磁屏蔽理論和實(shí)踐
１、引言
在低頻（ＤＣ到１００ＫＨｚ）磁屏蔽中，設(shè)計(jì)低成本屏蔽體的最關(guān)鍵因素是對(duì)磁屏蔽的透徹理解。其目的是要達(dá)到減少所規(guī)定的磁場(chǎng)，這樣使其對(duì)所屏蔽的器件或系統(tǒng)不形成威脅。一旦這一目標(biāo)被確定，就應(yīng)考慮會(huì)影響到屏蔽體的低成本設(shè)計(jì)的一些基本設(shè)計(jì)因素。這些包括：材料的選擇、主要設(shè)計(jì)參數(shù)和加工工藝。
２、材料的選擇
對(duì)于屏蔽體來(lái)說(shuō)，所選擇的材料的類型對(duì)其性能和成本影響極大。在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)有一點(diǎn)是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。對(duì)這些不同性能的理解就可使你選擇合適的材料，去滿足目標(biāo)要求。
磁屏蔽材料要根據(jù)各自的特性進(jìn)行選擇，特別是磁導(dǎo)率和磁飽和性能。由于在變更低頻磁場(chǎng)方向的效能，所以高磁導(dǎo)率材料（比如含８０％的鎳合金Ｍumetal,這是一種高磁導(dǎo)率鐵鎳合金）是經(jīng)常使用的屏蔽材料。這些合金可滿足ＭＩＬ－Ｎ－１４４１１Ｃ部分１和ＡＳＴＭ Ａ７５３－９７樣式４的要求。其可得到的相對(duì)較薄的厚度為０.002到0.125英寸，并極易被有經(jīng)驗(yàn)的屏蔽加工者加工出來(lái)。
在需要于極小空間內(nèi)降低磁場(chǎng)時(shí)，典型上使用這些合金。在需要提供比要求更高屏蔽時(shí)，或是磁場(chǎng)強(qiáng)度（在較高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)更為典型）需要具有更高飽和值材料時(shí)，這些材料常被選中。
在屏蔽目標(biāo)僅需要稍微減少場(chǎng)強(qiáng)時(shí)（減少１～１／４），或是當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)足以使高磁導(dǎo)率屏蔽體飽和時(shí)，超低碳鋼（ＵＬＣＳ）可能是最佳的選擇。這些較低成本材料的碳含量典型小于0.01％；與其它鋼相比，其有較高的磁導(dǎo)率和極優(yōu)的飽和性能。這些材料具有較小的柔韌性，并比硅鋼較容易制造，這就允許在大面積屏蔽項(xiàng)目中容易安裝和以同樣的方式加工出小型組件。ＵＬＣＳ可與高磁導(dǎo)率材料一起使用，以為需要高飽和保護(hù)和高衰減等級(jí)建立最佳的屏蔽體。
對(duì)于低溫用的屏蔽體，Ｃryoperm�。保埃榈聡�(guó)Vaccumschmelze GmbHg公司的注冊(cè)商標(biāo)）為一種最佳選擇。與Ｍumetal一樣，Ｃryoperm�。保耙彩且环N高磁導(dǎo)率鎳鐵合金，它是經(jīng)特殊加工而成的，以提供在降低溫度時(shí)磁導(dǎo)率增加。標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽合金（比如Ｍumetal）在低溫時(shí)就失去了其大部分磁導(dǎo)率。但是Cryoperm１０可在77.3到４.2°Ｋ時(shí)的磁導(dǎo)率卻增加１０倍。表１示出了最常用的屏蔽材料的磁導(dǎo)率飽和值的比較。
飽和 磁導(dǎo)率
材料 （高斯） μ（最大） μ（40）
Amumetal（80%鎳） 8，000 400，00 60，000
Amunickel（48%鎳）15，000 150，000 12，000
Cryoperm10 9，000 250，000 65，000
超低碳鋼 22，000 4，000 1，000
由于材料的成本占屏蔽體價(jià)格的一半，所以使用較薄的尺寸能滿足所要求的屏蔽特性和結(jié)構(gòu)性能是最好了。厚度為0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的選擇。這些箔材能以同等的化學(xué)組分和性能特性獲得，并可作為標(biāo)準(zhǔn)的以鎳為基礎(chǔ)的和ＵＬＣＳ材料。
設(shè)計(jì)低成本屏蔽體的最重要的一步，就是對(duì)這些典型屏蔽材料特性及其對(duì)屏蔽性能影響的了解。一旦合適的材料被選中，其重點(diǎn)要集中于基本的設(shè)計(jì)考慮，以使其不但性能最佳，而且對(duì)成本的影響最小。
３、設(shè)計(jì)考慮
