电磁屏蔽基本原理介绍

在电子设备及电子产品中，电磁干扰（Electromagnetic Interference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EMI滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。

屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。

屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）来衡量，屏蔽效

能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1（1）和加入屏

蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2（2）之比，用dB（分贝）表示。

图1 屏蔽效能定义示意图

屏蔽效能表达式为(dB) 或（dB）

工程中，实际的辐射干扰源大致分为两类：类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式，实际的辐射源在空间某点产生的场，均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析，就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性，从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。

图2 两类基本源在空间所产生的叠加场

远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r（场点至源点的距离）的变化而确定的，

为远近场的分界点，两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。

表1 两类源的场与传播特性

波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比，场源不同、远近场不同，则波阻抗

也有所不同，表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。

表2 两类源的波阻抗

（

能量密度包括电场分量能量密度和磁场分量能量密度，通过对由同一场源所产生的电场、磁场分量的能量密度进行比较，可以确定场源在不同区域内何种分量占主要成份，以便确定具体的屏蔽分类。能量密度的表达式由下列公式给出:

电场分量能量密度

磁场分量能量密度

场源总能量密度

表3 两类源的能量密度

表3给出了两种场源在远、近场的能量密度。从表中可以看出，两类源的近场有很大的区别，电偶极子的近场能量主要为电场分量，可忽略磁场分量；磁偶极子的近场能量主要为磁场分量，可忽略电场分量；两类源在远场时，电场、磁场分量均必须同时考虑。

屏蔽类型依据上述分析可以进行以下分类：

表4 屏蔽分类

电屏蔽的实质是减小两个设备（或两个电路、组件、元件）间电场感应的影响。电屏蔽的原理是在保证良好接地的条件下，将干扰源所产生的干扰终止于由良导体制成的屏蔽体。因此，接地良好及选择良导体做为屏蔽体是电屏蔽能否起作用的两个关键因素。

磁屏蔽的原理是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路，从而对干扰磁场进行分流，因而选择钢、铁、坡莫合金等高磁导率的材料和设计盒、壳等封闭壳体成为磁屏蔽的两个关键因素。

电磁屏蔽的原理是由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区场，即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。由于随着频率的增高，波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当，从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。

屏蔽体的泄漏耦合结构与所需抑制的电磁波频率密切相关，三类屏蔽所涉及的频率范围及控制要素如表5所示：

表5 泄漏耦合结构与控制要素

实际屏蔽体上同时存在多个泄漏耦合结构（n个），设机箱接缝、通风孔、屏蔽体壁板等各泄漏耦合结构的单独屏蔽效能（如只考虑接缝）为SEi（i=1,2,…，n），则屏蔽体总的屏蔽效能

由上式可以看出，屏蔽体的屏蔽效能是由各个泄漏耦合结构中产生最大泄漏耦合的结构所决定的，即由屏蔽最薄弱的环节所决定的。因此进行屏蔽设计时，明确不同频段的泄漏耦合结构，确定最大泄漏耦合要素是其首要的设计原则。

在三类屏蔽中，磁屏蔽和电磁屏蔽的难度较大。尤其是电磁屏蔽设计中的孔缝泄漏抑制最为关键，成为屏蔽设计中应重点考虑的首要因素。

图4 典型机柜结构示意图

根据孔耦合理论，决定孔缝泄漏量的因素主要有两个：孔缝面积和孔缝最大线度尺寸。两者皆大，则泄漏最为严重；面积小而最大线度尺寸大则电磁泄漏仍然较大。

图4所示为一典型机柜示意图，上面的孔缝主要分为四类：

●机箱（机柜）接缝

该类缝虽然面积不大，但其最大线度尺寸即缝长却非常大，由于维修、开启等限制，致使该类缝成为电子设备中屏蔽难度最大的一类孔缝，采用导电衬垫等特殊屏蔽材料可以有效地抑制电磁泄漏。

该类孔缝屏蔽设计的关键在于：合理地选择导电衬垫材料并进行适当的变形控制。

●通风孔

该类孔面积和最大线度尺寸较大，通风孔设计的关键在于通风部件的选择与装配结构的设计。在满足通风性能的条件下，应尽可能选用屏效较高的屏蔽通风部件。

●观察孔与显示孔

该类型孔面积和最大线度尺寸较大，其设计的关键在于屏蔽透光材料的选择与装配结构的设计。

●连接器与机箱接缝

这类缝的面积与最大线度尺寸均不大，但由于在高频时导致连接器与机箱的接触阻抗急剧增大，从而使得屏蔽电缆的共模传导发射变大，往往导致整个设备的辐射发射出现超标，为此应采用导电橡胶等连接器导电衬垫。

综上所述，孔缝抑制的设计要点归纳为：

●合理选择屏蔽材料；

●合理设计安装互连结构。

电磁屏蔽

电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一。大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。

1 选择屏蔽材料

屏蔽体的有效性用屏蔽效能来度量。屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强E1与有屏蔽时该位置的场强E2的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至百万分之一，因此通常用分贝来表述屏蔽效能，这时屏蔽效能的定义公式为：

SE = 20 lg ( E1/ E2 ) (dB)

用这个定义式只能测试屏蔽材料的屏蔽效能，而无法确定应该使用什么材料做屏蔽体。要确定使用什么材料制造屏蔽体，需要知道材料的屏蔽效能与材料的什么特性参数有关。工程中实用的表征材料屏蔽效能的公式为：

SE = A + R (dB)

式中的A称为屏蔽材料的吸收损耗，是电磁波在屏蔽材料中传播时发生的，计算公式为：

A=3.34t（fμrσr）(dB)

t = 材料的厚度，μr = 材料的磁导率，σr = 材料的电导率，对于特定的材料，这些都是已知的。f = 被屏蔽电磁波的频率。

式中的R称为屏蔽材料的反射损耗，是当电磁波入射到不同媒质的分界面时发生的，计算公式为：

R=20lg（ZW/ZS）(dB)

