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电磁兼容测试场地与设备-电磁屏蔽室屏蔽效能

日期:2024-05-12 18:20
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摘要: 屏蔽室的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1与有效屏蔽时的电磁场强度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室通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能。 屏蔽效能定义为:没有屏蔽体时空间某点的电场强度E0 (或磁场强度H0)与有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度E1(或磁场强度H1)之比。由下式表示 ...

屏蔽的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1与有效屏蔽时的电磁场强度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通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能。

屏蔽效能定义为:没有屏蔽体时空间某点的电场强度E0 (或磁场强度H0)与有屏蔽体时被屏蔽空间在该点的电场强度E1(或磁场强度H1)之比。由式表示

                                                                                         


在屏蔽效能的计算与测试中,往往会遇到场强值相差非常悬殊(甚至达千百万倍的信号)。为了便于表达、叙述和运算(变乘除为加减),常采用对数单位——分贝(dB)进行度量。定义为

                                                        

                                                                                        


 


1GHz以上微波频段,由于功率测量比E和H测量方便,下式也被接受为S的定义。

                                                                                     


式中,P0-无屏蔽体时之功率;P1-有屏蔽时被屏蔽空间内该点的功率。

 

特别提示:屏蔽材料的选择与所需达到的屏蔽效指标能有着密切关系,屏蔽材料选择应注意以下方面:

(1)金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz)磁场的磁屏蔽。较常用的有纯铁、铁硅合金(即硅钢等)、铁镍软磁合金(即坡莫合金)等。相对磁导率μr越高,屏蔽效果越好;层数越多,屏蔽也越好。

(2)非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率,电导率较大,且具有较高的介电性能,已广泛应用于高频弱电领域。

(3)良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。高频电磁场及低频电场的屏蔽应选用高电导率良导体(如铜、铝等)。常用的屏蔽薄板材除了铜板、铝板等外,还常用铍青铜、锡磷青铜等(具有弹性)作开启的门盖。

作为通风用屏蔽网,通常采用紫铜丝制作。用于频率不大于100MHz的大面积通风窗孔。网孔越小、线径越粗,屏蔽越好。f>lOOMHz时,金属丝网屏蔽效能明显下降。

电磁屏蔽材料的选用原则

(1)应根据使用环境(即干扰扬的性质、使用频率)选用屏蔽材料。

(2)必须考虑合适的性(能)价(格)比。不可片面追求屏蔽效能。

(3)冷轧取向硅钢片(DQ型)在轧制方向使用时,能充分利用其磁性能,降低损耗;而当需要无取向屏蔽时,应选择DW型冷轧无取向硅钢片。④对于强磁场的屏蔽,可采用双层磁屏蔽体的结构。支撑件接地一般选用良导体,以防电场感应。

(4)应注意综合使用接地、屏蔽、滤波等措施。屏蔽的效能与接地密切相关。屏蔽体应接地,而且应单点接地,以避免在屏蔽体内形成回路,造成干扰而引起屏蔽效能下降。电缆的屏蔽颇有讲究:低频电路可单端接地;磁场屏蔽应两端接地;高频电路除双端接地外,应每隔0.1λ(波长)距离接一次地。且与屏蔽外壳良好焊接。

屏蔽与滤波相结合,容易引入电磁干扰的I/O接口和电源线输人口应分别采用信号滤波器和电源滤波器,方能保证屏蔽效能。

 

应用屏蔽措施时应注意:

(1)铁磁屏蔽会使元件电感增加,电磁屏蔽使元件电感减小;

(2)电磁屏蔽使电感元件有功损耗上升。品质因数Q下降;

(3)无论电磁或铁磁屏蔽,接地后都兼有静电屏蔽作用。

 

特别提示:不可忽略的屏蔽室接地问题

作为专业用途的电磁屏蔽室,接地方式与工艺的有效性与合理性显得非常关键。

一般而言,接地的首要作用是电气的“**接地”,也就是将屏蔽室的地与大地电位相连。其次,受各种通信方式的限制,采用一个公共的基准电位也为通信的可靠进行提供了优先条件。

此外,经过实验室测试数据证明,单点接地的屏蔽效能明显优于多点接地。接地线的长短对屏蔽效能影响不明显,而对信号泄漏有影响。屏蔽接地线比裸露接地线信号泄漏小。

接地电阻应尽可能地小,一般可以分为小于4Ω、小于2Ω和小于1Ω。且建议采用高导电率的扁平状导体,如双层铜编织带。