大部分屏蔽體用的公式和模型的開(kāi)發(fā)是基于圓形或無(wú)限長(zhǎng)的圓柱體幾何形狀的。在實(shí)際應(yīng)用中，所給定屏蔽體的實(shí)踐形狀由器件結(jié)構(gòu)和屏蔽體自身的可利用空間所決定。在設(shè)計(jì)一屏蔽體時(shí)，要了解的重要的結(jié)構(gòu)是，要使磁力線旋轉(zhuǎn)９０°是困難的。但是，圓形屏蔽體，比如要改變圓柱體或是具有圓形角的盒體的磁力線的方向要比具有方形角的屏蔽體容易一些。類似地，對(duì)于包容已進(jìn)入屏蔽材料的磁力線并改變其方向，圓角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路徑的屏蔽體形狀簡(jiǎn)單或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的"最低磁阻路徑"是很重要的。
屏蔽體的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性極大。屏蔽體的有效半徑越小，其整體性能就越好。但是，設(shè)計(jì)屏蔽體的目的是使其包絡(luò)試圖屏蔽的組件和空間，并應(yīng)該靠得很近。由于材料占屏蔽體設(shè)計(jì)的大部分成本，因此較小屏蔽體就可以在較低成本下獲得較優(yōu)的性能。
每當(dāng)有可能，屏蔽體應(yīng)與所有壁靠近，以避免場(chǎng)泄漏。這種結(jié)構(gòu)（即使是矩形）也是最接近于圓形的，它可以建立一個(gè)半閉合的磁路。另外，全部箱體可在所有軸上獲得屏蔽特性，這樣就可以保證最好的屏蔽性能。當(dāng)特殊的性能和進(jìn)出口需要時(shí)，可移動(dòng)的蓋板、罩和門均可組合到屏蔽體設(shè)計(jì)中去。
利用蓋板、罩和門時(shí)或使用兩塊或多塊板構(gòu)建屏蔽體時(shí)，在多塊板間保持磁連續(xù)性和電接觸是很重要的�？赏ㄟ^(guò)機(jī)械式（利用磨擦組件）或焊接保持磁連續(xù)性。在拐角或過(guò)渡連接，使用焊接可獲得最佳性能。維持表面間的連續(xù)性就可以保證磁力線連續(xù)沿其低磁阻路徑前進(jìn)，這樣可以提高屏蔽效能。在交流場(chǎng)，保持磁連續(xù)性就允許較高的感應(yīng)電流屏蔽，在直流場(chǎng)，對(duì)于適當(dāng)?shù)拇帕�分路，連續(xù)性也是重要的。
如果你不能靠近屏蔽體的一端或兩端，要特別注意開(kāi)端的長(zhǎng)一直徑比。屏蔽體的這種長(zhǎng)-直徑比至少應(yīng)為４：１，以避免"端接效應(yīng)"和磁力線穿透屏蔽體范圍。經(jīng)驗(yàn)法則是，屏蔽體需要延伸到器件的外部，這樣可以用與開(kāi)孔半徑相等部分進(jìn)行保護(hù)。由于增加了屏蔽體的長(zhǎng)度同時(shí)保持直徑不變，就可以用無(wú)限長(zhǎng)圓柱體模型進(jìn)行近似。當(dāng)圓柱型或矩形屏蔽體需要大的開(kāi)孔時(shí)，垂直于屏蔽體壁的的管可用于由于開(kāi)孔而引起屏蔽體的磁場(chǎng)強(qiáng)度的減少。管的長(zhǎng)度應(yīng)正比于所屏蔽的開(kāi)孔的直徑。
在設(shè)計(jì)過(guò)程早期就應(yīng)考慮這些問(wèn)題，可使這些主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)屏蔽體的成本影響較小。但是，這些因素要比材料本身對(duì)屏蔽體性能的影響要大。這樣，在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)，最先保證這些基本參數(shù)通常是需要的。
４、生產(chǎn)技術(shù)
一種好的屏蔽體設(shè)計(jì)要涉及到加工過(guò)程，其可提供所需要的結(jié)構(gòu)和特性。在過(guò)去，大部分磁屏蔽體是用標(biāo)準(zhǔn)的精密片狀金屬加工技術(shù)通過(guò)剪切、穿孔、成型和焊接加工出來(lái)的�，F(xiàn)在，利用先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)，個(gè)別部件的剪切和計(jì)算機(jī)化的數(shù)字控制沖孔都由一步激光切割技術(shù)所代替。主要的屏蔽元件的一步加工技術(shù)可使加工時(shí)間更快和降低加工成本，而無(wú)須高成本的加工方法。特別是對(duì)于型材和特殊設(shè)備（比如專用切割和系列化），這種過(guò)程可為屏蔽設(shè)計(jì)者提供更大的靈活性。
利用母材并使用縫隙和連接點(diǎn)的氬弧焊或疊層縫隙的點(diǎn)焊，就可以組裝多個(gè)屏蔽元件。氬弧焊可使組裝的屏蔽體得到最佳化的磁連續(xù)性，它可用于使用高屏蔽性能方面。對(duì)于大部分應(yīng)用，與氬弧焊相比，法蘭和疊層連接的點(diǎn)焊可獲得更高級(jí)的磁連續(xù)性。
為使典型的屏蔽合金（如Mumetal）達(dá)到最佳性能，還要進(jìn)行特殊的被稱為氫退火的熱處理循環(huán)。一旦所有加工過(guò)程完成，就可以進(jìn)行退火過(guò)程。但在退火以后，對(duì)屏蔽體進(jìn)行沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)，將降低材料的性能。嚴(yán)格遵守所規(guī)定的退火周期，不但能保證獲得最佳磁屏蔽性能，而且還可以將未退火材料的磁導(dǎo)率平均提高４０倍。