式中，Zw=电磁波的波阻抗，Zs=屏蔽材料的特性阻抗。

电磁波的波阻抗定义为电场分量与磁场分量的比值：Zw = E / H。在距离辐射源较近（<λ/2π，称为近场区）时，波阻抗的值取决于辐射源的性质、观测点到源的距离、介质特性等。若辐射源为大电流、低电压（辐射源电路的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为低阻抗波，或磁场波。若辐射源为高电压，小电流（辐射源电路的阻抗较高），则波阻抗大于377，称为高阻抗波或电场波。关于近场区内波阻抗的具体计算公式本文不予论述，以免冲淡主题，感兴趣的读者可以参考有关电磁场方面的参考书。当距离辐射源较远（>λ/2π，称为远场区）时，波波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω。

屏蔽材料的阻抗计算方法为：

｜ZS｜=3.68×10-7(fμr/σr) (Ω)

f=入射电磁波的频率(Hz），μr=相对磁导率，σr=相对电导率

从上面几个公式，就可以计算出各种屏蔽材料的屏蔽效能了，为了方便设计，下面给出一些定性的结论。

●在近场区设计屏蔽时，要分别考虑电场波和磁场波的情况；

●屏蔽电场波时，使用导电性好的材料，屏蔽磁场波时，使用导磁性好的材料；

●同一种屏蔽材料，对于不同的电磁波，屏蔽效能使不同的，对电场波的屏蔽效能最高，对磁场波的屏蔽效能最低，也就是说，电场波最容易屏蔽，磁场波最难屏蔽；

●一般情况下，材料的导电性和导磁性越好，屏蔽效能越高；

●屏蔽电场波时，屏蔽体尽量靠近辐射源，屏蔽磁场源时，屏蔽体尽量远离磁场源；

有一种情况需要特别注意，这就是1kHz以下的磁场波。这种磁场波一般由大电流辐射源产生，例如，传输大电流的电力线，大功率的变压器等。对于这种频率很低的磁场，只能采用高导磁率的材料进行屏蔽，常用的材料是含镍80%左右的坡莫合金。

2 孔洞和缝隙的电磁泄漏与对策

一般除了低频磁场外，大部分金属材料可以提供100dB以上的屏蔽效能。但在实际中，常见的情况是金属做成的屏蔽体，并没有这么高的屏蔽效能，甚至几乎没有屏蔽效能。这是因为许多设计人员没有了解电磁屏蔽的关键。

首先，需要了解的是电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。这与静电场的屏蔽不同，在静电中，只要将屏蔽体接地，就能够有效地屏蔽静电场。而电磁屏蔽却与屏蔽体接地与否无关，这是必须明确的。

电磁屏蔽的关键点有两个，一个是保证屏蔽体的导电连续性，即整个屏蔽体必须是一个

完整的、连续的导电体。另一点是不能有穿过机箱的导体。对于一个实际的机箱，这两点实现起来都非常困难。

首先，一个实用的机箱上会有很多孔洞和孔缝：通风口、显示口、安装各种调节杆的开口、不同部分结合的缝隙等。屏蔽设计的主要内容就是如何妥善处理这些孔缝，同时不会影响机箱的其他性能（美观、可维性、可靠性）。

其次，机箱上总是会有电缆穿出（入），至少会有一条电源电缆。这些电缆会极大地危害屏蔽体，使屏蔽体的屏蔽效能降低数十分贝。妥善处理这些电缆是屏蔽设计中的重要内容之一（穿过屏蔽体的导体的危害有时比孔缝的危害更大）。

当电磁波入射到一个孔洞时，其作用相当于一个偶极天线（图1），当孔洞的长度达到λ/2时，其辐射效率最高（与孔洞的宽度无关），也就是说，它可以将激励孔洞的全部能量辐射出去。

对于一个厚度为0材料上的孔洞，在远场区中，最坏情况下（造成最大泄漏的极化方向）的屏蔽效能（实际情况下屏蔽效能可能会更大一些）计算公式为：

SE=100 - 20lgL - 20lg f + 20lg [1 + 2.3lg(L/H)] (dB)

若L ≥λ/2，SE = 0 (dB)

式中各量：L = 缝隙的长度（mm），H = 缝隙的宽度（mm），f = 入射电磁波的频率（MHz）。

在近场区，孔洞的泄漏还与辐射源的特性有关。当辐射源是电场源时，孔洞的泄漏比远场时小（屏蔽效能高），而当辐射源是磁场源时，孔洞的泄漏比远场时要大（屏蔽效能低）。近场区，孔洞的电磁屏蔽计算公式为：

若ZC >（7.9/D·f）：

SE = 48 + 20lg ZC - 20lgL·f+ 20lg [1 + 2.3lg (L/H) ]

若Zc<（7.9/D·f）：

SE = 20lg [ (D/L) + 20lg (1 + 2.3lg (L/H) ]

式中：Zc=辐射源电路的阻抗（Ω），

D = 孔洞到辐射源的距离（m），

L、H = 孔洞长、宽（mm），

f = 电磁波的频率（MHz）

说明：

● 在第二个公式中，屏蔽效能与电磁波的频率没有关系。

● 大多数情况下，电路满足第一个公式的条件，这时的屏蔽效能大于第二中条件下的屏蔽效能。

● 第二个条件中，假设辐射源是纯磁场源，因此可以认为是一种在最坏条件下，对屏蔽效能的保守计算。

● 对于磁场源，屏蔽效能与孔洞到辐射源的距离有关，距离越近，则泄漏越大。这点在设计时一定要注意，磁场辐射源一定要尽量远离孔洞。

多个孔洞的情况

当N个尺寸相同的孔洞排列在一起，并且相距很近（距离小于λ/2）时，造成的屏蔽效能下降为20lgN1/2。在不同面上的孔洞不会增加泄漏，因为其辐射方向不同，这个特点可以在设计中用来避免某一个面的辐射过强。

