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电磁屏蔽

电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）缩写EMC，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量Zui重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。电磁屏蔽的原理电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁场在空间传播的一种措施。电子元件对外界的干扰，称为EMI(Electromagnetic Interference)；电磁波会与电子元件作用，产生被干扰现象，称为

EMS（Electromagnetic Susceptibility）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”，便表示接受到的讯号被干扰。电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和极低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。电磁屏蔽机理常用分析方法有3种：借助电路理论，即电磁感应原理，通过涡流的屏蔽效应阐述电磁屏蔽的机理。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化，因此要求,①将电力线或磁力线限制在一定区域内；②使某一区域不受外来电力线和磁力线的影响。

电磁屏蔽的方法

静磁屏蔽

静磁场是稳恒电流或永1久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料做成截面如图2 (b)的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量较少。由此可以得到影响材料屏蔽效能的3个基本因素，即材料的电导率、磁导率及材料厚度。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高，筒闭愈厚，屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。

静磁屏蔽是为了排除静磁场干扰的一种电磁屏蔽技术，这可以采磁导率很大的铁磁材料制作而成的空壳（屏蔽罩）来实现。

涡流的屏蔽效应

当交变电磁场通过金属材料表面或由金属材料所包围的孔眼时，金属材料会因感应电动势形成涡流，这涡流所产生的磁场恰好与原来的磁场方向相反，抵消了部分原磁场，从而起到屏蔽作用。金属材料的颠倒率越高，产生的涡流越大，屏蔽作用越好。电磁屏蔽体的分类根据屏蔽目的的不同，屏蔽体可分为静电屏蔽体、磁屏蔽体和电磁屏蔽体三种。实质是金属材料具有一定的电阻，涡流所产生的焦耳热消耗了入射电磁场的能量，起到屏蔽作用。

1、屏蔽体外侧。由线圈工作电流所产生的磁力线和由屏蔽体感生电流所产生的磁力线方向相反，部分相互抵消，起到屏蔽作用。屏蔽体外侧的磁力线是线圈磁力线的一部分，屏蔽体感生电流的磁力线少于线圈所产生的磁力线，即屏蔽体外侧的磁力线不会被全部抵消。

2、线圈外侧、屏蔽体内侧。线圈工作电流的产生的磁力线与屏蔽体感生电流所产生的磁力线方向相反，该区域内由于屏蔽体的介入，磁力线更为密集，磁场更强。

3、线圈内侧。线圈产生的磁力线和屏蔽体感生电流所产生的磁力线在线圈内侧，方向又变为相反，说明屏蔽体会使穿越线圈内侧的磁通量减少，即线圈的自感量减小。

电磁场在导电介质中传播时，其场量（E和H）的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。

从能量的观点看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因此，表现为场量振幅的减小。导体表面的场量较大，愈深入导体内部，场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。电磁屏蔽是抑制干扰，增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段。

合理地使用电磁屏蔽，可以抑制外来高频电磁波的干扰，也可以避免作为干扰源去影响其他设备。如在收音机中，用空芯铝壳罩在线圈外面，使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音。音频馈线用屏蔽线也是这个道理。示波管用铁皮包着，也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描。电电磁屏蔽和静电屏蔽的比较磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。