５、結(jié)論
對(duì)所規(guī)定的屏蔽任務(wù)的了解有助于最好的材料、結(jié)構(gòu)和加工藝的選擇。這種評(píng)價(jià)可在最佳成本下保持最好的屏蔽性能。
磁屏蔽的解決方案
GMR傳感器作為一種靈敏度非常高的磁性傳感器，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的廣泛應(yīng)用。但用戶極其關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是抗磁干擾問(wèn)題。為解決此問(wèn)題有多種方案，但最主要的是磁屏蔽，以下是關(guān)于磁屏蔽的相關(guān)論述。（資料主要來(lái)源：The MuShield Company,Inc. 僅供參考，不負(fù)相關(guān)責(zé)任。）
如果你要設(shè)計(jì)自己的磁屏蔽系統(tǒng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)以下的信息是很有用的。
磁屏蔽目的：通常是保護(hù)電子線路免于受到諸如永磁體、變壓器、電機(jī)、線圈、電纜等產(chǎn)生磁場(chǎng)的干擾，當(dāng)然屏蔽強(qiáng)的磁干擾源使它免于干擾附近的元器件功能也是一個(gè)重要的應(yīng)用目的。 磁屏蔽材料參數(shù)及材料劃分：磁屏蔽體由磁性材料制成，衡量材料導(dǎo)磁能力的參數(shù)是磁導(dǎo)率，通常以數(shù)字來(lái)表示相對(duì)大小。真空磁導(dǎo)率為1，屏蔽材料的磁導(dǎo)率從200到350000；磁屏蔽材料的另一個(gè)重要參數(shù)是飽和磁化強(qiáng)度。磁屏蔽材料一般分為三類，即高導(dǎo)磁材料、中導(dǎo)磁材料和高飽和材料。
高飽和磁導(dǎo)率材料的磁導(dǎo)率在80000-350000之間，經(jīng)熱處理后其飽和場(chǎng)可達(dá)7500Gs；中磁導(dǎo)率材料通常和高導(dǎo)材料一起使用，其磁導(dǎo)率值從12500-150000，飽和場(chǎng)15500Gs；高飽和場(chǎng)的磁導(dǎo)率值為200-50000，飽和場(chǎng)可達(dá)18000-21000Gs。
以下是一些常用量的定義：
Gs：磁通密度的單位，相當(dāng)于每平方厘米面積上有一條磁力線通過(guò)。
磁通量：由磁場(chǎng)產(chǎn)生的所有磁力線的總和。
飽和磁場(chǎng)：即材料磁感應(yīng)強(qiáng)度漸趨于一恒定值時(shí)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)。
B：屏蔽體中的磁通密度，單位Gs。
d：屏蔽體直徑（注：當(dāng)屏蔽體為矩形時(shí)指最長(zhǎng)邊的尺寸）。
Ho：外場(chǎng)強(qiáng)度，單位Oe。
μ：材料磁導(dǎo)率。
A：衰減量（相對(duì)值）。
t：屏蔽體厚度。
磁場(chǎng)強(qiáng)度：屏蔽體中磁場(chǎng)強(qiáng)度估算用下面公式：
B=2.5dHo/2t（Gs）
如用厚度為0.060〃的材料制成直徑為1.5〃的屏蔽體，在80Gs的磁場(chǎng)中其內(nèi)部磁場(chǎng)為2500Gs。
屏蔽體厚度：用以下公式估算：
t=Ad/μ（英寸）
如用磁導(dǎo)率為80000的材料制成直徑為1.5〃的屏蔽體，當(dāng)要求實(shí)現(xiàn)1000/1的衰減量時(shí)，屏蔽體的厚度為
t=1000×1.5/80000=0.019〃
厚度設(shè)計(jì)還應(yīng)綜合考慮性價(jià)比的因素，一般屏蔽材料的磁導(dǎo)率應(yīng)不低于80000，否則就要增加厚度以達(dá)到同樣的屏蔽效果，則會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用的增加。
當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)很強(qiáng)時(shí)，厚度的選取應(yīng)使材料工作于磁導(dǎo)率最大的場(chǎng)強(qiáng)下。如當(dāng)材料的磁導(dǎo)率在場(chǎng)強(qiáng)為2300-2500Gs時(shí)磁導(dǎo)率最大，則所需厚度為
t=1.25dHo/B（英寸）
如直徑1.5〃，長(zhǎng)度6〃的屏蔽體置于80Gs的磁場(chǎng)中，所需的厚度是0.060〃。
磁場(chǎng)衰減率：用下式估算：
A=μt/d
用此式對(duì)上面的數(shù)據(jù)計(jì)算可得到，當(dāng)材料磁導(dǎo)率為350000時(shí)，其衰減率為14000。
磁通密度：被屏蔽空間內(nèi)磁通密度為
B=Ho/A（Gs）