除了使孔洞的尺寸远小于电磁波的波长，用辐射源尽量远离孔洞等方法减小孔洞泄漏以外，增加孔洞的深度也可以减小孔洞的泄漏，这就是截止波导的原理。

一般情况下，屏蔽机箱上不同部分的结合处不可能完全接触，只能在某些点接触上，这构成了一个孔洞阵列。缝隙是造成屏蔽机箱屏蔽效能降级的主要原因之一。减小缝隙泄漏的方法有：

● 增加导电接触点、减小缝隙的宽度，例如使用机械加工的手段（如用铣床加工接触表面）来增加接触面的平整度，增加紧固件（螺钉、铆钉）的密度；

● 加大两块金属板之间的重叠面积；

● 使用电磁密封衬垫，电磁密封衬垫是一种弹性的导电材料。如果在缝隙处安装上连续的电磁密封衬垫，那么，对于电磁波而言，就如同在液体容器的盖子上使用了橡胶密封衬垫后不会发生液体泄漏一样，不会发生电磁波的泄漏。

3 穿过屏蔽体的导体的处理

造成屏蔽体失效的另一个主要原因是穿过屏蔽体的导体。在实际中，很多结构上很严密的屏蔽机箱（机柜）就是由于有导体直接穿过屏蔽箱而导致电磁兼容试验失败，这是缺乏电磁兼容经验的设计师感到困惑的典型问题之一。

判断这种问题的方法是将设备上在试验中没有必要连接的电缆拔下，如果电磁兼容问题消失，说明电缆是导致问题的因素。解决这个问题有两个方法：

● 对于传输频率较低的信号的电缆，在电缆的端口处使用低通滤波器，滤除电缆上不必要的高频频率成分，减小电缆产生的电磁辐射（因为高频电流最容易辐射）。这同样也能防止电缆上感应到的环境噪声传进设备内的电路。

● 对于传输频率较高的信号的电缆，低通滤波器可能会导致信号失真，这时只能采用屏蔽的方法。但要注意屏蔽电缆的屏蔽层要360°搭接，这往往是很难的。

在电缆端口安装低通滤波器有两个方法

● 安装在线路板上，这种方法的优点是经济，缺点是高频滤波效果欠佳。显然，这个缺点对于这种用途的滤波器是十分致命的，因为，我们使用滤波器的目的就是滤除容易导致辐射的高频信号，或者空间的高频电磁波在电缆上感应的电流。

● 安装在面板上，这种滤波器直接安装在屏蔽机箱的金属面板上，如馈通滤波器、滤波阵列板、滤波连接器等。由于直接安装在金属面板上，滤波器的输入、输出之间完全隔离，接地良好，导线上的干扰在机箱端口上被滤除，因此滤波效果十分理想。缺点是安装需要一定的结构配合，这必须在设计初期进行考虑。

由于现代电子设备的工作频率越来越高，对付的电磁干扰频率也越来越高，因此在面板上安装干扰滤波器成为一种趋势。一种使用十分方便、性能十分优越的器件就是滤波连接器。滤波连接器的外形与普通连接器的外形完全相同，可以直接替换。它的每根插针或孔上有一个低通滤波器。低通滤波器可以是简单的单电容电路，也可以是较复杂的电路。

解决电缆上干扰的一个十分简单的方法是在电缆上套一个铁氧体磁环，这个方法虽然往往有效，但是有一些条件。许多人对铁氧体寄予了过高期望，只要一遇到电缆辐射的问题，就在电缆上套铁氧体，往往会失望。铁氧体磁环的效果预测公式为：

共模辐射改善=20lg（加磁环后的共模环路阻抗/加磁环前的共模环路阻抗）

例如，如果没加铁氧体时的共模环路阻抗为100Ω，加了铁氧体以后为1000Ω，则共模辐射改善为20dB。

说明：有时套上铁氧体后，电磁辐射并没有明显的改善，这并不一定是铁氧体没有起作用，而可能是除了这根电缆以外，还有其他辐射源。

在电缆上使用铁氧体磁环时，要注意下列一些问题：

● 磁环的内径尽量小

● 磁环的壁尽量厚

● 磁环尽量长

● 磁环尽量安装在电缆的端头处

金属屏蔽效率

可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估，其单位是分贝，计算公式为SEdB=A+R+B

其中A：吸收损耗(dB) R：反射损耗(dB) B：校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况)一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一，即SE等于20dB；而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一，即SE要等于100dB。

吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算式为

AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t

其中f：频率(MHz) μ：铜的导磁率σ：铜的导电率t：屏蔽罩厚度

反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，然后随着与波源距离的增加而下降，但平面波阻则无变化(恒为377)。

相反，如果波源是一个小型线圈，则此时将以磁场为主，离波源越近波阻越低。波阻随着与波源距离的增加而增加，但当距离超过波长的六分之一时，波阻不再变化，恒定在377处。

反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。这种情况适用于小型带屏蔽的设备。

近场反射损耗可按下式计算

R(电)dB=321.8-(20×lg r)-(30×lg f)-[10×lg(μ/σ)] R(磁)dB=14.6+(20×lg r)+(10×lg f)+[10×lg(μ/σ)]其中r：波源与屏蔽之间的距离。

SE算式最后一项是校正因子B，其计算公式为B=20lg[-exp(-2t/σ)]

此式仅适用于近磁场环境并且吸收损耗小于10dB的情况。由于屏蔽物吸收效率不高，其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加，所以校正因子是个负数，表示屏蔽效率的下降情况。

EMI抑制策略

只有如金属和铁之类导磁率高的材料才能在极低频率下达到较高屏蔽效率。这些材料的导磁率会随着频率增加而降低，另外如果初始磁场较强也会使导磁率降低，还有就是采用机械方法将屏蔽罩作成规定形状同样会降低导磁率。综上所述，选择用于屏蔽的高导磁性材料非常复杂，通常要向EMI屏蔽材料供应商以及有关咨询机构寻求解决方案。

