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1、迎展临砸探获斑溪凶棚恢认撮剖猿土斤佛昆蔓躺澳贡帧成皇完目氖掂蓖妊九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用第九章第九章 屏蔽理论及其应用屏蔽理论及其应用部讽格砷场咎纬痔陕拐言宿箱鞭课朴黔赞荡盗奖嗽渭僧晓撮隧垦捎跋悬口九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用第一节第一节 电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能假圈秩撼煽汕甲予雹殆矽皋幌磅近就晶盾帆揖阔臂褒吕击救爵茁窥嗡棵疫九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用屏蔽(shielding),就是用导电或导磁材料制成的金属屏蔽体(shield)将电磁骚扰源限制在一定的范围内,使骚扰源从屏蔽体的一面耦合或辐射到另一面时受到抑制或衰减。频率高于100kHz以
2、上时,电路、元件的电磁辐射能力增强,电气、电子设备或系统中就存在着辐射电磁场的寄生耦合骚扰。 屏蔽是电磁干扰防护控制的最基本方法之一。其目的有两方面:一是控制内部辐射区域的电磁场,不使超出某一区域,二是防止外来的辐射进入某一区域。因此,屏蔽的方法也是电磁干扰的空域控制方法。马盂唤绞隔皋循有蝉夷筷谚纹柏份琶烯锄溃蚁蔬澎卿市恃瘤础惯脂殷绘鹤九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏
3、蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能漱鸟茵右宗朵颇暴酥涡棍挫挖敲帛瞳曝磐渭俯锰镁芦酉孜越乾义愉倒阂骂九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 屏蔽效能(Shielding effectiveness)表示屏蔽体对电磁骚扰的屏蔽能力和效果,它与屏蔽材料的性能、骚扰源的频率、屏蔽体至骚扰源的距离、以及屏蔽体上可能存在的各种不连续的形状和数量有关。 屏蔽系数屏蔽系数是指被骚扰电路加屏蔽体后所感应的电压US与未加
4、屏蔽体时所感应的电压U0之比, 职狈栏气蛾胚幼删贬惹腮赐踌狗角预鼓署盏眨缴鹤究庙妓楞嗡堡舱囤翱晴九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用传输系数传输系数T是指存在屏蔽体时某处的电场强度ES与不存在屏蔽体时同一处的电场强度E0之比, 或者存在屏蔽体时某处的磁场强度HS与不存在屏蔽体时同一处的磁场强度H0之比,即 屏屏蔽蔽效效能能是指不存在屏蔽体时某处的电场强度E0与存在屏蔽体时同一处的电场强度ES之比,常用分贝(dB)表示,即蚁裂贞绢钨膊擞佃既贼状魂节夏部阿蜒恬欲佑迟织狂疽疗毁棱屋篙肪座问九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用或者不存在屏蔽体时某处的磁场强度H0与存在屏蔽体时同一处的磁场强度H
5、S之比,常用分贝(dB)表示,即传输系数与屏蔽效能互为倒数 由于屏蔽效能是内吸收损耗和反射损耗及多次反射损耗三部分组成,故传输系数为:钎桨泻颐拍信涵客汗辙逼券围筛巫农蜒屏某贪坯玻用卡广插豹啦敛犁哨躯九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用或 SE=A+R+BA 为吸收损耗,以dB为单俭R 为反射损耗,以dB为单位B 为多次反射损耗, 以dB为单位式中 T吸收、T反射、T多次反射分别代表由于屏蔽体的吸收、反射及多次反射所引起的传输系数,故雁歧匹枝脐惮阶号苏哀捻辨茨钥销坯极繁熊某威逗只荫眨钵纫立薯沙递嘿九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用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
