電磁屏蔽基礎(chǔ)知識
解決電磁兼容問題的另外一個重要手段就是電磁屏蔽，大部分電磁兼容問題都可以通過電磁屏蔽來解決。用電磁屏蔽的方法來解決電磁干擾問題不需要修改電路，不影響電路正常工作。
屏蔽的定義是：“對兩個空間區(qū)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(qū)域?qū)α硪粋�區(qū)域的感應(yīng)和輻射”。具體來講，用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)隔離起來，以免受到外界電磁場的影響。因為屏蔽體對來自外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收（渦流損耗）、反射（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有防干擾的功能。
屏蔽體的有效性是以屏蔽效能來度量。屏蔽效能是：無屏蔽時空間某個位置的場強與有屏蔽時該位置的場強的比值。該量表征了屏蔽體對電磁波的衰減程度，如圖1所示。如果屏蔽效能計算中使用的是磁場，則稱為磁場屏蔽效能；如果計算中使用的是電場，則稱為電場屏蔽效能，即
SE＝201g(E1/E2)dB
由于屏蔽體通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之一至百萬分之一，因此通常用分貝（dB）來表述。如下表所示是衰減量與屏蔽效能的對應(yīng)關(guān)系。
表 衰減量與屏蔽效能的對應(yīng)關(guān)系
圖1 屏蔽效能示意
在電磁兼容分析中，會用到波阻抗這個概念。電磁波中的電場分量E與磁場分量H的比值稱為波阻抗，用公式表示為
ZW=E/H
以觀測點到輻射源的位置、距離的不同，可劃分出兩個區(qū)域：近場區(qū)和遠場區(qū)，當(dāng)距離小于λ／2冗時，稱為近場區(qū)，大于λ／2π時稱為遠場區(qū)。近場區(qū)中，波阻抗的值取決于輻射源的性質(zhì)、距離、介質(zhì)特性等。若是大電流、低電壓的輻射源，則產(chǎn)生的電磁波的波阻抗小于377Ω，為低阻抗波，或磁場波。若為高電壓、小電流的輻射源，則波阻抗大于377Ω，為高阻抗波或電場波，空氣的特性阻抗為377Ω，如圖2所示。
圖2 遠、近場波阻抗
要注意的是，近場區(qū)和遠場區(qū)的分界面不是一個定數(shù)，而是隨頻率的變化而變化的，如在近場區(qū)設(shè)計屏蔽時，要分別考慮電場屏蔽和磁場屏蔽。
電磁波在穿過屏蔽體時，信號發(fā)生了衰減，這就造成了能量損耗，這種損耗又包括吸收
損耗和反射損耗。
· 吸收損耗：電磁波在傳輸時，會有一部分能量轉(zhuǎn)換成熱量，導(dǎo)致電磁能量損失，損失的這部分能量稱為屏蔽材料的吸收損耗。
· 反射損耗：當(dāng)電磁波入射到不同媒質(zhì)的分界面時，就會發(fā)生反射，從而造成電磁能量減弱。這種反射所造成的電磁能量損失就稱做反射損耗。如電磁波穿過屏蔽體時要經(jīng)過兩個界面而發(fā)生兩次反射。那么，電磁波穿過屏蔽體時的反射損耗等于兩個界面上的反射損耗總和。
對于電場波而言，第1個界面的反射損耗較大，第2個界面的反射損耗較小。對于磁場波而言，情況正好相反。
