电磁兼容原理和抑制技术（五）

2 屏蔽技术
电磁屏蔽技术是抑制辐射干扰最有效的手段，所以是电磁兼容抑制技术的重要组成部分之一。在进行电磁屏蔽设计之前，要了解场论和近场、远场的定义，波阻抗和金属屏蔽材料的阻抗，吸收损耗，反射损耗以及屏蔽效能的计算等。

2.1 屏蔽的基本理论

2.1.1 电磁场和波阻抗
在球坐标中的电场分量（Eθ、Er）和磁场分量（Hф）可以通过求解振荡偶极子的麦克斯韦尔方程获得。若偶极子的长度D λ，见图1.5,  则有：

式中：
Z0：自由空间阻抗；
I：偶极子的短路电流；
D：偶极子长度；     
θ：Eθ与径向距离r的顶角；
λ：对应f=c/λ 的波长；
r：从偶极子到观察点距离；
ψ：ψ=(2πf/λ)-；     
c：光速=1/=3×108米/秒

从电磁屏蔽的观点，我们要讨论的是垂直于屏蔽体表面向前传播的能量密度，因为这个坡印廷矢量是能够透入屏蔽体表面的分量（矢量是平行于屏蔽体表面的分量它不透入屏蔽体的表面。）由上式可引导出近场和远场的定义：
(1) 当(λ/2πr)=1、即r=λ/2π（约1/6波长）时，定义为近场和远场之间的边界。
(2) 当r λ/2π时、定义为远场，这时称作平面波辐射场，自由空间的波阻抗Z0=Eθ/H=377Ω。
(3) 当r λ/2π时、定义为近场。若辐射源是电场则电场波阻抗Eθ/Hφ=Z0(λ/2πr)
由于λ/2πr 1，电场波阻抗平面波波阻抗Z0，是个高阻抗场。
(4) 当r λ/2π近场时，若辐射源是磁场则磁场波阻抗Eθ/Hφ=Z0/(λ/2πr)。由于λ/2πr 1，磁场波阻抗 平面波波阻抗Z0，是个低阻抗场。

图 2.1 振荡偶极子的辐射场

图 2.2 辐射源、场强和距离之间的关系