《电磁兼容讲稿》PPT课件.ppt

电屏蔽理论及应用 21113012 主要内容 电磁屏蔽的原理与类型静电屏蔽原理与应用交变电场屏蔽与应用屏蔽的效能电磁屏蔽的结构孔隙泄漏的抑制措施课题中的电磁屏蔽 电磁屏蔽原理 以某种材料将需要屏蔽的区域封闭起来 形成电磁隔离 即其内的电磁场不能越出这一区域 而外来的辐射电磁场不能进入这一区域 其原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射 吸收和引导作用 电磁屏蔽的类型 静电屏蔽 放入电场中的导体 其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动 致使导体的两端分别出现等量的正 负电荷 这种现象叫静电感应现象 静电屏蔽 置于静电场中的导体在静电平衡条件下有如下性质 1 导体内部任何一点的电场为零 2 导体表面任何一点的电场强度矢量的方向与该点的导体表面垂直 3 整个导体是一个等位体 4 导体内部没有静电荷存在 电荷只分布在导体表面上 生活中静电屏蔽的应用 交变电场的屏蔽 交变电场的耦合 干扰源g上有一交变电压Ug 在其附近产生交变电场 干扰源对接受器的电场感应耦合可以等效为分布电容Cj 则Us为 由公式可以看出 干扰电压Us的大小与耦合电容Cj的大小有关 分布电容越大 则接受器上产生的干扰电压Us越小 为了减少干扰 可使干扰源与接受器尽量远 从而增大Cj 减小Us 如果有空间限制 可以在干扰源与接受器之间插入屏蔽体 则耦合电容Cj的作用现在变为电容C1 C2 和C3 插入屏蔽体后干扰源和接受器直接耦合非常小 C3忽略 此时屏蔽体的感应电压为接受器上的感应电压为 由此可见 要使Us减小 必须使Z1减小 事实证明 屏蔽体必须选择导电性良好的材料 而且必须良好接地 一般情况下 接地阻抗要小于2M 屏蔽效能 屏蔽体的好坏用屏蔽效能来描述 屏蔽效能表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度 由于屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一至万分之一 因此通常用分贝来表述 屏蔽效能 shieldingeffectiveness SE 屏蔽前某点的场强与屏蔽后该点场强之比 金属平板屏蔽效能的计算 SE A R B其中 A是电磁波在屏蔽体中的传输损耗 B是电磁波在屏蔽体内多次反射的损耗 R是电磁波在屏蔽体表面产生的反射损耗 非实心型屏蔽体的屏蔽效能计算 SE Aa Ra Ba K1 K2 k3式中 Aa为孔的传输衰减 Ra为孔的单次反射损耗 Ba为多次反射损耗 K1为与孔个数有关的修正项 K2为由趋肤深度不同而引入的低频修正项 K3为由相邻孔之间相互耦合而引入的修正项 多层屏蔽体屏蔽效能计算 AnBnRn分别为单层屏蔽的吸收损耗 反射损耗和多次反射损耗 典型的三层屏蔽结构 两种电磁屏蔽的结构 孔隙泄漏的抑制措施 实际的屏蔽体由于制造 装配 维修 散热及观察要求 其上会出现形状各异 尺寸不同的孔缝 有必要采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏 装配面处缝隙泄漏的抑制 当窄缝很窄时 缝隙之间的电容较大 其阻抗可以等效成为电阻和电容的并联 由于容抗随频率升高而降低 在频率较高时 屏蔽效能最好 增加搭接面积 可以减小阻抗 从而减小泄漏 增加缝隙深度 根据电磁场理论 具有一定深度的缝隙均可以看作波导 而波导在一定条件下可以对在其内部传播的电磁波进行衰减 深度越深 衰减越多 右图为两种加深缝隙深度的结构 通风冷却孔泄漏的抑制 有三种方法 覆盖金属丝网 将金属丝覆盖在大面积的通风孔上 能显著防止电磁泄漏 穿孔金属板 孔洞越大 电磁泄漏就越大 要以小孔代替大孔 就要用到穿孔金属板 通风冷却孔的泄