电磁兼容培训胶片第3章(屏蔽)课件

第三章电磁屏蔽技术屏蔽材料的选择实际屏蔽体的设计杨继深2002年4月第三章电磁屏蔽技术屏蔽材料的选择杨继深2002年41电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后的场强E2对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽,电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB杨继深2002年4月电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后的场强E2对电磁波产生衰减的作2实心材料屏蔽效能的计算入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB杨继深2002年4月实心材料屏蔽效能的计算入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE3波阻抗的概念波阻抗电场为主E1/r3H1/r2磁场为主H1/r3E1/r2平面波E1/rH1/r377/2到观测点距离rE/H杨继深2002年4月波阻抗的概念波阻抗电场为主E1/r3H4吸收损耗的计算t入射电磁波E0剩余电磁波E1E1=E0e-t/

A＝20lg(E0/E1)=20lg(et/)dB0.37E0

A＝8.69(t/)dBA=3.34tfrrdB杨继深2002年4月吸收损耗的计算t入射电磁波E0剩余电磁波E1E1=E0e5趋肤深度举例杨继深2002年4月趋肤深度举例杨继深2002年4月6反射损耗

R＝20lgZW4Zs反射损耗与波阻抗有关，波阻抗越高，则反射损耗越大。ZS=3.6810-7fr/r远场：377近场：取决于源的阻抗同一种材料的阻抗随频率变杨继深2002年4月反射损耗R＝20lgZW4Zs反射损耗与波阻7不同电磁波的反射损耗远场:R＝20lg3774Zs4500Zs=屏蔽体阻抗，D=屏蔽体到源的距离（m）f=电磁波的频率（MHz）2DfDfZsZs电场:R＝20lg磁场:R＝20lgdB杨继深2002年4月不同电磁波的反射损耗远场:R＝208影响反射损耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m电场r=1m靠近辐射源r=30m磁场r=1m靠近辐射源杨继深2002年4月影响反射损耗的因素1500.1k1k9综合屏蔽效能(0.5mm铝板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高频时电磁波种类的影响很小电场波r=0.5m磁场波r=0.5m屏蔽效能（dB）频率杨继深2002年4月综合屏蔽效能(0.5mm铝板)150250平面波00.110怎样屏蔽低频磁场？低频磁场低频磁场吸收损耗小反射损耗小高导电材料高导磁材料高导电材料杨继深2002年4月怎样屏蔽低频磁场？低频磁场低频磁场吸收损耗小反射损耗小高导电11良好电磁屏蔽的关键因素屏蔽体导电连续没有穿过屏蔽体的导体屏蔽效能高的屏蔽体不要忘记：选择适当的屏蔽材料你知道吗：与屏蔽体接地与否无关杨继深2002年4月良好电磁屏蔽的关键因素屏蔽体没有穿过屏屏蔽效能高的屏蔽体不要12实际屏蔽体的问题通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮实际机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等电源线缝隙杨继深2002年4月实际屏蔽体的问题通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮实际机13远场区孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg（1+2.3lg(L/H))=0dB若L

/2H杨继深2002年4月远场区孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL14孔洞在近场区的屏蔽效能若ZC

（7.9/Df）：（说明是电场源）SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC

（7.9/Df）：（说明是磁场源）SE=20lg(D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))

