電磁屏蔽的原理

許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在高頻時，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降，故一般不采用高磁導率的磁屏蔽，而采用高電導率的材料做電磁屏蔽。在這種概念指導下結(jié)果是失敗。因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續(xù)的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。屏蔽體上有很多導電不連續(xù)點，主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導電縫隙。這些不導電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏，如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填充導電彈性材料，消除不導電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導電填充材料就是電磁密封襯墊。在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當用導電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當波長遠大于開口尺寸時，并不會產(chǎn)生明顯的泄漏。

電磁屏蔽體的分類

根據(jù)屏蔽目的的不同，屏蔽體可分為靜電屏蔽體、磁屏蔽體和電磁屏蔽體三種。

靜電屏蔽體:由逆磁材料（如銅、鋁）制成，并和地連接。靜電屏蔽體的作用是使電場終止在屏蔽體的金屬表面上，并把電荷轉(zhuǎn)送入地。

磁屏蔽體:由磁導率很高的強磁材料（如鋼）制成，可把磁力線限制于屏蔽體內(nèi)。

電磁屏蔽體:主要用來遏止高頻電磁場的影響，使干擾場在屏蔽體內(nèi)形成渦流并在屏蔽體與被保護空間的分界面上產(chǎn)生反射，從而大大削弱干擾場在被保護空間的場強值，達到了屏蔽效果。因常用磁導率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽。有時為了增強屏蔽效果，還可采用多層屏蔽體，其外層一般采用電導率高的材料，以加大反射作用，而其內(nèi)層則采用磁導率高的材料，以加大渦流效應。如果屏蔽體上出現(xiàn)洞穴或縫隙，將會直接降低屏蔽效果。頻率愈高，這種現(xiàn)象愈顯著。

電磁屏蔽的方法

靜磁屏蔽

靜磁場是穩(wěn)恒電流或永1久磁體產(chǎn)生的磁場。電磁屏蔽屏蔽導電漆就是能用于噴涂的一種油漆干燥形成漆膜后能起到導電的作用，從而屏蔽電磁波干擾的功能。靜磁屏蔽是利用高磁導率的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場。它與靜電屏蔽作用類似而又有不同。靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來說明。如將鐵磁材料做成截面如圖2 (b)的回路，則在外磁場中，絕大部份磁場集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯(lián)磁路來分析。因為鐵磁材料的磁導率比空氣的磁導率要大幾千倍，所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多，外磁場的磁感應線的絕大部份將沿著鐵磁材料壁內(nèi)通過，而進入空腔的磁通量較少。這樣，被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒有外磁場，從而達到靜磁屏蔽的目的。材料的磁導率愈高，筒閉愈厚，屏蔽效果就愈顯著。因常用磁導率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽。

靜磁屏蔽是為了排除靜磁場干擾的一種電磁屏蔽技術，這可以采磁導率很大的鐵磁材料制作而成的空殼（屏蔽罩）來實現(xiàn)。

電磁屏蔽是用屏蔽體阻止高頻電磁場在空間傳播的一種措施。用電磁屏蔽的方法來解決電磁干擾問題的較大好處是不會影響電路的正常工作，因此不需要對電路做任何修改。電磁波在通過金屬或?qū)﹄姶挪ㄓ兴p作用的阻擋層時，會受到一定程度的衰減，說明該阻擋層材料有屏蔽作用。材料的屏蔽效能與電磁波的自身特性及材料的性質(zhì)有關。電磁屏蔽機理常用分析方法有3種：借助電路理論，即電磁感應原理，通過渦流的屏蔽效應闡述電磁屏蔽的機理；根據(jù)電磁場理論，計算電磁波在不同傳播媒介的分界面及媒質(zhì)內(nèi)部傳輸時產(chǎn)生的反射與衰減；根據(jù)傳輸線理論，行波在有耗非均勻傳輸線中會反射與損耗，這與電磁波在通過金屬時的現(xiàn)象相似，用它計算屏蔽材料的反射與衰減，比經(jīng)典的電磁場理論更為簡便。隨著數(shù)值計算方法的不斷完善，有限元法及有限時域差分法已開始被用于復雜屏蔽體效能的計算。