2008年环保工程师讲义之电磁屏蔽(三)

　　3、完整屏蔽体屏蔽效能的计算

　　(1)屏蔽效能的计算

　　屏蔽效能有时也称为屏蔽损耗(衰减)，特别在单独考虑吸收或反射屏蔽效能时常用吸收损耗A和反射损耗R来表示。屏蔽效能SE或屏蔽损耗愈大，表示屏蔽效果愈好。屏蔽效能SE与传输系数T的关系为： (dB)

　　由于屏蔽效能是由吸收损耗和反射损耗及多次反射损耗三部分组成，故传输系数为：

　　(dB)

　　式中： 、 、 分别代表由于屏蔽体的吸收、反射和多次反射引起的传输系数，故： (dB)

　　或： (dB)

　　式中： ―总的屏蔽效能; ―吸收损耗; ―反射损耗; ―多次反射损耗，单位为dB。

　　(2)吸收损耗

　　屏蔽体中电磁能损耗系由感生的涡流产生。由于高频涡流有趋肤效应，电磁场在金属屏蔽体中将以衰减常数 按指数规律衰减。衰减常数 即为涡流系数： 式中： ――趋肤深度。

　　当电磁波在介质中传播时，无论电场还是磁场，它们的幅度都是按照指数规律衰减;

　　式中： ――屏蔽体厚度，mm。

　　电磁波在介质中传播，衰减为原始强度的 或37%时所传播的距离称为该材料的趋肤深度。趋肤深度的计算公式为： 的单位为MHz。

　　若屏蔽体的厚度为 ，则吸收传输系数为： 若以dB为单位，则吸收损耗A为： (dB)

　　若将 代入上式，则A 可表示为：

　　(dB)

　　式中： ―金属屏蔽体的厚度，cm; ―电磁波频率，MHz; ―相对于铜的磁导率; ―铜的磁导率， ; ―相对于铜的电导率; ―铜的电导率， 。

　　可以看出，吸收损耗A与 成正比关系，即屏蔽体的厚度越大，吸收损耗A越大。高频情况，一般 >10，则A可以达到80dB以上。厚度每增加一个趋肤深度，吸收损耗增加约9dB，另外吸收损耗随屏蔽材料的磁导率和电导率，或被屏蔽电磁波的频率增加而增加。同时，趋肤深度 与频率、材料的磁导率 及电导率 的平方根均成反比，即同样频率的电磁场， 及 愈大的材料，趋肤深度 愈小;而对于同样的材料，频率越高，趋肤深度越小。

　　当 时，铜的趋肤深度为0.067mm，则厚度为 的屏蔽体的吸收屏蔽损耗A达87dB。因此，对于高频，要达到一定屏蔽效果所需的屏蔽体厚度很小，一般只要能满足工艺结构和机械性能的厚度都能满足屏蔽的要求。

　　表5-4-21列出了几种常用金属屏蔽材料的相对电导率和相对磁导率。根据吸收损耗的要求，就可以求得屏蔽体材料需要的最小厚度。

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