（注意：对于磁场源，屏效与频率无关！）杨继深2002年4月孔洞在近场区的屏蔽效能若ZC（7.9/Df）：（说明是15缝隙的泄漏低频起主要作用高频起主要作用杨继深2002年4月缝隙的泄漏低频起主要作用高频起主要作用杨继深2002年16缝隙的处理电磁密封衬垫缝隙杨继深2002年4月缝隙的处理电磁密封衬垫缝隙杨继深2002年4月17电磁密封衬垫的种类金属丝网衬垫(带橡胶芯的和空心的)导电橡胶(不同导电填充物的)指形簧片(不同表面涂覆层的)螺旋管衬垫(不锈钢的和镀锡铍铜的)导电布杨继深2002年4月电磁密封衬垫的种类金属丝网衬垫(带橡胶芯的和空心的)杨继深18指形簧片杨继深2002年4月指形簧片杨继深2002年4月19螺旋管电磁密封衬垫杨继深2002年4月螺旋管电磁密封衬垫杨继深2002年4月20电磁密封衬垫的主要参数屏蔽效能(关系到总体屏蔽效能)回弹力（关系到盖板的刚度和螺钉间距）最小密封压力（关系到最小压缩量）最大形变量（关系到最大压缩量）压缩永久形变（关系到允许盖板开关次数）电化学相容性（关系到屏蔽效能的稳定性）杨继深2002年4月电磁密封衬垫的主要参数屏蔽效能(关系到总体屏蔽效能)杨继21电磁密封衬垫的安装方法绝缘漆环境密封杨继深2002年4月电磁密封衬垫的安装方法绝缘漆环境密封杨继深2002年422截止波导管损耗频率fc截止频率频率高的电磁波能通过波导管，频率低的电磁波损耗很大！工作在截止区的波导管叫截止波导。截止区杨继深2002年4月截止波导管损耗频率fc截止频率频率高的电磁波能通过波导管，频23截止波导管的屏效截止波导管屏蔽效能=反射损耗：远场区计算公式近场区计算公式+吸收损耗圆形截止波导：32t/d矩形截止波导：27.2t/l孔洞计算屏蔽效能公式杨继深2002年4月截止波导管的屏效截止波导管=反射损耗：+吸收损耗孔洞计算屏蔽24截止波导管的损耗杨继深2002年4月截止波导管的损耗杨继深2002年4月25截止波导管的设计步骤孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE确定截止波导管的截面形状确定要屏蔽的最高的频率f确定波导管的截止频率fc计算截止波导管的截面尺寸由SE确定截止波导管的长度5f杨继深2002年4月截止波导管的设计步骤孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE确定截止26显示窗/器件的处理隔离舱滤波器屏蔽窗滤波器杨继深2002年4月显示窗/器件的处理隔离舱滤波器屏蔽窗滤波器杨继深20027操作器件的处理屏蔽体上开小孔屏蔽体上栽上截止波导管用隔离舱将操作器件隔离出杨继深2002年4月操作器件的处理屏蔽体上开小孔屏蔽体上栽上截止波导管用隔离舱将28通风口的处理穿孔金属板截止波导通风板杨继深2002年4月通风口的处理穿孔金属板截止波导通风板杨继深2002年429贯通导体的处理杨继深2002年4月贯通导体的处理杨继深2002年4月30屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法在内部可将电缆延伸表面做导电清洁处理，保持360度连接注意防腐屏蔽互套屏蔽体边界屏蔽电缆与电缆套360度搭接杨继深2002年4月屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法在内部可将电缆延伸表面做导电清洁处31搭接

电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如：电缆屏蔽层与机箱之间搭接屏蔽体上不同部分之间的搭接滤波器与机箱之间的搭接不同机箱之间的地线搭接杨继深2002年4月搭接电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如：杨32搭接不良的滤波器滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路径杨继深2002年4月搭接不良的滤波器滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路33搭接不良的机箱VI航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!杨继深2002年4月搭接不良的机箱VI航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!杨34搭接阻抗的测量机柜~搭接阻抗频率寄生电容导线电感并联谐振点VIZ=V/I杨继深2002年4月搭接阻抗的测量机柜~搭接阻抗频率寄生电容导线电感并联谐振点V35不同的搭接条杨继深2002年4月不同的搭接条杨继深2002年4月36频率不同搭接方式不同杨继深2002年4月频率不同搭接方式不同杨继深2002年4月37搭接面的腐蚀IIVIIIII杨继深2002年4月搭接面的腐蚀IIVIIIII杨继深2002年4月38搭接点的保护杨继深2002年4月搭接点的保护杨继深2002年4月391、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。12月-2212月-22Tuesday,December13,20222、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。07:49:2007:49:2007:4912/13/20227:49:20AM3、越是没有本领的就越加自命不凡。12月-2207:49:2007:49Dec-2213-Dec-224、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。07:49:2007:49:2007:49Tuesday,December13,20225、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。12月-2212月-2207:49:2007:49:20December13,20226、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。13十二月20227:49:20上午07:49:2012月-227、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。十二月227:49上午12月-2207:49December13,20228、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/137:49:2007:49:2013December20229、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。7:49:20上午7:49上午07:49:2012月-2210、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/13/20227:49:20AM07:49:2013-12月-2211、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/13/20227:49AM12/13/20227:49AM12月-2212月-2212、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。13-Dec-2213December202212月-2213、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday,December13,202213-Dec-2212月-2214、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。12月-2207:49:2013December202207:49谢谢大家1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。12月-2212月40第三章电磁屏蔽技术屏蔽材料的选择实际屏蔽体的设计杨继深2002年4月第三章电磁屏蔽技术屏蔽材料的选择杨继深2002年441电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后的场强E2对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽,电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB杨继深2002年4月电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后的场强E2对电磁波产生衰减的作42实心材料屏蔽效能的计算入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB杨继深2002年4月实心材料屏蔽效能的计算入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE43波阻抗的概念波阻抗电场为主E1/r3H1/r2磁场为主H1/r3E1/r2平面波E1/rH1/r377/2到观测点距离rE/H杨继深2002年4月波阻抗的概念波阻抗电场为主E1/r3H44吸收损耗的计算t入射电磁波E0剩余电磁波E1E1=E0e-t/

