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电磁屏蔽

被动屏蔽和主动屏蔽

根据干扰源相对于屏蔽体的位置（在屏蔽体的内部或外部）．可分为主动屏蔽与被动屏蔽。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的基本形式，实际的辐射源在空间某点产生的场，均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。若屏蔽体用来防止干扰场进入被屏蔽空间，这种屏蔽结构称为被动屏蔽。若干扰源在屏蔽体内部，屏蔽体用来防止干扰场泄露到外部空间，则称这种屏蔽结构为主动屏蔽。主动屏蔽不适用于高频，而专门用于低频。被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合，如屏蔽室等。

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。电磁屏蔽技术电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。电磁波在通过金属或对电磁波有衰减作用的阻挡层时，会受到一定程度的衰减，说明该阻挡层材料有屏蔽作用。材料的屏蔽效能与电磁波的自身特性及材料的性质有关。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；根据电磁场理论，计算电磁波在不同传播媒介的分界面及媒质内部传输时产生的反射与衰减；根据传输线理论，行波在有耗非均匀传输线中会反射与损耗，这与电磁波在通过金属时的现象相似，用它计算屏蔽材料的反射与衰减，比经典的电磁场理论更为简便。随着数值计算方法的不断完善，有限元法及有限时域差分法已开始被用于复杂屏蔽体效能的计算。

防止或者减少电磁波侵入空间某些部位的措施。电磁屏蔽的原理是由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射的干扰源的远区场，即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。通常的办法是用金属网或者金属壳将产生电磁波的区域与需防止侵入的区域隔开。例如某些仪器或仪表常安装在金属箱中，又如高电压实验室的墙壁内及室顶中常埋设有金属的屏蔽网，以防止或减少它所受到的干扰及它对其余区域的干扰。常选择有较高的电导率和磁导率的导体作为屏蔽物的材料。因为高导电性材料在电磁波的作用下将产生较大的感应电流。这些电流按照楞次定律将削弱电磁波的透入。采用的金属网孔愈密,直到采用整体的金属壳,屏蔽的效果愈好，但所费材料愈多。高导磁性的材料可以引导磁力线较多地通过这些材料，而减少被屏蔽区域中的磁力线。电磁波向大块金属透入时将不断衰减，直到衰减为零。衰减的程度随着材料的电导率、磁导率及电磁波频率的增加而加大。屏蔽的要求较高时往往采用多层屏蔽。例如有时采用铸铁、坡莫合金、电解铜3种材料制成多层屏蔽，以满足导电、导磁等要求。但是实现完全的屏蔽是很难办到的，因为被屏蔽的区域与其余区域之间往往仍需要有电路的连接，引线与引线、引线与外壳之间总存在着绝缘间隙，仍然为电磁波提供通道。即使对于完全封闭的金属壳，在频率极低的外部电磁场作用下，理论上内部的磁通密度并不为零。

在工频（50Hz）时，铜中的d=9.45mm，铝中的d=11.67mm。按照屏蔽作用原理，屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为3部分：（1）屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗。显然，采用铜、铝已很不适宜了，如用铁，则d=0.172mm，这时应采用铁磁材料。因为在铁磁材料中电磁场衰减比铜、铝中大得多。又因是低频，无需考虑Q值问题。可见，在低频情况下，电磁屏蔽就转化为静磁屏蔽。电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。相同点是都应用高电导率的金属材料来制作；不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应，屏蔽必须接地。而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体一薄层，借涡流消除电磁场的干扰，这种屏蔽体可不接地。但因用作电磁屏蔽的导体增加了静电耦合，因此即使只进行电磁屏蔽，也还是接地为好，这样电磁屏蔽也同时起静电屏蔽作用。