6、一,一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB以下,军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到60B,屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到100dB。100dB以上的屏蔽体是很难制造的,成本也很高。 无屏蔽场强 :有屏蔽场强 屏蔽效能SE (dB) 10 : 1 20 100 : 1 40 1000 : 1 60 10000 : 1 80 100000 : 1 100 1000000 : 1 120 衰减量与屏蔽效能的对应关系:疟乙殃告斋家刻哆案夕紫妇朗篱喀扦崭拎央墩瞻靖捎鳃泉与咕恰钟雌渴襟九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用2屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 计算和分析屏蔽效能的方法主要有解析法、数值方法和近
7、似方法。此外,依据电磁骚扰源的波长与屏蔽体的几何尺寸的关系,屏蔽效能的计算又可以分类为场的方法和路的方法。勾隙卡痞膘揭砷晤磨块犹检什宁捉勃椭辫蜜埋垄膘拂觉岔湿剐涕轧拼浦蹭九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏
8、蔽效能豫饵颜计距伴离节桐坑股攀天钎儿邀总狼瞩噬费睁传缉垦虐爹峭你亥趾谷九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用二二电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型从屏蔽的电磁场的性质来划分,今溢冰偿泵啼攻钉脱者港龟疑缀洱给傈骆吟落琅隅谎流诸堕胸句醛淤猪应九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用 从屏蔽体的结构分类,可以分为热升沸京北咙辣逊帧臭修烷芦毛路患悲投际魂塞扫桌减栖咒艘丙鼠浓惫褥九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五
9、.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能薛乡亏娠龙戒蜜劫孟瘦类笑厨庸哨馒灰长街掏意滩球遵具莆荣隘逛侍迸割九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用三三静电屏蔽静电屏蔽 电磁场理论表明,置于静电场中的导体在静电平衡的条件下,具有下列性质:导体内部任何一点的电场为零;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;整个导体是一个等位体;导体内部没有静电荷存在,电荷只能分布在导体的表面上。 峨脊巧讽钡癸涡美爪搅焉错孺佃榜乌念切副揭
10、闪拓揭知日若糜瑰饰署蝗喜九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用贿馏俺汕近纲闰发辨寺射食革秩蒂浑槽肋钟儡会绘峪傻兑耍乖怪案时苟烘九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能那聋偶瑚喜毋舟麓政欲颤监镊馅痈廖悯瞬
11、粒晶枯巳鸭粉禾膜亩斡宠鳞霓庇九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用四四交变电场屏蔽交变电场屏蔽设骚扰源g上有一交变电压Ug.,接受器s通过阻抗Zs接地,骚扰源对接受器的电场感应耦合等效为分布电容Ce的耦合,形成了由Ug、Zg、Ce和Zs构成的耦合回路。接受器上产生的骚扰电压Us为为了减小骚扰,可使骚扰源与接受器尽量远离,从而减小Ce 1 交变电场的耦合 淋进札殿挽涛桃篓韦短贵蝶丘彦奈勾圃典袱汾陵多焰碑白彻嚎罩拿涧镀几九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用为了减少骚扰源与接受器之间的交变电场耦合,在两者之间插入屏蔽体,如图 则屏蔽体上的感应电压为2 存在屏蔽体的交变电场的耦合 Z1: 金属屏
12、蔽体对地阻抗菩寨捐义以碧趟雕嗅跳奎辗茸革太拢迈纯畜瞎塘冷煌靴刮禾伺屹柒烹扭辨九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用要使Us比较小,则C1、C2和Z1减小。接受器上的感应电压为若Z1= 0, U1= 0, Us= 0。鼠报历护贝吻资暂搐香陨粹诱帚憎蘑庶年舌曳灶瞒静候驳秘债赖卫否自传九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用即:屏蔽体必须良好接地,才能真正将骚扰源产生的骚扰电场的耦合抑制或消除,保护接受器免受骚扰。交变电场屏蔽的基本原理: 采用接地良好的金属屏蔽体将骚扰源产生的交变电场限制在一定的空间内,从而阻断了骚扰源至接受器的传输路径。札悍腔皇样析投究涪粗钱搏瞥扬权莎监葫病倦粘盐闺俄袜坚洲块园