同樣利用以上數(shù)據(jù)，則被屏蔽空間的磁場(chǎng)為0.0057Gs。
更多的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
*開(kāi)始設(shè)計(jì)前要正確估算干擾場(chǎng)的大小和頻率，其次，正確評(píng)價(jià)能承受的干擾場(chǎng)的大小。
*用以屏蔽很強(qiáng)的磁場(chǎng)時(shí)，可采用多層屏蔽的結(jié)構(gòu)。如果可能，兩層屏蔽體間保留1/2〃的間隙。
*在屏蔽如真空泵產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，要采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)層用低磁導(dǎo)率材料，中間層用中磁導(dǎo)率材料，外層用高磁導(dǎo)率材料。
*用單層結(jié)構(gòu)屏蔽如CRTs等及其敏感的設(shè)備時(shí)，應(yīng)在離設(shè)備5〃處形成一個(gè)完整的屏蔽體；當(dāng)型號(hào)很大時(shí)，只需對(duì)關(guān)鍵部分如磁軛等部位進(jìn)行屏蔽即可。
*對(duì)于極低場(chǎng)的要求，通常采用3層屏蔽的方式，其中外層屏蔽用高磁導(dǎo)率材料，在內(nèi)外屏蔽層間是Cu層。在Cu層上通以強(qiáng)的交流電流可對(duì)內(nèi)屏蔽層消磁，同時(shí)Cu層還可以屏蔽靜磁場(chǎng)的干擾。
*對(duì)于磁屏蔽結(jié)構(gòu)，在材料厚度允許的時(shí)候可采用搭接點(diǎn)焊，交接尺寸至少3/8〃。在直徑發(fā)生變化或結(jié)構(gòu)拐角的地方，應(yīng)采用氦弧焊。
使用片狀材料的要點(diǎn)：在屏蔽小元件時(shí)，剛性結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用都不方便，這時(shí)片狀材料是一個(gè)很好的選擇，但要注意以下事項(xiàng)：
*為減少磁散射發(fā)生，結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免出現(xiàn) 尖銳的拐角；如果結(jié)構(gòu)上需要開(kāi)孔或縫，則應(yīng)力求其邊角采用圓弧形式。
*當(dāng)屏蔽圓柱形物體時(shí)，每一層的搭接尺寸不少于3/4〃，而且第一層的接口位于180°的位置，則下一層的接口位于90°的位置，再下一層又位于180°的位置，如此等等。
*為了提高屏蔽效果，每?jī)蓪悠帘伍g保留3-4倍于薄片厚度的空間。
*因?yàn)楸∑牧暇哂袠O高的磁導(dǎo)率，因此使用中應(yīng)避免連續(xù)螺旋狀卷繞它，否則將有可能在屏蔽體中產(chǎn)生相當(dāng)于磁極的結(jié)構(gòu)。
*當(dāng)在薄片材料上鉆孔時(shí)，應(yīng)確保是在正確的加工片狀金屬的條件下進(jìn)行，而不是在普通的金屬加工條件下操作，因?yàn)槠胀ǖ牟僮鞣绞綍?huì)產(chǎn)生螺絲起子效應(yīng)導(dǎo)致薄片發(fā)生彎曲，從而
屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋�(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
（1）當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí)，利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流，形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。
（2）當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí)，要采用高導(dǎo)磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。
（3）在某些場(chǎng)合下，如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí)，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
許多人不了解電磁屏蔽的原理，認(rèn)為只要用金屬做一個(gè)箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)�，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒(méi)有關(guān)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個(gè)因素：一個(gè)是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)，最主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏，如同流體會(huì)從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個(gè)方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料，消除不導(dǎo)電點(diǎn)。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。