在高频电场下，采用薄层金属作为外壳或内衬材料可达到良好的屏蔽效果，但条件是屏蔽必须连续，并将敏感部分完全遮盖住，没有缺口或缝隙(形成一个法拉第笼)。然而在实际中要制造一个无接缝及缺口的屏蔽罩是不可能的，由于屏蔽罩要分成多个部分进行制作，因此就会有缝隙需要接合，另外通常还得在屏蔽罩上打孔以便安装与插卡或装配组件的连线。

设计屏蔽罩的困难在于制造过程中不可避免会产生孔隙，而且设备运行过程中还会需要用到这些孔隙。制造、面板连线、通风口、外部监测窗口以及面板安装组件等都需要在屏蔽罩上打孔，从而大大降低了屏蔽性能。尽管沟槽和缝隙不可避免，但在屏蔽设计中对与电路工作频率波长有关的沟槽长度作仔细考虑是很有好处的。

任一频率电磁波的波长为: 波长(λ)=光速(C)/频率(Hz)

当缝隙长度为波长(截止频率)的一半时，RF波开始以20dB/10倍频(1/10截止频率)或6dB/8倍频(1/2截止频率)的速率衰减。通常RF发射频率越高衰减越严重，因为它的波长越短。当涉及到最高频率时，必须要考虑可能会出现的任何谐波，不过实际上只需考虑一次及二次谐波即可。

一旦知道了屏蔽罩内RF辐射的频率及强度，就可计算出屏蔽罩的最大允许缝隙和沟槽。例如如果需要对1GHz(波长为300mm)的辐射衰减26dB，则150mm的缝隙将会开始产生衰减，因此当存在小于150mm的缝隙时，1GHz辐射就会被衰减。所以对1GHz频率来讲，若需要衰减20dB，则缝隙应小于15 mm(150mm的1/10)，需要衰减26dB时，缝隙应小于7.5 mm(15mm的1/2以上)，需要衰减32dB时，缝隙应小于3.75 mm(7.5mm的1/2以上)。

可采用合适的导电衬垫使缝隙大小限定在规定尺寸内，从而实现这种衰减效果。

定在规定尺寸内，从而实现这种衰减效果。

电磁屏蔽一般可分为三种

电磁屏蔽一般可分为三种 ：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中，原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。 但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。 一、静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。 静电屏蔽依据的原理是：在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布，直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示，接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域，金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理，可以证明：金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定，与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此，金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定，与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时，壳层内表面的电荷分布随之变化，以保证壳外电场分布不变。因此，接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中，金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时，通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看，因为在静电平衡时，金属内部不存在电场，壳内外的电场线被金属隔断，彼此无联系，因此，导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。 如果金属壳未完全封闭，壳上开有孔或缝，也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中，静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳，即使一块金属板，一根金属线，亦有一定的静电屏蔽作用，只是屏蔽的效果不如金属壳。 在外电场的作用下，电荷在导体上的重新分布，在10-19秒数量级时间内就可完成，因此对低频变化的电场，导体上的电荷有足够长的时间来保证内部

电磁屏蔽原理

利用这个特性，可以达到屏蔽电磁波，同时实现一定实体连通的目的。方法是，将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率，使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区，因此成为截止波导管。截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。常用的波导管有圆形、矩形、六角形等，它们的截止频率如下： 矩形波导管的截止频率：f c=15×109 /l式中：l是矩形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 圆形波导管的截止频率：f c=17.6×109 /d式中：d是圆形波导管的内直径，单位是cm，f c的单位是Hz。 六角形波导管的截止频率：f c=15×109 /w式中：w是六角形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 截止波导管的吸收损耗：落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时，会发生衰减，这种衰减称为截止波导管的吸收损耗，截止波导管的吸收损耗计算公式如下 A=1.8×f c×t×10-9（1-（f/f c）2）1/2（dB） 式中：t是截止波导管的长度，单位是cm，f 是所关心信号的频率（Hz），f c是截止波导管截止频率（Hz）。如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率（f﹤f c/5），则公式化简为：A=1.8×f c×l×10-9 （dB） 圆形截止波导管：A=32t/d（dB） 矩形（六角形）截止波导管： A=27t/l （dB） 从公式中可以看出，当干扰的频率远低于波导管的截止频率使，若波导管的长度增加一个截面最大尺寸，则损耗增加将近30分贝。 截止波导管的总屏蔽效能：截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时，就可以考虑使用截止波导管，利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。 16. 截止波导管的注意事项与设计步骤 1）绝对不能使导体穿过截止波导管，否则会造成严重的电磁泄漏，这是一个常见的错误。 2）一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态，并且截止频率要远高于（5倍以上）需要屏蔽的频率。设计截止波导管的步骤如下所示： A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE B) 确定截止波导管的截止频率F c，使f c≥5F max C) 根据F c，利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d D) 根据d和SE，利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t 说明： 在屏蔽体上，不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。因此，在结构设计中，可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”，减小缝隙的电磁泄露。这时，截止波导的截面最大尺寸可

