原创 屏蔽-基础知识

看到大家对屏蔽有一些看法，所以自己就想写一些自己在实践中的体会，但是准备写的时候，发现，这是一个很大的话题，又是一个系统知识点，自己挖了一坑，又把自己埋了。既然要写，就尽量从实践上把他写透，希望对初学者有所帮助。

先从屏蔽的基础说起，下图是以后我所以提到的知识点的基础，希望大家能够理解：

一般认为交变电压源近场为高阻抗场，主要分量为电场；而交变电流源近场为低阻抗场，主要分量为磁场。分析电磁场近场特性对屏蔽设计十分重要，对于高阻抗场，由于波阻抗大，主要是依靠反射损耗增加屏蔽效能；而对于低阻抗场，由于波阻抗十分小，反射损耗已经可以忽略，主要是依靠吸收损耗增加屏蔽效能。

电磁屏蔽的机理

一是借助电路理论中的电磁感应原理

交变电磁场通过金属材料表面时，金属材料会由于感应电动势而形成涡流。这个涡流所产生的磁场，正好与原来的磁场方向相反，从而抵消了部分原来的磁场，起到屏蔽作用。另外，由于金属材料具有一定的电阻，涡流在金属材料内部产生热消耗了部分入射电磁波的能力，同样也起到了屏蔽的作用。

二是根据电磁场理论

电磁波在不同传播媒质的界面，由于波阻抗的突变，电磁波会发生反射。另外，在传输媒质中，例如金属材料内部，电磁波会发生衰减。这种反射和衰减作用正好就说明金属材料的屏蔽机理。

三是根据传输线理论

电磁波在有损耗的非均匀传输线中，由于传输线的阻抗与电磁波的阻抗不匹配，电磁波会发生反射现象，加上传输线是有损耗的，电磁波在传输过程中会发生衰减。这与电磁波理论分析中的反射和衰减十分类似，但是这种方法会比电磁波的分析方法更加简便得多，也是目前电磁屏蔽分析中应用最多的方法。

电磁波入射到金属板上时发生反射，从屏蔽的角度看称之为反射损耗。透射波在金属板内部传输时衰减的被损耗的那部分称之为吸收损耗。第二个界面上面被反射的电磁波在第一个界面又发生反射和透射，反复下去直到全部消耗完。这种多次反射现象称之为多次反射修正因子。

吸收损耗

金属板的吸收损耗正比于板厚，并随着入射波的频率、磁导率和电导率增高而增加。连续屏蔽体的吸收损耗是十分高的，已经远远超过了工程实际的需要，一般工程设计中板厚已经足够满足要求，专门为屏蔽考虑加厚材料并没有太大意义

反射损耗

近场为电场时，反射损耗除了与频率、导电率、导磁率相关之外，还与金属板到源的距离有关，而且离源越近，反射损耗越大。这就是屏蔽电场时屏蔽体离源越近越好的原因。

近场为磁场时，反射损耗随着频率、导磁率的增加而增加，随着导电率的增加反而减小。同时请注意反射损耗随着距离的增加而增加，这就是屏蔽磁场时屏蔽体离源越远越好的原因。

双层屏蔽

有时候为了增加屏蔽效果，可以采用双层屏蔽的方案。但是，修正因子C是负值，这主要是反映了电磁波在两层屏蔽体之间的空间内多次反射后有相当一部分穿透第二层屏蔽体进入了内部空间，导致屏蔽效能的降低。另外，两层屏蔽体之间的空间还可能造成谐振，对双层屏蔽造成负面影响。另外，还需要注意的是两层屏蔽体之间应该隔离开，以免外层屏蔽体上面的地电流影响到内层屏蔽体，减小双层屏蔽的屏蔽效能。

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