在許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當(dāng)用導(dǎo)電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p隙或孔洞是否會(huì)泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對(duì)于電磁波波長(zhǎng)的尺寸。當(dāng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于開(kāi)口尺寸時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生明顯的泄漏。因此，當(dāng)干擾的頻率較高時(shí)，這時(shí)波長(zhǎng)較短，就需要使用電磁密封襯墊。具體說(shuō)，當(dāng)干擾的頻率超過(guò)10MHz時(shí)，就要考慮使用電磁密封襯墊。
凡是有彈性且導(dǎo)電良好的材料都可以用做電磁密封襯墊。按照這個(gè)原理制造的電磁密封襯墊有:
導(dǎo)電橡膠：在硅橡膠內(nèi)填充占總重量70～ 80％比例的金屬顆粒，如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅橡膠良好彈性的特性，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。
金屬編織網(wǎng)：用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長(zhǎng)條，外形很像屏蔽電纜的屏蔽層。但它的編織方法與電纜屏蔽層不同，電纜屏蔽層是用多根線編成的，而這種屏蔽襯墊是由一根線織成的。打個(gè)形象的比喻，就像毛衣的袖子一樣。為了增強(qiáng)金屬網(wǎng)的彈性，有時(shí)在網(wǎng)管內(nèi)加入橡膠芯。
指形簧片：鈹銅制成的簧片，具有很好的彈性和導(dǎo)電性。導(dǎo)電性和彈性。
多重導(dǎo)電橡膠：由兩層橡膠構(gòu)成，內(nèi)層是普通硅橡膠，外層是導(dǎo)電橡膠。這種材料克服了傳統(tǒng)導(dǎo)電橡膠彈性差的缺點(diǎn)，使橡膠的彈性得以充分體現(xiàn)。它的原理有些像帶橡膠芯的金屬絲網(wǎng)條。
選擇使用什么種類電磁密封襯墊時(shí)要考慮四個(gè)因素：屏蔽效能要求、有無(wú)環(huán)境密封要求、安裝結(jié)構(gòu)要求、成本要求。
屏蔽按機(jī)理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。
1 電場(chǎng)屏蔽
【屏蔽機(jī)理】：將電場(chǎng)感應(yīng)看成分布電容間的耦合。
【設(shè)計(jì)要點(diǎn)】：
a、屏蔽板以靠近受保護(hù)物為好，而且屏蔽板的接地必須良好！��！
b、屏蔽板的形狀對(duì)屏蔽效能的高低有明顯影響。全封閉的金屬盒最好，但工程中很難做到！
c、屏蔽板的材料以良導(dǎo)體為好，但對(duì)厚度無(wú)要求，只要有足夠的強(qiáng)度就可了。
2 磁場(chǎng)屏蔽
磁場(chǎng)屏蔽通常是指對(duì)直流或低頻磁場(chǎng)的屏蔽，其效果比電場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽要差的多。
【 屏蔽機(jī)理】：主要是依靠高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對(duì)磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大為減弱。
【設(shè)計(jì)要點(diǎn)】：
a、選用高導(dǎo)磁材料，如坡莫合金；
b、增加屏蔽體的厚度；
以上均是為了減小屏蔽體的磁阻；
c、被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上，以盡量減小通過(guò)被屏蔽物體體內(nèi)的磁通；
d、注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，凡接縫、通風(fēng)空等均可能增加屏蔽體的磁阻，從而降低屏蔽效果。
e、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)。