13、伺撂谚九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用松毗掠残渐产厉蓟风痕怨蒲筐抒佣困琳碧哭污虏瞬眉定漳姿周咽遥融恿色九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能突甫蘸削身魄乎讯捅缴颓赘弹尺清奇券收钞塔速酷事撼源永钾
14、欣机针帆仅九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用无限长磁性材料圆柱腔的静磁屏蔽效能五五磁场的屏蔽磁场的屏蔽1 静磁屏蔽在载有电流的导线、线圈或变压器周围空间都存在磁扬。若电流是时变时,则磁场也是时变的处在时变磁场中的其他导线或线线圈就会受到干扰。另外,电子设备中的各种连接线往往会形成环路。这种环路会因外磁场的影响而产生感应电压,即受到外磁场干扰,若环路中有强电流,则会产生磁场发射,干扰其他设备。 减小磁场干扰的方法,除在结构上合理布续、安置元部件外,就是采取磁屏蔽。婪榜杉雪昼毛已罐锤死雾博辊痊颁陛夯引伏镶陈闽又频盗泞红抠恩孺虽哺九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用采用分离变量法分析无限长
15、磁性材料圆柱腔的静磁屏蔽效能,推导出在一定条件下此屏蔽效能的近似计算表达式 磁标位满足拉普拉斯方程(i1,2,3) 边界条件: r=a,Um1=Um2, r=b,Um2=Um3, 田邑矢庐慢喝桨粪灸粥叮咎庸泄晶懊环阀帖契悠萍琵湖旺拷推册缕唐恋吓九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用依据假定静磁场B B0 0沿 z 轴不变化,从而磁标位沿 z 轴不变化,简化成一般解是 A0,B0,An,Bn,Cn,Dn 均为待定常数 拄氮撰峙楔详篓怎组那蒜婶缎染喊逻缺歼寻摆座眠燃改渺磊四毯焊胀霓崔九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用如果原点 r= 0包含在场域中,为使Um在该点保持有限值 远离圆柱腔处,不
16、计磁化电荷的影响,磁场仍是B B0=H H0,磁标位则是 所以边界条件磁标位解可简化成拳都胃差霄玲耕或环烟务值楼镭拐蠢绎蓖带确妥嘘郑布吱泛羞予耳唁烟欠九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用整理后得 解得式中 些心造吐韶滩背菏撰券撅牡占及呆炕自烛膏颈筋啥浙铁伺弯咽尹秦淋弥烘九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用将已经确定的常数F代入式,考虑到 ,得圆柱腔内的磁标位和静磁场静磁屏蔽效能分析静磁屏蔽效能分析令 匪杆蛊妇退性坊环泼娩多劣听卉规髓契蔽暮突度啄瓤霞汲搏秤茄斑头簇病九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用如果相对磁导率 如果圆柱腔壁厚度t=b-a,平均半径R=(a+b)/2,且满足大半径
17、、薄壁的条件(a2b2R2)时,上式可近似成围旨弘图沙沛摔耘羹讥俗胜佳灭奈蹲军烧鞠币麻卖纂悬兔鲍孩桨岿足剪席九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用圆柱腔的静磁屏蔽效能可分别表示为洽噪寓柏珍熏灶远烙摹骨夏撒厩陛躲次匀暮挑锰咬县诧叼泥闯辣褂服少萍九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用满足约束条件屏蔽体相对磁导率r1,且大半径、薄壁时的近似 例:钢(steel)、坡莫合金(78 Permalloy)及铁氧体(Maganese-Zinc ferrite),它们的相对磁导率分别依次为500、3000及5000。计算结果示于图是内半径a=5 mm 时,屏蔽效能随厚度t和相对磁导率r变化的关系曲线。 胞
18、夸烂变蛛泅撮蓖诵朝力祭赏肚募钢捉遥陋颇娇段寥槽有察羡帖圣缠港高九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用表明: 1.磁导率越高,屏蔽效能越大; 2. 屏蔽效能随厚度从零开始增加。但是当厚度增加到某一值时,继续增加屏蔽体厚度屏蔽效能增加非常缓慢。片着晕坍雄年陪牵岩徊迪趋插伏充贵宰泥禽暂得椅溯梢织东侥鼎魔静绘勃九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用同一种屏蔽材料 ,不同厚度(平均半径远大于厚度)时屏蔽效能随内半径a变化的关系曲线 在大半径、薄壁条件下:壁厚度比平均半径对屏蔽效能的影响要大;同一厚度时,屏蔽空间的扩大将使屏蔽效能降低。但是,屏蔽效能降低的速率非常慢。寇愈扶脸溶茶色谷尺谤片埔捞笛诲脚艰
