2.反射损耗R
在两种介质的交界面的反射损耗-9两种介质的阻抗特性有关,从具有阻抗Z播波强度为:
一般的,当入射波频率增加时,由于zs的增加反射损耗将下降。
四、屏蔽作用
1.电场的屏蔽
当干扰源为高电压低电流时,其波阻(zw)大于377l'1,这个场是高阻抗的电场。因此,相对而言,电场的反射损耗R较大。为了更好地屏蔽电场,应当采用高电导率、低导磁率的材料(如铜、铝等),以进一步降低屏蔽阻抗(zs),加大反射损耗,提高屏蔽效果。
同时,对电场源,其阻抗Z >>Z ,大多数人射波在界面被反射,故电场屏蔽中吸收损耗较小,主要为反射损耗;同时电场在屏蔽体内的多次反射可以忽略,即不考虑修正因子B的作用。
2.磁场的屏蔽
当干扰源为低电压高电流时,其波阻(Zw)小于377l'1,这个场是低阻抗的磁场。但此时仍有Zt>>Z:,大多数人射波将进入屏蔽介质,同时由于波阻相对较小,因此,相对而言,磁场的吸收损耗A较大。为了更好地屏蔽磁场,应当采用低电导率、高导磁率的材料(如钢、镍合金等),尤其是在屏蔽低频磁场时。
在磁屏蔽中一个重要的问题是磁饱和。当源场强超过饱和强度时,屏蔽介质的导磁率迅速降低,而且导磁率越高的介质产生饱和所需的外场强愈低,从而大幅降低屏蔽效果。
为克服磁饱和现象,可采用多层屏蔽,即采用低磁导率材料作为外层以在高场强下饱和,采用高磁导率材料在相对低场强下饱和(如以铜材料为外层、铁磁材料为内层)。这样,使外层降低源场强,使第二层屏蔽体在非磁饱和状态下起到大部分屏蔽作用,从而完成磁屏蔽功能。
3.缝隙与孔洞
上述屏蔽效果的讨论是建立在屏蔽壳体为无缝隙的基础上的,然而实际的屏蔽体不可能达到这一要求。影响屏蔽体屏蔽效能的通常有两个因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的。另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。
屏蔽体上有很多导电不连续点,最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏,如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料,消除不导电点。这种材料就是电磁密封衬垫(EMI衬垫)。
缝隙或孑L洞的泄漏量取决于缝隙或孑L洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时,并不会产生明显的泄漏。因此,当干扰的频率较高时,这时波长较短,就需要使用电磁密封衬垫。具体说,当干扰的频率超过10MHz时,就要考虑使用电磁密封衬垫。由此也可推论,一组小孔产生的泄露小于同面积的一个大孑L。
五、结语
电磁兼容性概念及相应设计在我国是一门很崭新的科学,电磁兼容性EMC的相关标准还很不完善,很多测试方法或定量分析方法、新的电磁兼容性EMC设计理论还有待创立。本文希望所探讨的内容能对这一方面的研究有所裨益。