电磁屏蔽技术

《电磁屏蔽技术》 1. 电磁屏蔽的目的 电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路中，对电路造成干扰电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改 2. 区分不同的电磁波 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同因此，在考虑电磁屏蔽性能时，要对电磁波的种类有基本认识电磁波有很多分类的方法，但是在设计屏蔽时，将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波、和平面波 电磁波的波阻抗Z定义为：电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: Z W W = E / H 电磁波的波阻抗电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关 距离辐射源较近时，波阻抗取决于辐射源特性若辐射源为大电流、低电压（辐射源的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为磁场波若辐射源为高电压、小电流（辐射源的阻抗较高），则产生的电磁波的波阻抗大于377，称为电场波 距离辐射源较远时，波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω 电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低，磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同，不是一个定数，这在分析问题时要注意例如，在考虑机箱屏蔽时，机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言，可能处于远场区，而对于开关电源较低的工作频率而言，可能处于近场区在近场区设计屏蔽时，要分别电场屏蔽和磁场屏蔽 3. 度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来度量屏蔽效能的定义如下： SE=20lg(E/E) (dB) 21式中：E=没有屏蔽时的场强 E 有屏蔽时的场强=2 1． 如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度，则称为磁场屏蔽效能，如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度，则称为电场屏蔽效能屏蔽效能的单位是分贝(dB)，下表是衰减量与分贝的对应关系： 屏蔽前屏蔽后衰减量屏蔽效能 20dB 90% 1 0.1 40dB 99% 1 0.01 60dB 1 99.9% 0.001 80dB 1 99.99% 0.0001 100dB 0.00001 99.999% 1 以下，军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到40dB一般民用产品机箱的屏蔽效能在屏蔽

电磁屏蔽室建设工程建设方案

机房电磁屏蔽室建设工程设计方案 技 术 设 计 方 案 介 绍 设计单位：广州莱安智能化系统开发有限公司 网站： 地址：广州市天河区中山大道建中路5号天河软件园海天楼3A06 用户服务中心：Tel：

公司简介 广州莱安智能化系统开发有限公司成立于是2002年，专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业，欢迎来电洽谈业务！ 质量方针：以人为本、质量第一 公司成立至今，坚持以领先的技术、优良的商品、完善的售后服务、微利提取的原则服务于社会。我公司为您提供的产品，关键设备采用高质量进口合格产品，一般设备及材料采用国内大型企业或合资企业的产品，各种产品企业都通过ISO9001国际质量体系认证。有一支精良的安防建设队伍，由专业技术人员为您设计，现场有专业技术人员带领施工，有良好职业道德施工人员。我公司用户拥有优质的设计施工质量和优质的售后服务保障。 客户哲学：全新理念、一流的技术、丰富的经验，开创数字新生活 专注——维护世界第一中小企业管理品牌、跟踪业界一流信息技术、传播经营管理理念是莱安永恒不变的追求，莱安坚持“全新的理念、一流的技术、丰富的经验、优质的服务”，专注于核心竞争力的建设是莱安取得今天成功的根本，也必将是莱安再创辉煌的基础！ 分享——“道不同，不相谋”，莱安在公司团队之间以及与股东、渠道伙伴、客户之间均倡导平等、共赢、和谐、协同的合作文化，在迎接外部挑战的过程中，我们共同期待发展和超越，共同分享激情与快乐！“合作的智慧”是决定莱安青春永葆的最终动力！ 客户服务：以高科技手段、专业化的服务为客户创造价值 分布于神州大地各行业中的800万中小企业是中国最具活力的经济力量，虽然没有强势的市场影响力和雄厚的资金储备，但无疑，个性张扬的他们最具上升的潜力，后WTO时代市场开放融合，残烈的竞争使他们的发展更加充满变数。基于以上认识，在智能化设备管理市场概念喧嚣的热潮中，独辟“实用主义”产品哲学，莱安将客户视为合作关系，我们提供最为实用的产品和服务，赢得良好的口碑。我们认为，用户企业运做效率的提升是莱安实现社会价值的唯一途径。 承蒙广大用户的厚爱，我公司得以健康发展。在跨入新的世纪后，公司将加快发展速度，充分发挥已有资源，更多地开展行业用户的服务工作，开创新的发展局面。 我公司全体员工愿与社会各界携手共创未来!我们秉承真诚合作精神向广大客户提供相关的系统解决方案，设备销售及技术支持，价格合理，欢迎来人来电咨询、洽谈业务！

电磁屏蔽基本原理

1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉，利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波，只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用，会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度，下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算公式为： AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f：频率(MHz) μ：金属导磁率σ：金属导电率 t：屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz，钢的导磁率约为450×10-4左右，钢的导电率约为×10-5左右，钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式，吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)

其中 r：波源与屏蔽之间的距离，估算取为200米。 将参数代入公式，得到反射损耗为。 因此，由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和，即为，再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB，总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。 上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路，按照链路预算公式，计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右，基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统，其覆盖能力还不如GSM900M，也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统，链路预算表格如下表

C级电磁屏蔽室建设工程方案及对策

.. . . 电磁屏蔽室建设工程设计案 建 设 案

目录 一、简介 (3) 二、设计依据 (4) 三、电磁屏蔽室简介 (5) 1、屏蔽原理： (5) 2、屏蔽材料： (6) 四、技术案 (6) 五、结构形式：TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (7) ①屏蔽壳体： (7) ②壳体结构 (7) ③壳体龙骨 (8) 六、屏蔽室机房尺寸 (9) 1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门： (9) 2、屏蔽门的结构特点 (9) 七、消防报警系统： (11) 八、空调通风系统： (12) 九、供配电系统： (14) 十、屏蔽外弱电系统： (14) 十一、屏蔽壳体接地系统： (15) 十三、机房装饰案： (17) 1、吊顶工程 (18) 2、墙面工程 (19) 3、地面工程 (19) 十四、工程质量保证措施： (22)

一、简介 在没有做屏蔽的情况下，我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常，最重时出现损坏，这是比较常见的电磁干扰显现，另外一种现象就是，我们在打雷的时候听收音机，看电视，使用电脑，收音机会出现“吱啦”的噪音，电视机，电脑会出现图像抖动等等，这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。具体的措施：使用屏蔽产品，并可靠接地，将外接的电磁干扰阻隔在外，把部的设备产生的电磁波阻隔在，这样构成一个等电位体，能够有效屏蔽电磁干扰。 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。

EMI电磁屏蔽原理-导论

在电子设备及电子产品中，电磁干扰（Electromagnetic Interference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EMI滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。 屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）来衡量，屏蔽效 能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1（1）和加入屏 蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2（2）之比，用dB（分贝）表示。 图1 屏蔽效能定义示意图 屏蔽效能表达式为(dB) 或（dB）