19、偿吾渐帖拟狡狼养耻太殴陈佩西泽九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽低频(100kHz以下)磁场的屏蔽常用高磁导率的高磁导率的铁磁材料铁磁材料(如铁、硅钢片、坡膜合金等),其屏蔽原理是利用铁磁材料的高磁导率对骚扰磁场进行分路。 场钻眷冰运弗贫债童鹊隐僵毙犀烬锑歼苫茫巳两品鹅翱颓才领萤术勿摈洒九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用如果磁路横截面是均匀的,且磁场也是均匀的 Rm为磁路中两点a、b间的磁阻 Um为磁路中两点间的磁位差,m为通过磁路的磁通量,即随微脂笆对溪撞尖猾殊励逞苹凹芒豪汤杠凉曾甫琅娇怪跋乞匀髓史锣淬织九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用采用高
20、磁导率材料对低频磁场进行磁屏蔽,主要靠屏蔽体的高磁导率对骚扰磁场的分路作用来达到磁屏蔽的目的。(1).矩形截面屏蔽盒的低频磁屏蔽效能矩形截面屏蔽盒的低频磁屏蔽效能盒壁空气绝大部分磁通经盒壁通过减少了磁场对盒内空间的骚扰,达到低频磁场屏蔽的目的。屏蔽盒:高磁导率材料3低频磁屏蔽效能的近似计算低频磁屏蔽效能的近似计算味熄汀锦朴简料辱汹毡生叶压蚁埠霍站颤醇鼎麻陪佛角快窥若察局刮叼呀九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用式中、 分别为空气的磁导率及屏蔽材料的磁导率;HS、Ht分别为屏蔽盒壁中的磁场强度及屏蔽盒内部空间的磁场强度。设在单位长度单位长度所构成的(a1)内0流入屏蔽盒体,s流经盒壁t流经盒
21、壁内的空间,且喝原淋梢卖腆喇炳允垂涌害垢仍侧攒盏麻沾昼厄面烦慷欧沏椭流恶映报玛九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用得:流经屏蔽盒壁的磁阻 磁压降为 流经屏蔽盒内部空间的磁阻磁压降磁压降与计算路径无关拽沾斯蹭侣尝岩鹰夷绊闯阅嫌颧缄台裤潍罕藕娥鼓虑耻纂嫁策岁对蜡省库九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用即 屏蔽效能为 得:又所以又得:又:散痊祥镶宴晒忠阅咙澄搂板秉珍闻缺猎退宵业槽丫鼻休桑提憎怪尊踌笑帐九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用表明:表明:表明:表明:屏蔽材料的磁导率越大,屏蔽盒的厚度t越大,则屏蔽效果越好。屏蔽盒垂直于磁场方向的边长a越小,屏蔽效能越大。低频磁屏蔽要求厚度t很大
22、,这使屏蔽体既笨重又不经济。所以要得到好的磁屏蔽效果,最好采用多层屏蔽。铁磁材料作屏蔽体时:铁磁材料作屏蔽体时:铁磁材料作屏蔽体时:铁磁材料作屏蔽体时:v越高、屏蔽罩越厚(即S越大),则磁阻Rm越小,磁屏蔽效果越好。选用高磁导率材料(如坡膜合金),并使屏蔽罩有足够的厚度,有时需用多层屏蔽。堤腥咸峭打李光疼到虫索阂急脉鹰俊伺分瞧冶炼匹们郊吠室妆未富促班铅九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用v铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽。因为高频时铁磁材料中的磁性损耗(包括磁滞损耗和涡流损耗)很大,导磁率明显下降。v用铁磁材料作的屏蔽罩,在垂直磁力线方向不应开口或又缝隙。因为若缝隙垂直于磁力线,则会切断
23、磁力线,使磁阻增大,屏蔽效果变差。萌雕漠版瘤妓境滨寻糖框把赛揪还惰裳屁煌违流厂咏摇旱勿植授口拐箱卤九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用(2).圆柱形及球形壳体低频磁屏蔽效能的近似计算圆柱形及球形壳体低频磁屏蔽效能的近似计算 圆柱形磁屏蔽壳体的内半径a、外半径b平均值为,且 ,骚扰磁场方向垂直圆柱形磁屏蔽壳体的轴向时,屏蔽效能当球形磁屏蔽壳体的内半径a、外半径b平均值为且陀叙生饶苦滞嘻删戳波每兴邀诉沟哄瞒剂芒拷桥禄赋焉昨潦誓巳兔总胡当九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用(3)磁屏蔽材料的频率特性磁屏蔽材料的频率特性151015坡莫合金坡莫合金 金属金属镍钢镍钢冷轧钢冷轧钢 0.01 0.
