电磁效能测试技术诚信企业推荐

产品编号:89165268 修改时间:2020-11-13 21:56
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电磁屏蔽

在电磁场(电磁波)中,导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量,使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的(即电场和磁场的振幅是指数式衰减),这种现象就是趋肤效应。从能量的观点看,电磁波在导电介质中传播时有能量损耗,因此,表现为场量振幅的减小。利用趋肤效应即可阻止高频电磁波进入导体内部,以实现电磁屏蔽,因此可采用适当厚度的金属来制作电磁屏蔽罩。 由于趋肤电流是一种涡流,所以电磁屏蔽又称为涡流屏蔽。

为了获得有效的电磁屏蔽效果,导体屏蔽层的厚度必须接近电磁场的趋肤深度。有时为了增强屏蔽效果,还可采用多层屏蔽体,其外层一般采用电导率高的材料,以加大反射作用,而其内层则采用磁导率高的材料,以加大涡流效应。电导率越高的材料,趋肤深度就越小。对于500kHz的广播频率,铜和铝的趋肤深度分别约为0.094mm和0.12mm ,因此铜片和铝片就能够实现较好的屏蔽了;对于更高频率的电磁场,还可以使用更薄的材料。

对于高频电磁场,一般不采用铁磁材料,因为铁磁材料有较大的磁滞损耗和涡流损失,会造成谐振回路品质因数(Q值)下降,站较多的是采用高电导率材料的电磁屏蔽。












涡流的屏蔽效应

当交变电磁场通过金属材料表面或由金属材料所包围的孔眼时,金属材料会因感应电动势形成涡流,这涡流所产生的磁场恰好与原来的磁场方向相反,抵消了部分原磁场,从而起到屏蔽作用。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化,因此要求,①将电力线或磁力线限制在一定区域内。金属材料的颠倒率越高,产生的涡流越大,屏蔽作用越好。实质是金属材料具有一定的电阻,涡流所产生的焦耳热消耗了入射电磁场的能量,起到屏蔽作用。

1、屏蔽体外侧。由线圈工作电流所产生的磁力线和由屏蔽体感生电流所产生的磁力线方向相反,部分相互抵消,起到屏蔽作用。屏蔽体外侧的磁力线是线圈磁力线的一部分,屏蔽体感生电流的磁力线少于线圈所产生的磁力线,即屏蔽体外侧的磁力线不会被全部抵消。

2、线圈外侧、屏蔽体内侧。线圈工作电流的产生的磁力线与屏蔽体感生电流所产生的磁力线方向相反,该区域内由于屏蔽体的介入,磁力线更为密集,磁场更强。

3、线圈内侧。线圈产生的磁力线和屏蔽体感生电流所产生的磁力线在线圈内侧,方向又变为相反,说明屏蔽体会使穿越线圈内侧的磁通量减少,即线圈的自感量减小。











在工频(50Hz)时,铜中的d=9.45mm,铝中的d=11.67mm。随着数值计算方法的不断完善,有限元法及有限时域差分法已开始被用于复杂屏蔽体效能的计算。显然,采用铜、铝已很不适宜了,如用铁,则d=0.172mm,这时应采用铁磁材料。因为在铁磁材料中电磁场衰减比铜、铝中大得多。又因是低频,无需考虑Q值问题。可见,在低频情况下,电磁屏蔽就转化为静磁屏蔽。电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。相同点是都应用高电导率的金属材料来制作;不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合,防止静电感应,屏蔽必须接地。而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体一薄层,借涡流消除电磁场的干扰,这种屏蔽体可不接地。但因用作电磁屏蔽的导体增加了静电耦合,因此即使只进行电磁屏蔽,也还是接地为好,这样电磁屏蔽也同时起静电屏蔽作用。












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