A＝20lg(E0/E1)=20lg(et/)dB0.37E0

A＝8.69(t/)dBA=3.34tfrrdB杨继深2002年4月吸收损耗的计算t入射电磁波E0剩余电磁波E1E1=E0e45趋肤深度举例杨继深2002年4月趋肤深度举例杨继深2002年4月46反射损耗

R＝20lgZW4Zs反射损耗与波阻抗有关，波阻抗越高，则反射损耗越大。ZS=3.6810-7fr/r远场：377近场：取决于源的阻抗同一种材料的阻抗随频率变杨继深2002年4月反射损耗R＝20lgZW4Zs反射损耗与波阻47不同电磁波的反射损耗远场:R＝20lg3774Zs4500Zs=屏蔽体阻抗，D=屏蔽体到源的距离（m）f=电磁波的频率（MHz）2DfDfZsZs电场:R＝20lg磁场:R＝20lgdB杨继深2002年4月不同电磁波的反射损耗远场:R＝2048影响反射损耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m电场r=1m靠近辐射源r=30m磁场r=1m靠近辐射源杨继深2002年4月影响反射损耗的因素1500.1k1k49综合屏蔽效能(0.5mm铝板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高频时电磁波种类的影响很小电场波r=0.5m磁场波r=0.5m屏蔽效能（dB）频率杨继深2002年4月综合屏蔽效能(0.5mm铝板)150250平面波00.150怎样屏蔽低频磁场？低频磁场低频磁场吸收损耗小反射损耗小高导电材料高导磁材料高导电材料杨继深2002年4月怎样屏蔽低频磁场？低频磁场低频磁场吸收损耗小反射损耗小高导电51良好电磁屏蔽的关键因素屏蔽体导电连续没有穿过屏蔽体的导体屏蔽效能高的屏蔽体不要忘记：选择适当的屏蔽材料你知道吗：与屏蔽体接地与否无关杨继深2002年4月良好电磁屏蔽的关键因素屏蔽体没有穿过屏屏蔽效能高的屏蔽体不要52实际屏蔽体的问题通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮实际机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等电源线缝隙杨继深2002年4月实际屏蔽体的问题通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮实际机53远场区孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg（1+2.3lg(L/H))=0dB若L

/2H杨继深2002年4月远场区孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL54孔洞在近场区的屏蔽效能若ZC

（7.9/Df）：（说明是电场源）SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC

（7.9/Df）：（说明是磁场源）SE=20lg(D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))