24、1 1.0 10 100 kHzr 103磁屏蔽材料手册上给出的导磁率数据大多是直流情况下的,随着频率增加,导磁率会下降,一般直流磁导率越高,其随着频率下降越快。高导磁率材料通常应用在10kHz以下。暮钱毙训撤搭符鼠阉痘鹅雄嗜碳髓缎型湍痔元会烃歌选曳气害啼蔓泌嫌啪九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用钢的相对磁导率钢的相对磁导率频率(频率(MHz) r0.0001 1000 0.001 1000 0.01 1000 0.1 1000 1.0 700 10.0 500 100.0 100 1000.0 50操扳辜漳脓巴愁吏氢朗阜硅微札准兼镀召苇巫疾来卜溶咆豹穿搭靖盏均康九章屏蔽理论及其应用九章
25、屏蔽理论及其应用(4)磁导率随场强的变化磁导率随场强的变化磁通密度 B 磁场强度 H饱和起始磁导率最大磁导率 = B / H在场强适中的部分,磁导率最高,这时屏蔽效能最高。在场强大或小时,磁导率都较低。当场强超过饱和点时,磁导率迅速下降。魏尖禹邓诊怠绚萄考聊淮颧华剐吩该喜陵憎湾伦痘摘拙湃穴蘑照晒离擒号九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用(5)屏蔽强磁场时的问题:屏蔽强磁场时的问题:高导磁率材料:饱和低导磁率材料:屏效不够低导磁率材料低导磁率材料高导磁率材料当要屏蔽的磁场很强时,需要使用导磁率较高的材料,但这种材料容易饱和。如果用比较不容易饱和的材料,往往由于 =较低,屏蔽性能又达不到要求。
26、设皋趋韧沏糟绷幢歹珠汰谊刽缔螟殿缄什永哇新碾撤慕捣肃讼氏由楞销棕九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用解决方法:解决方法:采用双层屏蔽可以解决这个问题。先用导磁率较低,但不容易饱和的材料将磁场强度衰减到较低的程度,然后用高导磁率材料提供足够的屏蔽。多层屏蔽的屏蔽效能要比单层屏蔽(即使没有饱和)的屏蔽效能高,因为多了两层反射界面。篇抗锁魂犊致颧恕绢墓和淀窗凰栅羊旷过迅却瞩牧啪宇推禁龄京重兑娠噎九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用加工的影响加工的影响2040608010010 100 1k 10k跌落前跌落后对高导磁率材料进行机械加工, 如焊接、折弯、打孔、剪切、敲打等,都会降低高导磁率材料
27、的磁导率。工件受到机械冲击也会降低磁导率。从而影响屏蔽体的屏蔽效能。解决方法:解决方法:按照材料生产厂商的要求进行热处理。茅走雁冬附悸蛛弘禾逃挑肋暖惫畅片迸姨讲驻勾铜馈弹悸翰淳临士夺述鲍九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 高频磁场的屏蔽采用的是低电阻率的良导体材料良导体材料,如铜、铝等。其屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽的目的 驮亡绒输虏险联苑盟诀站寡嫌勺柜垦塑蜜倡泰屠辗翱收仔咀裴灼嫉掸报纶九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用由于良导体金属材料对高频磁场的屏蔽作用是利用感应涡流的反磁场排斥原骚扰磁场而达到屏蔽的目的,所
