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                    電磁屏蔽一般方法:靜電屏蔽、靜磁屏蔽和高頻電磁場屏蔽

                    作者:admin 發布日期: 2019-11-02 二維碼分享
                    電磁屏蔽一般可分為三種:靜電屏蔽、靜磁屏蔽和高頻電磁場屏蔽。三種屏蔽的目的都是防止外界的電磁場進入到某個需要保護的區域中,原理都是利用屏蔽對外場的感應產生的效應來抵消外場的影響。但是由于所要屏蔽的場的特性不同,因而對屏蔽殼材料的要求和屏蔽效果也就不相同。
                    一、靜電屏蔽
                    靜電屏蔽的目的是防止外界的靜電場進入需要保護的某個區域。靜電屏蔽依據的原理是:在外界靜電場的作用下導體表面電荷將重新分布,直到導體內部總場強處處為零為止。接地的封閉金屬殼是一種良好的靜電屏蔽裝置。
                    根據靜電場的..性定理,可以證明:金屬殼內的電場僅由殼內的帶電體和殼的電位所確定,與殼外的電荷分布無關。當殼外電荷分布變化時,殼層外表面上的電荷分布隨之變化,以保證殼內電場分布不變。因此,金屬殼對內部區域具有屏蔽作用。殼外的電場僅由殼外的帶電體和金屬殼的電位以及無限遠處的電位所確定,與殼內電荷分布無關。當殼內電荷分布改變時,殼層內表面的電荷分布隨之變化,以保證殼外電場分布不變。因此,接地的金屬殼對外部區域也具有屏蔽作用。在靜電屏蔽中,金屬殼接地是十分重要的。當殼內或殼外區域中的電荷分布變化時,通過接地線,電荷在殼層外表面和大地之間重新分布,以保證殼層電勢恒定。從物理圖像上看,因為在靜電平衡時,金屬內部不存在電場,殼內外的電場線被金屬隔斷,彼此無聯系,因此,導體殼有隔離殼內外靜電相互作用的效應。
                    電磁屏蔽室
                    二、靜磁屏蔽
                    靜磁屏蔽的目的是防止外界的靜磁場和低頻電流的磁場進入到某個需要保護的區域,這時必須用磁性介質做外殼。靜磁屏蔽依據的原理可借助并聯磁路的概念來說明。把一高磁導率的材料制成的球殼放在外磁場中,則鐵殼壁與空腔中的空氣可以看成是并聯的磁路。由于空氣的磁導率接近于1,而鐵殼的磁導率至少有幾千,所以空腔的磁阻比鐵殼壁的磁阻大的多。這樣一來,外磁場的磁感應通量中絕大部分將沿著鐵殼壁內“通過”,“進入”空腔內部的磁通量是很少的,這就達到了磁屏蔽的目的。
                    外殼的厚度和磁導率對屏蔽效果有很明顯的影響:外殼越厚、磁導率越高,屏蔽的效果就越好。因此,在重量和體積受到限制的情況下,常常采用磁導率高達幾萬的坡莫合金來做屏蔽殼,而且殼的各個部分要盡量結合緊密,使磁路暢通。
                    如果要制造絕對的“靜磁真空”,則可以利用超導體的“邁斯納效應”。即將一塊超導體放在外磁場中,其體內的磁感應強度永遠為零。超導體是完全抗磁體,具有.理想的靜磁屏蔽效果,但目前還不能普遍應用。
                    三、高頻電磁場屏蔽
                    在火車車廂里,打開半導體收音機,幾乎收不到電臺的廣播,這是由于車廂的蒙皮大部分是由鐵皮制成,它起了屏蔽作用。
                    高頻電磁場屏蔽是防止外界的高頻電磁場進入到某個區域。由于電磁場的變化頻率很高(例如百萬赫茲或更高),場中導體上的感應電荷已不能再看作靜止的了(導體不再處于靜電平衡狀態),因此必須用電磁波在導體中的“貫穿深度”來說明屏蔽的原理:當高頻電磁波射向一導體表面,并進入表面后,它會在導體中感應出一個高頻交變電流,此電流會激發一個新的電磁波,新激發的電磁波在導體內部與入射的電磁波相位相反、同時導體內電流的產生還導致入射波場能的消耗,結果使得導體內部總的電磁場基本上隨深度呈指數衰減,可以用“貫穿深度”來表示衰減的程度?!柏灤┥疃取迸c入射電磁波的頻率、導體的電導率及磁導率都有關系:頻率越高、電導率越大、磁導率越大“貫穿深度”就越小。當殼罩壁的厚度大于貫穿深度時,殼罩就具有良好的電磁屏蔽作用。高電導率或高磁導率材料制成的殼罩是一種良好的電磁屏蔽裝置。提高殼罩材料的電導率或磁導率,增加殼壁的厚度,可以提高電磁屏蔽的效果。

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