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電磁屏蔽的原理

許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導下結果是失敗。因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。屏蔽體上有很多導電不連續點，主要的一類是屏蔽體不同部分結合處形成的不導電縫隙。這些不導電的縫隙就產生了電磁泄漏，如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填充導電彈性材料，消除不導電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導電填充材料就是電磁密封襯墊。因常用磁導率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽。在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當用導電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當波長遠大于開口尺寸時，并不會產生明顯的泄漏。

渦流的屏蔽效應

當交變電磁場通過金屬材料表面或由金屬材料所包圍的孔眼時，金屬材料會因感應電動勢形成渦流，這渦流所產生的磁場恰好與原來的磁場方向相反，抵消了部分原磁場，從而起到屏蔽作用。金屬材料的顛倒率越高，產生的渦流越大，屏蔽作用越好。實質是金屬材料具有一定的電阻，渦流所產生的焦耳熱消耗了入射電磁場的能量，起到屏蔽作用。電磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽體具有良好的導電連續性，對屏蔽體的導電性要求要比靜電屏蔽高得多。

1、屏蔽體外側。由線圈工作電流所產生的磁力線和由屏蔽體感生電流所產生的磁力線方向相反，部分相互抵消，起到屏蔽作用。屏蔽體外側的磁力線是線圈磁力線的一部分，屏蔽體感生電流的磁力線少于線圈所產生的磁力線，即屏蔽體外側的磁力線不會被全部抵消。

2、線圈外側、屏蔽體內側。線圈工作電流的產生的磁力線與屏蔽體感生電流所產生的磁力線方向相反，該區域內由于屏蔽體的介入，磁力線更為密集，磁場更強。

3、線圈內側。線圈產生的磁力線和屏蔽體感生電流所產生的磁力線在線圈內側，方向又變為相反，說明屏蔽體會使穿越線圈內側的磁通量減少，即線圈的自感量減小。

電磁屏蔽

在通信方面屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。常選擇有較高的電導率和磁導率的導體作為屏蔽物的材料。因為高導電性材料在電磁波的作用下將產生較大的感應電流。這些電流按照楞次定律將削弱電磁波的透入。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設備。采用的金屬網孔愈密，直到采用整體的金屬殼，屏蔽的效果愈好，但所費材料愈多。

高導磁性的材料可以引導磁力線較多地通過這些材料，而減少被屏蔽區域中的磁力線。屏蔽物通常是接地的，以免積累電荷的影響。電磁波向大塊金屬透入時將不斷衰減，直到衰減為零。衰減的程度隨著材料的電導率、磁導率及電磁波頻率的增加而加大。在空間防護區內，有屏蔽體存在時的場強（E0或H0）與無屏蔽體存在時的場強（E或H）的比值，即E0/H0或E/H就稱為屏蔽系數。屏蔽的要求較高時往往采用多層屏蔽。

在工頻（50Hz）時，銅中的d=9.45mm，鋁中的d=11.67mm。顯然，采用銅、鋁已很不適宜了，如用鐵，則d=0.172mm，這時應采用鐵磁材料。因為在鐵磁材料中電磁場衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻，無需考慮Q值問題。可見，在低頻情況下，電磁屏蔽就轉化為靜磁屏蔽。電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點也有不同點。相同點是都應用高電導率的金屬材料來制作；不同點是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應，屏蔽必須接地。隨著工業產品的高頻化和國際化，在日本，電磁屏蔽技術的應用也會變得越來越有必要。而電磁屏蔽是使電磁場只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場的干擾，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導體增加了靜電耦合，因此即使只進行電磁屏蔽，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時起靜電屏蔽作用。