北京交通大学：《电磁兼容基础》课程教学课件（讲稿）第7章 屏蔽技术

北京交通大学Beijing Jiaotong University电磁兼容基础第7章屏蔽

电磁兼容基础 第7章 屏蔽

主要内容北京交通大学Beijing Jiaotong University1.屏蔽的概念2.电屏蔽原理3.磁屏蔽原理4.电磁屏蔽原理5.屏蔽技术的应用

主要内容 1. 屏蔽的概念 2. 电屏蔽原理 3. 磁屏蔽原理 4. 电磁屏蔽原理 5. 屏蔽技术的应用

1.屏蔽的概念北京交通大学Beijing Jiaotong University屏蔽：利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能量的传输，限制被屏蔽区域的电磁能量泄漏出去或防止外来的辐射干扰进入被屏蔽的区域屏蔽前的场强E屏蔽后的场强E利用屏蔽体的反射、衰减和引导由源所产生的电磁波，不让它进入被屏蔽的区域

n 利用屏蔽体的反射、衰减和引导由源所产生的 电磁波，不让它进入被屏蔽的区域 屏蔽前的场强E1 屏蔽后的场强E2 屏蔽：利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能量的传输，限 制被屏蔽区域的电磁能量泄漏出去或防止外来的辐射 干扰进入被屏蔽的区域 1.屏蔽的概念

（1）屏蔽的分类北京交通大学Beijing Jiaotong University静电屏蔽n对静电场的屏蔽采用良好接地的良导体磁屏蔽n.n对低频磁场的屏左采用高导磁率材料?电磁屏蔽利用导体表面对电磁波的反射作用和导体内部对电磁波的吸收作用实现对高频电磁场的屏蔽

（1）屏蔽的分类 n 静电屏蔽 n 对静电场的屏蔽——采用良好接地的良导体 n 磁屏蔽 n 对低频磁场的屏蔽——采用高导磁率材料 n 电磁屏蔽 n 利用导体表面对电磁波的反射作用和导体内部对 电磁波的吸收作用实现对高频电磁场的屏蔽

北京交通大学Beijing Jiaotong University主动屏蔽P活骚扰源，屏蔽对象限制骚扰源产生的骚扰Antenna能量向外传播Shield被动屏蔽屏蔽对象敏感设备，防止外部扰源对它的Antenna干扰Shield

n 主动屏蔽 n 屏蔽对象——骚扰源， 限制骚扰源产生的骚扰 能量向外传播 n 被动屏蔽 n 屏蔽对象——敏感设备， 防止外部骚扰源对它的 干扰

北京交通大学（2）屏蔽效能Beijing Jiaotong University屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强与有屏蔽时该位置的场强的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。如果屏蔽效能计算中使用的磁场，则称为磁场屏蔽效能；如果计算中用的是电场，则称为电场屏蔽效能：Ho-t0No.t0SE=20lg（E/E2)dBCSE=201g（H/H)dB对于远场，SE=SE-SE，即电场屏蔽效能和磁场屏蔽效能一致，统称为电磁屏蔽效能：SE=20lg(E,/E,)=20lg(H/H,) dB

（2）屏蔽效能 屏蔽效能是没有屏蔽时空间某个位置的场强与有屏蔽时该位置的场 强的比值，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。如果屏蔽效能计 算中使用的磁场，则称为磁场屏蔽效能；如果计算中用的是电场， 则称为电场屏蔽效能： 对于远场，SEE=SEH=SE， 即电场屏蔽效能和磁场屏 蔽效能一致，统称为电磁 屏蔽效能： SEE = 20 lg ( E1 / E2 ) dB SEH = 20 lg ( H1 / H2 ) dB SE = 20 lg ( E1 / E2 ) = 20 lg ( H1 / H2 ) dB

北京交通大学2.静电场的屏蔽原理Beijing Jiaotong University（1）静电场主动屏蔽原理?（a）静电荷的电场分布（b）静电荷外加屏蔽体时电场分布（c）屏蔽体接地时电场分布要实现静电场的有效屏蔽，屏蔽体必须接地电屏蔽是为了防止两个回路之间的容性耦合引起的干扰，电屏蔽由良导体材料构成在过渡过程中接地线中会有电流流过

2. 静电场的屏蔽原理 （1）静电场主动屏蔽原理 要实现静电场的有效屏蔽，屏蔽体必须接地。 电屏蔽是为了防止两个回路之间的容性耦合引起的干扰，电屏蔽由良导体材料构成。 在过渡过程中接地线中会有电流流过

北京交通大学Beijing Jiaotong University（2）静电场被动屏蔽原理导体处于静电平衡状态，导体表面各处等电位，因此，其内部不出现电力线，理论上，屏蔽体不需要接地但实际中屏蔽导体内部跟外部区域不可能+O完全屏蔽隔绝，因此，对电场的被动屏蔽屏蔽体也应接地，以保持地电位，实现有效屏蔽

（2）静电场被动屏蔽原理 导体处于静电平衡状态，导体表面各处等 电位，因此，其内部不出现电力线，理论 上，屏蔽体不需要接地。 但实际中屏蔽导体内部跟外部区域不可能 完全屏蔽隔绝，因此，对电场的被动屏蔽， 屏蔽体也应接地，以保持地电位，实现有 效屏蔽

北京交通大学被动屏蔽屏蔽体接地的影响Beijing Jiaotong UniversityCSRCsRFCCiC2干扰源接收器接收器干扰源干扰源接收器正-牛止SRSRRCRSCSRCSRVVVVVipSipC2+CR+CsRC.C+CR+CRSRCSRQ C2>CsR.V.2C2+CRVip>V当金属板无限大时，CsR趋近于0，则耦合电压趋于0

被动屏蔽屏蔽体接地的影响 C3 当金属板无限大时，CSR趋近 于0，则耦合电压趋于0

北京交通大学例：屏蔽电缆减小容性耦合的原理Beijing Jiaotong UniversityCGR=0SKCGS-1CGS=CG十CS十CR=0FCRS1OCAP>CAFRNEFENEVFI1屏蔽=CGSCRSVV屏蔽RNElIRFEVCAPGCAFNEFF云jORCCAPCAF屏蔽层接地VNEFEG1+joRCRveRrEVCAP=VCAPTS0RNEFERNE+RFEGSR

屏蔽层接地 例：屏蔽电缆减小容性耦合的原理