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電磁兼容測(cè)試場(chǎng)地與設(shè)備-電磁屏蔽室屏蔽效能

日期:2024-08-06 10:31
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摘要: 屏蔽室的有效性是用屏蔽效能來度量的,屏蔽效能定義為:電磁場(chǎng)中同一地點(diǎn)沒有屏蔽存在時(shí)電磁場(chǎng)強(qiáng)度E1與有效屏蔽時(shí)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度E2的比值,它表征了屏蔽體對(duì)電磁波的衰減程度。用于電磁兼容目的的屏蔽室通常能將電磁波的強(qiáng)度衰減到原來的百分之一甚至百萬分之一,因此通常用分貝來表述屏蔽效能。 屏蔽效能定義為:沒有屏蔽體時(shí)空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E0 (或磁場(chǎng)強(qiáng)度H0)與有屏蔽體時(shí)被屏蔽空間在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1(或磁場(chǎng)強(qiáng)度H1)之比。由下式表示 ...

屏蔽的有效性是用屏蔽效能來度量的,屏蔽效能定義為:電磁場(chǎng)中同一地點(diǎn)沒有屏蔽存在時(shí)電磁場(chǎng)強(qiáng)度E1與有效屏蔽時(shí)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度E2的比值,它表征了屏蔽體對(duì)電磁波的衰減程度。用于電磁兼容目的的屏蔽通常能將電磁波的強(qiáng)度衰減到原來的百分之一甚至百萬分之一,因此通常用分貝來表述屏蔽效能。

屏蔽效能定義為:沒有屏蔽體時(shí)空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E0 (或磁場(chǎng)強(qiáng)度H0)與有屏蔽體時(shí)被屏蔽空間在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1(或磁場(chǎng)強(qiáng)度H1)之比。由式表示

                                                                                         


在屏蔽效能的計(jì)算與測(cè)試中,往往會(huì)遇到場(chǎng)強(qiáng)值相差非常懸殊(甚至達(dá)千百萬倍的信號(hào))。為了便于表達(dá)、敘述和運(yùn)算(變乘除為加減),常采用對(duì)數(shù)單位——分貝(dB)進(jìn)行度量。定義為

                                                        

                                                                                        


 


1GHz以上微波頻段,由于功率測(cè)量比E和H測(cè)量方便,下式也被接受為S的定義。

                                                                                     


式中,P0-無屏蔽體時(shí)之功率;P1-有屏蔽時(shí)被屏蔽空間內(nèi)該點(diǎn)的功率。

 

特別提示:屏蔽材料的選擇與所需達(dá)到的屏蔽效指標(biāo)能有著密切關(guān)系,屏蔽材料選擇應(yīng)注意以下方面:

(1)金屬鐵磁材料適用于低頻(f<300Hz)磁場(chǎng)的磁屏蔽。較常用的有純鐵、鐵硅合金(即硅鋼等)、鐵鎳軟磁合金(即坡莫合金)等。相對(duì)磁導(dǎo)率μr越高,屏蔽效果越好;層數(shù)越多,屏蔽也越好。

(2)非金屬磁性材料——鐵氧體磁性材料該材料在高頻時(shí)具有較高的磁導(dǎo)率,電導(dǎo)率較大,且具有較高的介電性能,已廣泛應(yīng)用于高頻弱電領(lǐng)域。

(3)良導(dǎo)體材料適用于高頻電磁場(chǎng)、低頻電場(chǎng)以及靜電場(chǎng)的屏蔽。高頻電磁場(chǎng)及低頻電場(chǎng)的屏蔽應(yīng)選用高電導(dǎo)率良導(dǎo)體(如銅、鋁等)。常用的屏蔽薄板材除了銅板、鋁板等外,還常用鈹青銅、錫磷青銅等(具有彈性)作開啟的門蓋。

作為通風(fēng)用屏蔽網(wǎng),通常采用紫銅絲制作。用于頻率不大于100MHz的大面積通風(fēng)窗孔。網(wǎng)孔越小、線徑越粗,屏蔽越好。f>lOOMHz時(shí),金屬絲網(wǎng)屏蔽效能明顯下降。

電磁屏蔽材料的選用原則

(1)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境(即干擾揚(yáng)的性質(zhì)、使用頻率)選用屏蔽材料。

(2)必須考慮合適的性(能)價(jià)(格)比。不可片面追求屏蔽效能。

(3)冷軋取向硅鋼片(DQ型)在軋制方向使用時(shí),能充分利用其磁性能,降低損耗;而當(dāng)需要無取向屏蔽時(shí),應(yīng)選擇DW型冷軋無取向硅鋼片。④對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽,可采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)。支撐件接地一般選用良導(dǎo)體,以防電場(chǎng)感應(yīng)。

(4)應(yīng)注意綜合使用接地、屏蔽、濾波等措施。屏蔽的效能與接地密切相關(guān)。屏蔽體應(yīng)接地,而且應(yīng)單點(diǎn)接地,以避免在屏蔽體內(nèi)形成回路,造成干擾而引起屏蔽效能下降。電纜的屏蔽頗有講究:低頻電路可單端接地;磁場(chǎng)屏蔽應(yīng)兩端接地;高頻電路除雙端接地外,應(yīng)每隔0.1λ(波長(zhǎng))距離接一次地。且與屏蔽外殼良好焊接。

屏蔽與濾波相結(jié)合,容易引入電磁干擾的I/O接口和電源線輸人口應(yīng)分別采用信號(hào)濾波器和電源濾波器,方能保證屏蔽效能。

 

應(yīng)用屏蔽措施時(shí)應(yīng)注意:

(1)鐵磁屏蔽會(huì)使元件電感增加,電磁屏蔽使元件電感減??;

(2)電磁屏蔽使電感元件有功損耗上升。品質(zhì)因數(shù)Q下降;

(3)無論電磁或鐵磁屏蔽,接地后都兼有靜電屏蔽作用。

 

特別提示:不可忽略的屏蔽室接地問題

作為專業(yè)用途的電磁屏蔽室,接地方式與工藝的有效性與合理性顯得非常關(guān)鍵。

一般而言,接地的首要作用是電氣的“**接地”,也就是將屏蔽室的地與大地電位相連。其次,受各種通信方式的限制,采用一個(gè)公共的基準(zhǔn)電位也為通信的可靠進(jìn)行提供了優(yōu)先條件。

此外,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)證明,單點(diǎn)接地的屏蔽效能明顯優(yōu)于多點(diǎn)接地。接地線的長(zhǎng)短對(duì)屏蔽效能影響不明顯,而對(duì)信號(hào)泄漏有影響。屏蔽接地線比裸露接地線信號(hào)泄漏小。

接地電阻應(yīng)盡可能地小,一般可以分為小于4Ω、小于2Ω和小于1Ω。且建議采用高導(dǎo)電率的扁平狀導(dǎo)體,如雙層銅編織帶。

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