工程中，实际的辐射干扰源大致分为两类：类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式，实际的辐射源在空间某点产生的场，均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析，就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性，从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。 图2 两类基本源在空间所产生的叠加场 远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r（场点至源点的距离）的变化而确定的， 为远近场的分界点，两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。 表1 两类源的场与传播特性 波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比，场源不同、远近场不同，则波阻抗 也有所不同，表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。

电磁屏蔽室的标准

一、设计依据： 《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 《计算机场地安全要求》（GB9361-88） 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93） 《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设计规范。 二、屏蔽室设计原理： 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作，因此屏蔽室六面密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通风，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为1.5-3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案： 1、性能指标： 执行标准：BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》C级 磁场10KHz ≥70dB 150KHz ≥95dB

电磁屏蔽技术基础知识

Thalez Group 电磁屏蔽技术基础知识

目录 1.电磁屏蔽的目的 2.区分不同的电磁波 3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 4.屏蔽材料的屏蔽效能估算 5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 6.实用屏蔽体设计的关键 7.孔洞电磁泄漏的估算 8.减少缝隙电磁泄漏的措施 9.电磁密封衬垫的原理 10.电磁密封衬垫的选用 11.常用电磁密封衬垫的比较 12.电磁密封衬垫使用的注意事项 13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题 14.与衬垫性能相关的其它环境问题 15.截止波导管的概念与应用 16.截止波导管的注意事项与设计步骤 17.面板上的显示器件的处理 18.面板上的操作器件的处理 19.通风口的处理 20.线路板的局部屏蔽 21.屏蔽胶带的作用和使用方法

电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路中，对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。 一.电磁屏蔽的目的 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同。因此，在考虑电磁屏蔽性能时，要对电磁波的种类有基本认识。电磁波有很多分类的方法，但是在设计屏蔽时，将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波和平面波。 电磁波的波阻抗ZW 定义为： 电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: ZW = E / H 电磁波的波阻抗与电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。 距离辐射源较近时，波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压（辐射源的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流（辐射源的阻抗较高），则产生的电磁波的波阻抗大于377，称为电场波。 距离辐射源较远时，波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω。电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低，磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同，不是一个定数，这在分析问题时要注意。例如，在考虑机箱屏蔽时，机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言，可能处于远场区，而对于开关电源较低的工作频率而言，可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时，要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。 二. 区分不同的电磁波

电磁屏蔽室方案

电磁屏蔽室建设工程设计方案 目录 一、简介 (2) 二、设计依据 (3) 三、电磁屏蔽室简介 (4) 1、屏蔽原理： (4) 2、屏蔽材料： (5) 四、技术方案 (5) 五、结构形式：TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (6) ①屏蔽壳体： (6) ②壳体结构 (6) ③壳体龙骨 (7) 六、屏蔽室机房尺寸 (8) 1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门： (8) 2、屏蔽门的结构特点 (8) 七、消防报警系统： (10) 八、空调通风系统： (11) 九、供配电系统： (13) 十、屏蔽内外弱电系统： (13) 十一、屏蔽壳体接地系统： (14) 十三、机房装饰方案： (15) 1、吊顶工程 (16) 2、墙面工程 (18) 3、地面工程 (18) 十四、工程质量保证措施： (21)

一、简介 在没有做屏蔽的情况下，我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常，最严重时出现损坏，这是比较常见的电磁干扰显现，另外一种现象就是，我们在打雷的时候听收音机，看电视，使用电脑，收音机会出现“吱啦”的噪音，电视机，电脑会出现图像抖动等等，这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。

二、设计依据 1．1《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 1．2《计算站场地安全要求》（GB9361-88） 1．3《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 1．4《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93）1．5《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 1．6《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 1．7《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 1．8《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 1．9《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 1．10《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） 1．11《防静电活动地板通用规范》（SJ/T10796-2001） 1．12《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 1．13《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 1．14《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 1.15《密码机屏蔽机房的安装、使用和检测》(GJBZ20397-97) 2. 项目设计要求及图纸 3. 本公司现有相关产品的企业标准及设计规范,

电磁屏蔽原理及应用

电磁屏蔽的原理及应用 摘要：阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状，其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。 关键词：电磁屏蔽，危害，屏蔽原理，研究现状 AbStraCt The harms of electromagnetic radiation to electric equipment, fuel, animals and human were intoduced, andthe mechanism of electromagnetic shielding materials and its development was summarized. Key words electromagnetic radiation, shielding, harm, mechanism, development 近几十年来，随着各种电器的普及，电子计算机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛应用，由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。为此，必须进行电磁屏蔽。 1、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽，实际上是为了限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常有3种不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体部的多次反射衰减。电磁波通过屏蔽材料的总屏蔽效果可按下式计算: SE=R+A+B (1) 式中:SE为电磁屏蔽效果，dB; R为表面单次反射衰减;A为吸收衰减;B为部多次

反射衰减(只在A<15dB情况下才有意义)。 一般来说，电屏蔽材料衰减的是高阻抗的电场，屏蔽作用主要由表面反射R 来决定，吸收衰减A则不是主要的。所以，电屏蔽可以用比较薄的金属材料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定，反射衰减R不是主要的。根据电磁学的有关知识，可分别得出A, R, B的计算公式: (2) A与电磁波的类型(电场或磁场)无关，只要电磁波通过屏蔽材料就有吸收，它与材料厚度成线性增加，并与材料的电导率及磁导率有关。 反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关，同时也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。对于远场源(平面波辐射源): (3) 对于近场源: 磁场: (4) 电场 (5) 金属屏蔽材料一般都比较薄，A也比较小，通常考虑部多次反射衰减B。在此情况下，部多次反射衰减B。在此情况下，部反射甚至可以发生多次， 形成多次反射。用“多次反射修正项”B来表示这种衰减。 对于近场源:

电磁屏蔽分析和应用

电磁兼容课程论文 题目名称：电磁屏蔽技术 院系名称：电子信息学院 班级：测控112 学号：201100454217 学生姓名：白凡 指导教师：魏平俊 2014年5月

摘要:随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重，对电磁兼容性设 计的要求也越来越高，作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的 研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发，讨论了屏蔽体结构、 屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则，在电子设备实施具 体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害，介 绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。 关键词：电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术 Abstract:With the wide application of electronic products as well as the electromagnetic environment pollution is aggravating, more and more is also high to the requirement of electromagnetic compatibility design, as one of the main technology of emc design - shielding technology research is more important.Based on principle of electromagnetic shielding technology, this paper discusses the structure of the shield, shielding the technical classification, the selection of shielding materials and to follow the principle of the electronic equipment to implement specific provides an important basis for electromagnetic shielding.At the same time analyzes the harm of electromagnetic interference, this paper introduces the engineering several commonly used methods to solve the problem of electromagnetic interference. Keywords: Electromagnetic shielding, Electromagnetic interference, Shielding technology

电磁屏蔽室的标准

电磁屏蔽室的标准

作者: 日期:

《讣算机场地技术要求》(GB2887.89) HI?算机场地安全要求》(GB9361-88) ?电子计算机机房设汁规范》(GB50174-93) 《电子计算机机房工程施工及验收规范》CSJ/r30003-93) ?建筑设计防火规范》(065004-95) ?建筑内部装修设汁防火规范》(GB5O222-95〉 ?低压配电设计规范》(GBJ5005￡95) 《供配电系统设计规范》(GB50052-92) ?电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ32-82) 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(GB12190-90) 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》(SJ31470-2002) ?涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》(BMZ1-2000) 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设讣规范。 二、屏蔽室设il原理: 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生丁扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一泄强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体(金属网)制成六而体，将电磁波限制在一世的空间范帀内使苴场的能量从一而传到另一而受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板(网)对入射电碱波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗, 使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里而工作，因此屏蔽室六而密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通凤，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为l?5?3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案: 1、性能指标: 执行标准：BMB3?1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求 和测试方法》C级磁场 lOKHz >7OdB 15OKHZ >95dB 一、设计依据:

电磁屏蔽室

电磁屏蔽室 电磁屏蔽室是电磁兼容（EMC）领域的重要内容，在国内应用较晚，为方便建设单位专家、领导尽快熟悉这个新兴事物，特此简介，敬请指正。 1.电磁屏蔽室的基本结构形式 简单说来，电磁屏蔽室就是一个钢板房子，冷轧钢板是其主体屏蔽材料。包括六面壳体、门、窗等一般房屋要素，只是要求严密的电磁密封性能，并对所有进出管线作相应屏蔽处理，进而阻断电磁辐射出入。 目前电磁屏蔽室有钢板拼装式、钢板焊接式、钢板直贴式及铜网式四大类。拼装式为厚度1.5㎜钢板模块拼装而成，生产、安装工艺较简单，适用于小面积、屏蔽效能要求一般的工程。可拆卸移建，但移建后屏蔽效能明显降低。钢板焊接式屏蔽室采用2～3㎜冷轧钢板与龙骨框架焊接而成，屏蔽效能高，适应各种规格尺寸，是电磁屏蔽室的主要形式。直贴式和铜网式用于屏蔽效能要求较低的简易工程。 2.电磁屏蔽室的主要功能： 2.1隔离外界电磁干扰，保证室内电子、电气设备正常工作。特别是在电子元件、电器设备的计量、测试工作中，利用电磁屏蔽室（或暗室）模拟理想电磁环境，提高检测结果的准确度。 2.2阻断室内电磁辐射向外界扩散。强烈的电磁辐射源应予以屏蔽隔离，防止干扰其他电子、电气设备正常工作甚至损害工作人员身体健康。 2.3防止电子通信设备信息泄漏，确保信息安全。电子通信信号会以电磁辐射的形式向外界传播（即TEMPEST现象），敌方利用监测设备即可进行截获还原。电磁屏蔽室是确保信息安全的有效措施。 2.4军事指挥通信要素必须具备抵御敌方电磁干扰的能力，在遭到电磁干扰攻击甚至核爆炸等极端情况下，结合其他防护要素，保护电子通信设备不受毁损、正常工作。电磁脉冲防护室就是在电磁屏蔽室的基础上，结合军事领域电磁脉冲防护的特殊要求研制开发的特殊产品。 3.电磁屏蔽室性能参数： 电磁屏蔽室性能主要用综合屏蔽效能（SE）描述，单位dB

电磁屏蔽基本原理

电磁屏蔽基本原理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉，利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波，只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用，会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度，下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算公式为： AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f：频率(MHz) μ：金属导磁率σ：金属导电率 t：屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz，钢的导磁率约为450×10-4左右，钢的导电率约为×10-5左右，钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式，吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)

其中 r：波源与屏蔽之间的距离，估算取为200米。 将参数代入公式，得到反射损耗为。 因此，由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和，即为，再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB，总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。 上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路，按照链路预算公式，计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右，基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统，其覆盖能力还不如GSM900M，也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统，链路预算表格如下表