（注意：对于磁场源，屏效与频率无关！）杨继深2002年4月孔洞在近场区的屏蔽效能若ZC（7.9/Df）：（说明是55缝隙的泄漏低频起主要作用高频起主要作用杨继深2002年4月缝隙的泄漏低频起主要作用高频起主要作用杨继深2002年56缝隙的处理电磁密封衬垫缝隙杨继深2002年4月缝隙的处理电磁密封衬垫缝隙杨继深2002年4月57电磁密封衬垫的种类金属丝网衬垫(带橡胶芯的和空心的)导电橡胶(不同导电填充物的)指形簧片(不同表面涂覆层的)螺旋管衬垫(不锈钢的和镀锡铍铜的)导电布杨继深2002年4月电磁密封衬垫的种类金属丝网衬垫(带橡胶芯的和空心的)杨继深58指形簧片杨继深2002年4月指形簧片杨继深2002年4月59螺旋管电磁密封衬垫杨继深2002年4月螺旋管电磁密封衬垫杨继深2002年4月60电磁密封衬垫的主要参数屏蔽效能(关系到总体屏蔽效能)回弹力（关系到盖板的刚度和螺钉间距）最小密封压力（关系到最小压缩量）最大形变量（关系到最大压缩量）压缩永久形变（关系到允许盖板开关次数）电化学相容性（关系到屏蔽效能的稳定性）杨继深2002年4月电磁密封衬垫的主要参数屏蔽效能(关系到总体屏蔽效能)杨继61电磁密封衬垫的安装方法绝缘漆环境密封杨继深2002年4月电磁密封衬垫的安装方法绝缘漆环境密封杨继深2002年462截止波导管损耗频率fc截止频率频率高的电磁波能通过波导管，频率低的电磁波损耗很大！工作在截止区的波导管叫截止波导。截止区杨继深2002年4月截止波导管损耗频率fc截止频率频率高的电磁波能通过波导管，频63截止波导管的屏效截止波导管屏蔽效能=反射损耗：远场区计算公式近场区计算公式+吸收损耗圆形截止波导：32t/d矩形截止波导：27.2t/l孔洞计算屏蔽效能公式杨继深2002年4月截止波导管的屏效截止波导管=反射损耗：+吸收损耗孔洞计算屏蔽64截止波导管的损耗杨继深2002年4月截止波导管的损耗杨继深2002年4月65截止波导管的设计步骤孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE确定截止波导管的截面形状确定要屏蔽的最高的频率f确定波导管的截止频率fc计算截止波导管的截面尺寸由SE确定截止波导管的长度5f杨继深2002年4月截止波导管的设计步骤孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE确定截止66显示窗/器件的处理隔离舱滤波器屏蔽窗滤波器杨继深2002年4月显示窗/器件的处理隔离舱滤波器屏蔽窗滤波器杨继深20067操作器件的处理屏蔽体上开小孔屏蔽体上栽上截止波导管用隔离舱将操作器件隔离出杨继深2002年4月操作器件的处理屏蔽体上开小孔屏蔽体上栽上截止波导管用隔离舱将68通风口的处理穿孔金属板截止波导通风板杨继深2002年4月通风口的处理穿孔金属板截止波导通风板杨继深2002年469贯通导体的处理杨继深2002年4月贯通导体的处理杨继深2002年4月70屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法在内部可将电缆延伸表面做导电清洁处理，保持360度连接注意防腐屏蔽互套屏蔽体边界屏蔽电缆与电缆套360度搭接杨继深2002年4月屏蔽电缆穿过屏蔽机箱的方法在内部可将电缆延伸表面做导电清洁处71搭接

电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如：电缆屏蔽层与机箱之间搭接屏蔽体上不同部分之间的搭接滤波器与机箱之间的搭接不同机箱之间的地线搭接杨继深2002年4月搭接电子设备中，金属部件之间的低阻抗连接称为搭接。例如：杨72搭接不良的滤波器滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路径杨继深2002年4月搭接不良的滤波器滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路73搭接不良的机箱VI航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!杨继深2002年4月搭接不良的机箱VI航天飞行器上的搭接阻抗要小于2.5m!杨74搭接阻抗的测量机柜~搭接阻抗频率寄生电容导线电感并联谐振点VIZ=V/I杨继深2002年4月搭接阻抗的测量机柜~搭接阻抗频率寄生电容导线电感并联谐振点V75不同的搭接条杨继深2002年4月不同的搭接条杨继深2002年4月76频率不同搭接方式不同杨继深2002年4月频率不同搭接方式不同杨继深2002年4月77搭接面的腐蚀