二、屏蔽的作用
屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進(jìn)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。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、 電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來,防止干擾電磁場向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來,防止它們受到外界電磁場的影響。因?yàn)槠帘误w對來自導(dǎo) 線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(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,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。 (1)當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。 (2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時,要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。 (3)在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時,往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。 許 多人不了解電磁屏蔽的原理,認(rèn)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(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)椋姶牌帘闻c屏蔽體 接地與否并沒有關(guān)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(dǎo)電連續(xù)的,另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很 多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn),最主要的一類是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)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(dǎo)電彈性材料,消除不導(dǎo)電點(diǎn)。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(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。 在 許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器,似乎只有當(dāng)用導(dǎo)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(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p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(dāng)波長遠(yuǎn)大于開口尺寸時,并不會產(chǎn)生明顯的泄漏。因此,當(dāng)干擾的頻率較高時,這時波長較 短,就需要使用電磁密封襯墊。具體說,當(dāng)干擾的頻率超過10MHz時,就要考慮使用電磁密封襯墊。 凡是有彈性且導(dǎo)電良好的材料都可以用做電磁密封襯墊。按照這個原理制造的電磁密封襯墊有: 導(dǎo)電橡膠:在硅橡膠內(nèi)填充占總重量70~ 80%比例的金屬顆粒,如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅橡膠良好彈性的特性,同時具有較好的導(dǎo)電性。 金屬編織網(wǎng):用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長條,外形很像屏蔽電纜的屏蔽層。但它的編織方法與電纜屏蔽層不同,電纜屏蔽層是用多根線編成的,而這種屏蔽襯墊是由一根線織成的。打個形象的比喻,就像毛衣的袖子一樣。為了增強(qiáng)金屬網(wǎng)的彈性,有時在網(wǎng)管內(nèi)加入橡膠芯。 指形簧片:鈹銅制成的簧片,具有很好的彈性和導(dǎo)電性。導(dǎo)電性和彈性。 多重導(dǎo)電橡膠:由兩層橡膠構(gòu)成,內(nèi)層是普通硅橡膠,外層是導(dǎo)電橡膠。這種材料克服了傳統(tǒng)導(dǎo)電橡膠彈性差的缺點(diǎn),使橡膠的彈性得以充分體現(xiàn)。它的原理有些像帶橡膠芯的金屬絲網(wǎng)條。 選擇使用什么種類電磁密封襯墊時要考慮四個因素:屏蔽效能要求、有無環(huán)境密封要求、安裝結(jié)構(gòu)要求、成本要求。不同襯墊材料的特點(diǎn)比較,屏蔽按機(jī)理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。