正等于零)，對屏壁殼的厚度和電導(dǎo)率也無要求。只有在把低頻交流電場的屏蔽包括在靜電屏蔽中時，總是希望屏蔽殼的電導(dǎo)率愈高愈好。

二、靜磁屏蔽

靜磁屏蔽的目的是防止外界的靜磁場和低頻電流的磁場進(jìn)入到某個需要保護(hù)的區(qū)域，這時必須用磁性介質(zhì)做外殼。靜磁屏蔽依據(jù)的原理可借助并聯(lián)磁路的概念來說明。把一高磁導(dǎo)率的材料制成的球殼放在外磁場中，則鐵殼壁與空腔中的空氣可以看成是并聯(lián)的磁路。由于空氣的磁導(dǎo)率接近于1，而鐵殼的磁導(dǎo)率至少有幾千，所以空腔的磁阻比鐵殼壁的磁阻大的多。這樣一來，外磁場的磁感應(yīng)通量中絕大部分將沿著鐵殼壁內(nèi)“通過”，“進(jìn)入”空腔內(nèi)部的磁通量是很少的，這就達(dá)到了磁屏蔽的目的。

外殼的厚度和磁導(dǎo)率對屏蔽效果有很明顯的影響：外殼越厚、磁導(dǎo)率越高，屏蔽的效果就越好。因此，在重量和體積受到限制的情況下，常常采用磁導(dǎo)率高達(dá)幾萬的坡莫合金來做屏蔽殼，而且殼的各個部分要盡量結(jié)合緊密，使磁路暢通。

如果要制造絕對的“靜磁真空”，則可以利用超導(dǎo)體的“邁斯納效應(yīng)”。即將一塊超導(dǎo)體放在外磁場中，其體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度永遠(yuǎn)為零。超導(dǎo)體是完全抗磁體，具有最理想的靜磁屏蔽效果，但目前還不能普遍應(yīng)用。

手表為了防磁，在機(jī)芯外裝一個鐵質(zhì)的襯套 也是一種屏蔽作用。

三、高頻電磁場屏蔽

在火車車廂里，打開半導(dǎo)體收音機(jī)，幾乎收不到電臺的廣播，這是由于車廂的蒙皮大部分是由鐵皮制成，它起了屏蔽作用。

高頻電磁場屏蔽是防止外界的高頻電磁場進(jìn)入到某個區(qū)域。由于電磁場的變化頻率很高(例如百萬赫茲或更高)，場中導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷已不能再看作靜止的了(導(dǎo)體不再處于靜電平衡狀態(tài))，因此必須用電磁波在導(dǎo)體中的“貫穿深度”來說明屏蔽的原理：當(dāng)高頻電磁波射向一導(dǎo)體表面，并進(jìn)入表面后，它會在導(dǎo)體中感應(yīng)出一個高頻交變電流，此電流會激發(fā)一個新的電磁波，新激發(fā)的電磁波在導(dǎo)體內(nèi)部與入射的電磁波相位相反、同時導(dǎo)體內(nèi)電流的產(chǎn)生還導(dǎo)致入射波場能的消耗，結(jié)果使得導(dǎo)體內(nèi)部總的電磁場基本上隨深度呈指數(shù)衰減，可以用“貫穿深度”來表示衰減的程度。“貫穿深度”與入射電磁波的頻率、導(dǎo)體的電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率都有關(guān)系：頻率越高、電導(dǎo)率越大、磁導(dǎo)率越大“貫穿深度”就越小。當(dāng)殼罩壁的厚度大于貫穿深度時，殼罩就具有良好的電磁屏蔽作用。高電導(dǎo)率或高磁導(dǎo)率材料制成的殼罩是一種良好的電磁屏蔽裝置。提高殼罩材料的電導(dǎo)率或磁導(dǎo)率，增加殼壁的厚度，可以提高電磁屏蔽的效果。

像鋁、鋼、鐵這樣的金屬，1兆赫左右的電磁波在其中的“透入深度”約百分之幾毫米，所以這些金屬只要一張紙那么厚就基本可以屏蔽I兆赫的電磁波。尤其是鐵，因為它的磁導(dǎo)率很高，故屏蔽效果特別好。如在收音機(jī)中，用空芯鋁殼罩在線圈外面，使它不受外界電磁場的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個道理。示波管用鐵皮包著，也是為了使雜散電磁場不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。

高電導(dǎo)率材料制成的屏蔽物對低頻磁場的屏蔽效果比較差。例如，在工頻50赫時,銅的貫穿深度約為9.4毫米，薄壁銅殼的屏蔽作用很小。在實際應(yīng)用中，常采用靜磁屏蔽措施來屏蔽低頻磁場。電磁屏蔽物接地后也可以屏蔽靜電干擾。電磁屏蔽物上不能隨意開縫，因為電磁屏蔽還利用了渦電流的作用，若縫隙割斷了渦電流的通路，屏蔽效果要降低。

遠(yuǎn)近場的劃分

根據(jù)兩類基本源的場隨1/r(場點至源點的距離)的變化來劃分遠(yuǎn)近場，兩類源在遠(yuǎn)近場的場特征及傳播特性均有所不同。故遠(yuǎn)近場的劃分滿足以下原則：

電磁屏蔽材料：

選擇使用什么種類電磁密封襯墊時要考慮四個因素：屏蔽效能要求、有無環(huán)境密封要求、安裝結(jié)構(gòu)要求、成本要求。按機(jī)理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。

電場屏蔽

【屏蔽機(jī)理】：將電場感應(yīng)看成分布電容間的耦合。

【設(shè)計要點】：

a、屏蔽板以靠近受保護(hù)物為好，而且屏蔽板的接地必須良好!!!

b、屏蔽板的形狀對屏蔽效能的高低有明顯影響。全封閉的金屬盒最好，但工程中很難做到!

c、屏蔽板的材料以良導(dǎo)體為好，但對厚度無要求，只要有足夠的強(qiáng)度就可了。

有通風(fēng)需求的屏蔽板

鋁制蜂窩式通風(fēng)板

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