對(duì)要屏蔽外部強(qiáng)磁場(chǎng)的，則屏蔽體的外層選用不易飽和的材料，如硅鋼；而內(nèi)部可選用容易達(dá)到飽和的高導(dǎo)磁材料，如坡莫合金等。
反之，如果要屏蔽內(nèi)部強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，則材料的排列次序要到過(guò)來(lái)。
在安裝內(nèi)外兩層屏蔽體時(shí)，要注意彼此間的絕緣。當(dāng)沒(méi)有接地要求時(shí)，可用絕緣材料做支撐件。若需接地時(shí)，可選用非鐵磁材料（如銅、鋁）做支撐件。
3 電磁場(chǎng)屏蔽
電磁場(chǎng)屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場(chǎng)在空間傳播的一種措施。
【電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理】：
a、當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí)，由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù)，對(duì)入射波產(chǎn)生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度，只要求交界面上的不連續(xù)；
b、未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量，在體內(nèi)向前傳播的過(guò)程中，被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收；
c、在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量，傳到材料的另一表面時(shí)，遇到金屬－空氣阻抗不連續(xù)的交界面，會(huì)形成再次反射，并重新返回屏蔽體內(nèi)。這種反射在兩個(gè)金屬的交界面上可能有多次的反射。
總之，電磁屏蔽體對(duì)電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。
【吸收損耗】不同的材料、不同的材料厚度對(duì)于電磁波的吸收效果不一樣.可根據(jù)材料吸收損耗的列線圖得出。
【反射損耗】分為三類：低阻抗磁場(chǎng)、高阻抗電場(chǎng)、平面波場(chǎng)。
其中低阻抗磁場(chǎng)和高阻抗電場(chǎng)的反射損耗列線圖計(jì)算方法相同，與金屬材料、頻率及輻射源到屏蔽體的距離有關(guān)。
對(duì)于平面波，波阻抗為一常數(shù)，而與輻射源到屏蔽體的距離無(wú)關(guān)，在列線圖中只需連接金屬材料和感興趣的頻率就可求出此時(shí)的反射損耗值。
4 實(shí)際的電磁屏蔽體
【結(jié)構(gòu)材料】
a、 適用于底板和機(jī)殼的材料大多數(shù)是良導(dǎo)體，如銅、鋁等，可以屏蔽電場(chǎng)，主要的屏蔽機(jī)理是反射信號(hào)而不是吸收。
b、對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽需要鐵磁材料，如高導(dǎo)磁率合金和鐵。主要的屏蔽機(jī)理是吸收而不是反射。
c、在強(qiáng)電磁環(huán)境中，要求材料能屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩種成分，因此需要結(jié)構(gòu)上完好的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。
d、對(duì)于塑料殼體，是在其內(nèi)壁噴涂屏蔽層，或在汽塑時(shí)摻入金屬纖維。
e、 必須盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機(jī)殼進(jìn)出的泄漏輻射。提高縫隙屏蔽效能的結(jié)構(gòu)措施包括增加縫隙深度，減少縫隙長(zhǎng)度，在結(jié)合面上加入導(dǎo)電襯墊，在接縫處涂上導(dǎo)電涂料，縮短螺釘間距離等。
f、 【搭接】
a、在底板和機(jī)殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好的搭接。最壞的電搭接對(duì)殼體的的屏蔽效能起決定性作用。
b、保證接縫處金屬對(duì)金屬的接觸，以防電磁能的泄漏和輻射。
c、在可能的情況下，接縫應(yīng)焊接。在條件受限制的情況下，可用點(diǎn)焊、曉間距的鉚接和用螺釘來(lái)固定。
d、在不加導(dǎo)電襯墊時(shí)，螺釘間距一般應(yīng)小于最高工作頻率的1％，至少不大于1/20波長(zhǎng)。
e、用螺釘或鉚接進(jìn)行搭接時(shí)，應(yīng)首先在縫的中部搭接好，然后逐漸向兩端延伸，以防金屬表面的彎曲。