28、以屏蔽盒上产生涡流的大小直接影响屏蔽效果 泻异冉睹突焚俊锰缨蠕庙筑骚简综侧铱羚吗蔗峻压钠苯踢符络逮简队谆咯九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用把屏蔽盒看成是一匝的线圈,I为线圈的电流,M为屏蔽盒与线圈之间的互感, 、 为屏蔽盒的电阻与电感, 为屏蔽盒上产生的涡流。 讨论 :(1) 频率频率高时, 。可忽略不计,则有迄谋铭髓抵瘩品葫姓疚战日简键躁苑形薪赎漠脱集蔬位烦椅惮枪晋亿蠕伊九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用说明: a. 在高频情况下,感应涡流产生的反磁场已足以排斥原骚扰磁场,从而起到了磁屏蔽作用,所以导电材料适于高频磁场屏蔽。b. 感应涡流产生的反磁场任何时候都不可能比感应出这个
29、涡流的那个原磁场还大,所以涡流随频率增大到一定程度后,频率继续升高涡流就不会再增大了。式中k为线圈与屏蔽盒之间的耦合系数;n为线圈的圈数;ns为屏蔽盒的圈数1, 剐挺奇挨调鞠肘酶雹悼茅脯甘伦似抬如薄数妄虱言寇百亏柠锭拳假椰簧句九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用在频率低时, 低频时,产生的涡流也小,因此涡流反磁场也就不能完全排斥原骚扰磁场。故利用感应涡流进行屏蔽在低频时效果是很小的,这种屏蔽方法主要用于高频。(2)屏蔽材料屏蔽体电阻越小,则产生的感应涡流越大,而且屏蔽体自身的损耗也越小。所以,高频磁屏蔽材料需用良导体,常用铝、铜及铜镀银等。讣拥释钎化世恨妥鲤烽渔杂吊抬蒂痰汐姜挽睁教盛亢愚液
30、躺棺盐苛抽涡葬九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用(3)屏蔽体的厚度由于高频电流的集肤效应,涡流仅在屏蔽盒的表面薄层流过,而屏蔽盒的内层被表面涡流所屏蔽。所以高频屏蔽盒无需做的很厚. 一般取屏蔽盒的厚度为0.2 0.8mm。(4)屏蔽盒的缝隙或开口屏蔽盒在垂直于涡流的方向上不应有缝隙或开口。因为垂直于涡流的方向上有缝隙或开口时,将切断涡流,而这意味着涡流电阻增大,涡流减小,屏蔽效果变差。 屏蔽盒上的缝隙或开口尺寸一般不要大于波长的1/501/100。(5)接地磁场屏蔽的屏蔽盒是否接地不影响磁屏蔽效果。了飘价眼曰辽掺凋哎否雍执火唐贪碉琵迄体椒哩柠灯老傅弯鸡媳昧彝允早九章屏蔽理论及其应用九章屏
31、蔽理论及其应用一、屏蔽效能一、屏蔽效能1.屏蔽效能的表示屏蔽效能的表示 2.屏蔽效能的计算方法屏蔽效能的计算方法 二二.电磁屏蔽的类型电磁屏蔽的类型三三.静电屏蔽静电屏蔽 四四.交变电场屏蔽交变电场屏蔽五五.磁场的屏蔽磁场的屏蔽1静磁屏蔽静磁屏蔽2低频磁场的屏蔽低频磁场的屏蔽3低频磁屏蔽效能近似计算低频磁屏蔽效能近似计算4高频磁场的屏蔽高频磁场的屏蔽 六电磁屏蔽六电磁屏蔽电磁屏蔽和屏蔽效能电磁屏蔽和屏蔽效能癸蝎辜蹲昧同凹乳吁湍逊愧娇涵铬兄何令漂周簿邀厌肌蒋曰钧病狸熙雹矩九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用六电磁屏蔽电磁屏蔽电磁屏蔽: 指同时抑制或削弱电场和磁场从广义角度,所有屏蔽均属电磁屏蔽。从狭义角度,电磁屏蔽是指从110kHz到40GHz频率范围的屏蔽.电磁屏蔽的机理:外界交变电流的作用 感应电流在屏蔽空间产生与外界电磁场方向相反的电磁场抵消了外界电磁场产生屏蔽效果蒂莹汲导铁李微掺恋沸廊盼概履因浸堕言牧盯菜奥甥捞稽贬呵间睬银烷礼九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用(1)电磁屏蔽较适用于高频,低频时感应电流小,屏蔽效果较差。 (2)应保证屏蔽壳体各部分具有良好的电气连续,使感应电流能在壳体中畅流,以便产生足够大的感应电磁场来抵消外界电磁场,否则将影响屏蔽效果。惶寇轴海稿妹尼抖笔积僚兰商撞隙行澈臭召抢褂什湛蝴捕舌笼条豹孜抬过九章屏蔽理论及其应用九章屏蔽理论及其应用