电磁屏蔽室屏蔽效能基本原理、数学公式、其他的有关信息、测量技术选择指南、初测和改进

附录A (资料性附录) 基本原理 A.1概述 本标准规定的测量方法保证了技术的有效性，简化了测量过程，可以避免财力和物力的浪费。这些明确规定的测量方法构成了本标准的基础。 A.2一些考虑 A.2.1标准测量 在标准频率范围内(表1)的测量结果可用来比较不同屏蔽室的屏蔽效能特性。 标准测量位置如下： 1）屏蔽室入口屏蔽壁上预选的门缝和结合部位； 2）所有屏蔽面上穿墙装置可接近的部位。 A.2.2初测 在正式测量开始之前可以先进行初测，以便找到屏蔽效能比较差的部位。如果屏蔽效能达不到要求，可以对其进行改进。 经验表明：在低频段，磁场屏蔽效能已经体现了最严格的要求，本标准没有给出电场屏蔽效能的测量方法，因此，低频段电场屏蔽效能可不测量。 A.2.3非线性特性 在强发射情况下，可能出现显著的非线性特性,这将导致屏蔽效能的变化。附录C提供了在规定照射范围内界定明显非线性特性的可选方法。 A.2.4扩展的频率范围 按照本标准正文推荐的方法，并使用下面三个频率范围内的任何非典型频率，可得到附加的测量结果： ——低频频段：50Hz～20MHz； ——谐振频段：20MHz～300MHz； ——高频频段：300MHz～100GHz。 A.3腔体谐振 A.3.1腔体谐振的考虑 在屏蔽室谐振频率范围内进行测量时，应考虑结果是否正确。该频率范围大概从0.8r f到3r f, f是指屏蔽室的最低固有谐振频率。在该频段测量时，应考虑采取专门的预防措施。对尺寸比较r 大的屏蔽室，其最低固有谐振频率可能在20MHz以下。 由于屏蔽室壁面呈电连续性，因此其是一个谐振腔体。在一定条件下，当电磁波注入到屏蔽室内时，在高于其最低固有谐振频率r f的频段内将产生驻波。由于驻波的影响，屏蔽室内部的电磁场不再均匀，出现了与该激励频率相关的极大值和极小值。

低频电磁波的屏蔽

低频电磁波的屏蔽一、前言 凡是有电源的地方、有用电设备的地方、几百米内有高压电线的地方、几十米内有地下电缆的地方，甚至只有金属管道和金属梁架的地方，都可能有高达数十以至数百毫高斯的低频电磁干扰。低频电磁干扰的强度变化常常无规律可循，短时间内就会有相当大的上下波动；低频电磁干扰的来源往往难以确定，这样就更增加了屏蔽设计的难度。 二、低频电磁屏蔽与其它屏蔽的差异比较 1、低频电磁场 根据电磁波传输的基本原理，在频率很低的时候良导体中的电磁波只存在于导体表面有“趋肤效应”(波从表面进入导电媒质越深，场的幅度就越小，能量就变得越小，这一效应就是趋肤效应)。 高频电路中，传导电流集中到导线表面附近的现象也有这样的问题又称“集肤效应”。交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。这种“趋肤效应”使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以把这中心部分除去以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。)、磁滞损耗(放在交变磁场中的铁磁体，因磁滞现象而产生一些功率损耗，从而使铁磁体发热，这种损耗叫磁滞损耗。铁磁材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗。磁滞指铁磁材料的磁性状态变化时，磁化强度滞后于磁场强度，它的磁通密度B与磁场强度H之间呈现磁滞回线关系。经一次循环，每单位体积铁心中的磁滞损耗等于磁滞回线的面积。这部分能量转化为热能，使设备升温，效率降低，这在交流电机一类设备中是不希望的。软磁材料的磁滞回线狭窄，其磁滞损耗相对较小。硅钢片因此而广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。)以及反射损耗(反射损耗是指由于屏蔽的内部反射导致的能量损耗的数量，他随着波阻和屏蔽阻抗的比率而变化)都很小，低频电磁波的能量基本由磁场能量构成。所以这时我们所要屏蔽的应该是电磁波的磁场分量(电磁屏蔽的

电磁屏蔽室的标准

电磁屏蔽室的标准内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

一、设计依据： 《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 《计算机场地安全要求》（GB9361-88） 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93） 《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设计规范。 二、屏蔽室设计原理： 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损

耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作，因此屏蔽室六面密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通风，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为-3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案： 1、性能指标： 执行标准：BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》 C级磁场 10KHz ≥70dB 150KHz ≥95dB 电场 200KHz-50MHz ≥100dB 平面波 50MHz-1GHz ≥100dB 微波 1GHz-10GHz ≥90dB 测试方法按GB12190-2006标准 2、技术内容： 结构形式：单层钢板焊接式电磁屏蔽室 屏蔽壳体： 规格及数量： 14300mm×9300mm×3500mm 共1套 屏蔽壳体的内容有：六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。

C级电磁屏蔽室建设工程设计方案汇总

电磁屏蔽室建设工程设计方案建 设 方 案 目录 一、简介 (3 二、设计依据 (4 三、电磁屏蔽室简介 (5 1、屏蔽原理: (5 2、屏蔽材料: (6 四、技术方案 (6

五、结构形式:TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (7 ①屏蔽壳体: (7 ②壳体结构 (7 ③壳体龙骨 (8 六、屏蔽室机房尺寸 (9 1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门: (9 2、屏蔽门的结构特点 (9 七、消防报警系统: (11 八、空调通风系统: (12 九、供配电系统: (14 十、屏蔽内外弱电系统: (14 十一、屏蔽壳体接地系统: (15 十三、机房装饰方案: (17 1、吊顶工程 (18 2、墙面工程 (19 3、地面工程 (19 十四、工程质量保证措施: (22

一、简介 在没有做屏蔽的情况下,我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常,最严重时出现损坏,这是比较常见的电磁干扰显现,另外一种现象就是,我们在打雷的时候听收音机,看电视,使用电脑,收音机会出现“吱啦”的噪音,电视机,电脑会出现图像抖动等等,这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。具体的措施:使用屏蔽产品,并可靠接地,将外接的电磁干扰阻隔在外,把内部的设备产生的电磁波阻隔在内,这样构成一个等电位体,能够有效屏蔽电磁干扰。 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波,该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收,以窃取其工作内容。同时,这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。 二、设计依据 1.1《计算机场地技术要求》(GB2887-89 1.2《计算站场地安全要求》(GB9361-88 1.3《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93