f、保證緊固方法有足夠的壓力，以便在有變形應(yīng)力、沖擊、震動(dòng)時(shí)保持表面接觸。
g、在接縫不平整的地方，或在可移動(dòng)的面板等處，必須使用導(dǎo)電襯墊或指形彈簧材料。
h、選擇高導(dǎo)電率的和彈性好的襯墊。選擇襯墊時(shí)要考慮結(jié)合處所使用的頻率。
i、選擇硬韌性材料做成的襯墊，以便劃破金屬上的任何表面。
j、保證同襯墊材料配合的金屬表面沒(méi)有任何非導(dǎo)電保護(hù)層。
k、當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí)，使用指形壓簧，并要注意保持彈性指簧的壓力。
l、導(dǎo)電橡膠襯墊用在鋁金屬表面時(shí)，要注意電化腐蝕作用。純銀填料的橡膠或monel線性襯墊將出現(xiàn)最嚴(yán)重的電化腐蝕。銀鍍鋁填料的導(dǎo)電橡膠是鹽霧環(huán)境下用于鋁金屬配合表面的最好襯墊材料。
以下是按優(yōu)先等級(jí)排列的各種襯墊。
1 金屬網(wǎng)射頻襯墊 容易變形，壓力為1.4kg/cm時(shí)，衰減為54db。資料表明，頻率較低時(shí)衰減最大。用于永久密封較好，不適宜用于開(kāi)與關(guān)的面板。
2 銅鍍合金 有很高的導(dǎo)電性和很好的抗腐蝕性。彈性好，最適合用于和活動(dòng)面板配合�？芍瞥芍笚l形、螺旋和鋸齒面。衰減為100db。
3 導(dǎo)電橡膠 適用于只需名義上連接和少量螺釘?shù)牡胤�。�?shí)現(xiàn)水汽密封和電氣密封經(jīng)1500℃、48小時(shí)老化
后，體電阻率為10～20mω/cm(max)。變形度限制值為25％。資料表明，頻率較高時(shí)衰減為最大。
4 導(dǎo)電蒙布 在泡沫塑料上蒙一塊鍍銀編織物，形成一個(gè)軟
襯墊，占去大部分疏松空間，主要為民用，適用于
泡沫襯墊 機(jī)柜和門板。
【穿透和開(kāi)口】
a、要注意由于電纜穿過(guò)機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過(guò)屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低30db以上。
b、電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)，全部應(yīng)通過(guò)濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外；若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼出專為濾波器設(shè)置一隔艙。
c、信號(hào)線、控制線進(jìn)入/穿出機(jī)殼時(shí)，要通過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場(chǎng)合使用。
d、穿過(guò)屏蔽體的金屬控制軸電磁波測(cè)試儀 ，應(yīng)該用金屬觸片、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸，而用其它軸貫通波導(dǎo)截止頻率比工作頻率高的園管來(lái)做控制軸。
e、必須注意在截止波導(dǎo)孔內(nèi)貫通金屬軸或?qū)Ь�時(shí)會(huì)嚴(yán)重降低屏蔽效能。
f、當(dāng)要求使用對(duì)地絕緣的金屬控制軸時(shí)，可用短的隱性控制軸，不調(diào)節(jié)時(shí)，用螺帽或金屬襯墊彈性安裝帽蓋住。
g、為保險(xiǎn)絲、插孔等加金屬帽。
h、用導(dǎo)電襯墊和墊圈、螺母等實(shí)現(xiàn)鈕子開(kāi)關(guān)防泄漏安裝。
i、在屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高而質(zhì)量不苛刻時(shí)，用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏電磁波測(cè)試儀 。
j、盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽，并對(duì)所有引線用穿心電容濾波。
k、在不能從后面屏蔽指示器/顯示器和對(duì)引線濾波時(shí)，要用與機(jī)殼連續(xù)連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘沃甘酒?SPANLANG=EN-US>/顯示器的前面。對(duì)夾金屬絲的屏蔽玻璃，在保持合理透光度條件下，對(duì)30～1000m的屏蔽效能可達(dá)50～110db。在透明塑料或玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜，其屏蔽效果一般不大于20db。但后者可消除觀察窗上的靜電積累，在儀器上常用測(cè)距儀測(cè)高儀·流量計(jì)·GPS·
業(yè)務(wù)：