电磁屏蔽原理

7．2电磁屏蔽原理
7．2．1电磁波的反射与吸收屏蔽是利用屏蔽体阻止或减少电磁能量传输的一种措施。屏蔽按其机理分为电屏蔽、磁屏蔽及电磁屏蔽。电屏蔽的原理是用屏蔽体来减小干扰源和感受器之间的分布电容，从而削弱干扰源对感受．142．
器的影响；磁屏蔽的机理主要是依赖高磁导率材料所具有的小磁阻起到磁分路作用，减小屏蔽体内部空间的磁场；电磁屏蔽则是限制电磁波从屏蔽材料的一侧空间向另一空间传递。电磁波到达屏蔽材料表面时，有三种衰减方式：一是在入射表面由阻抗突变引起的电磁波的反射衰减(R)；二是电磁波在屏蔽体内部传播时，电磁能量被吸收的衰减(A)；三是电磁波在屏蔽体内部界面间多次反射时的反射衰减，也叫反射修正系数(M)，这项影响因素只在A<15dB情况下才有意义‘16,17]。电磁场理论认为，在高频电磁场中，主要是吸收损耗起作用，屏蔽材料电阻越小，产生的涡流电流就越大，反磁场也就越大，屏蔽效果就越好；同时认为，良导体对低频电场的反射损耗较大。屏蔽材料应是高电导率及高磁导率材料的组合¨8’19J。屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽材料的电导率和磁导率、屏蔽体的结构及被屏蔽电磁场的频率有关，在近场范围内还与屏蔽体和场源的距离以及场源的性质有关。除了在低频磁场，普通金属材料理论上都能提供100dB以上的屏蔽效能，但实际上决定屏蔽体屏蔽效能的主要是结构，也即屏蔽体上的导电不连续点，包括各种孔洞和缝隙¨’19o。电磁波可划分成很多波段¨4瑚'2¨，见表7—2。其主要工作频段有S、C、X、Ku和K五个波段，覆盖的频率范围为2～26．5GHz，其中x、Ku最常用。吸波材料对电磁波也能起到良好的屏蔽作用，当电磁波作用于吸波材料时，会产生电导损耗、介质损耗和磁损耗而将电磁能转化为热能，从而削弱其电磁影响。吸收电磁波应具备两个基本条件忸’231：一是人射波最大限度地进人材料内部而不在其前表面上反射，即材料的匹配特性；二是进人材料内部的电磁波能迅速地被吸收衰减，即材料的衰减特性。实现第一个要求的方法是采用特殊的边界条件来达到与空气阻抗相匹配；实现第二个要求的方法则是使材料具有很高的电磁损耗，即材料应有足够大的介电常数虚部(有限电导率)或足够大的磁导率虚部。吸波材料的性能主要用反射率来衡量¨4’24’25l，对电磁波衰减小于一10dB的频率范围应尽可能·143·