电路屏蔽的原理及屏蔽物的结构要点

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1、电路屏蔽的原理及屏蔽物的结构要点1.电磁屏蔽原理对高频磁场的屏蔽就是对辐射电磁场的屏蔽。其原理可以从以下两个角度來解释。(1)从电磁感应的角度來分析原理如固5—36(a)所示Ps是一个电磁干扰泥，S是受感器，J是用电的良导体做的一个金厨屏蔽板。只要将J良好接地，干扰源的电场分量2D即被短接到地；对高频磁场分量Ho的屏蔽，利用的是涡流电的损耗原理。当高频磁场通过金属屏蔽板吋，在其上就会感应出电势及涡流Pa流的电能即是从磁场转化而来。ATMEL代理从屏蔽的角度看则是屏蔽了高频磁场HDo从该原理可以看岀，高频磁场的屏蔽应采用电的良导体。这和低频磁场的屏蔽是不一样的。(2)从电磁波传播的角度

2、来分析原理’川电磁感应的原理来分析，看不出反射的情况,从传播的角度来分析，就看得很清楚。如图5—36(b)所示，Ho经界而I反射Hr后剩下H。进入金属左边，经c厚度传到右边时，(3)因被金属涡流吸收，剩下Hs(,在经界而H反射Hsi•后，剩下H(传到右边空间，从于扰场(4)的H。降为Ht,就起到了屏蔽作用。根据电磁传播理论，E与H是同时存在的.如果H⑸降低为H/R,则E也降低为E/R,所以只要讨论其中Z—即可。(6)电磁波在金属内的吸收损耗主要表现为涡流损耗。涡流的大小随其进入金属内部深(7)度的增加而呈指数规律下降，因此涡流主要发生在金属表层，这一现象称为电流的集肤效(8)应，而且

3、电磁波的频率越高，集肤效应越明显，即干扰电磁能在金属很薄的一个表层上就⑼衰减了很多。换句话说，屏蔽体不需耍很厚即能起到很好的屏蔽效果。经计算对于扰源(10)f有如下结论：①当/^1MHz时•用0.5mm厚的任何一种金属板作屏蔽物，都可以使场强削弱到原来的1/100；②当/^10MHz时，用0.1mm厚的铜箔制成的屏蔽物，可以使场强削弱到原来的1/100；③当/>100MHz时，用0.06mm厚的任何金属都能使场强削弱到原来的1/100,这种情况下，在工程塑料上镀一层钢或银都可作屏蔽物。2.电磁屏蔽物的结构要点如前历述，一个完整无孔的金属板很容易使T扰电磁场场强衰减到原来的1/looo

4、但实际产品的屏蔽盒往往存在接缝，述有各种各样的孔存在，如通风孔、观察孔、传动轴承孔等，这些孔能降低屏蔽效果，应处理好这些结构的屏蔽设计问题。⑴缝隙的泄漏在电磁屏蔽盒中，屏蔽盒体和盒盖之间常留有缝隙，这些缝隙将会产生泄漏，降低屏蔽效果。见图5—37(a),缝隙的深度为*,宽度为5,根据理论分析町知当*很大15很小时,缝隙的泄漏就很小。TI代理即深而窄的续隙可以减小泄漏,图5-37(b)、5—37(c)即是通过增加缝隙深度来减小泄漏。还可以在缝隙I'可垫上导电衬垫，以减小缝隙的尺寸，而这也与电场屏蔽中改善电接触的作用相同。图5-37縫隙泄露及防护缝隙深度盒盖(1)通风口的泄漏山于通风散热

5、或其他需要，在屏蔽物上往往要开一定数量的孔洞，这就造成了电磁扬从屏蔽物的孔洞处泄漏，降低了屏蔽效果。为此应在屏蔽物上少开孔，开小孔。在孔洞的面积相等的情况下，正方形孔比恻型孔泄漏人，长方形孔比正方形孔泄漏人，主要是边长不同的原因。当需要在屏蔽物上开大型孔洞时，为了减少电磁场泄漏，可在孔洞上安金屑网，试验指出：①网孔小，网丝粗，网丝的导电性好，则网的屏蔽效果好；②在100kHz至100MHs的频段范围内，铜网有较好的屏蔽效果③如采用双层铜网，则屏蔽效果可更好；④在10()MHs以上，金属网的屏蔽效果显著下降。(2)高频线路在屏蔽盒内的安装高频线圈是一个典型的电磁十扰源。高额线圈与屏蔽罩

6、的相互位置如图5-38历示。当高频线圈佇电流流过时.线困产生高频磁场，而屏蔽8就感应出感应电流，这个感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，所以屏蔽罩阻止了线圈的磁场向外传播，起到了屏蔽作用。为了增大屏蔽效果，屏蔽罩的接缝与孔洞不应切断涡流的形成，因此在屏蔽耀上沿用(b)不正确围方向开梢是止确的，而沿轴线方向开揩是不止确的。图5—38(a)线圈乖TT•放置，感应电流不通过屏蔽罩与底扳的接统处，是正确的。图5—38(b)的放置则不正碗，按缝切断了观流的形成。亠4+(a)正确图5-38高频线圈的安装(1)电磁屏蔽导电涂料的应用工程犁料作为电子产品的机壳材料用得越來越多，有很多优点，但它对电磁

7、坡无屏蔽作川。为了解决这一问题，普遍采川塑料表面金属化的方法，表面喷涂或刷涂导电涂料即是方法之一。NXP代理商导电涂料作为一种流体材料,使川很方便。目前国外电磁屏蔽导电涂料一般都是以绝缘高聚物为主要的成膜物质，以具冇良好导电性能的磁性金屑微粒为导电磁介质(如银)，经混合研磨，然后喷涂于工程塑料表而，在一定温度下固化成膜，从而使塑料具有电磁屏蔽和导电性能。wxq$#