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公司動態
屏蔽波導管(窗)的計算方法
  在屏蔽室設計建設工程中,經常需要使用到波導管、波導窗等設備。那么這類設備的屏蔽效能以及屏蔽截止頻率是如何確定的,通過本篇文章您將有一個系統的了解。  一、工程實踐中常用經驗  波導通道的長度為L,波導通道的寬度為D,L/D>5,可以達到電磁波的完全屏蔽。  二、波導理論所述波導管截止頻率與波導管長度、寬度的關系  1、金屬波導管的截止頻率只與波導管橫截面的內尺寸有關  其中d為矩形波導管的寬邊長度;a表示圓形波導管的直徑;W為六邊形波導管的外接圓直徑,單位為cm。  2、低于截止頻率的電磁波從波導管的一段傳輸至另一端的衰減與波導管的長度成正比  其中A為截止波導的衰減量(即屏蔽效能)(dB),f為電磁波的頻率,為截止波導的長度(cm)。在的條件下,可得三種波導管的屏蔽效能分別為:  三、設計截止波導一般依據  1、首先應根據欲屏蔽的電磁波的頻率確定。為使波導有足夠的衰減,應滿足,一般選取=(5~10);  2、根據設備的結構和加工條件選擇波導的形狀,并由的表達式計算橫截面積尺寸。  3、根據屏蔽效能計算截止波導管的長度,一般要求長度為直徑的3倍以上。(≥3a)。  四、根據以上原理,對波導管做如下計算。  條件1:由于波導管截止頻率僅與橫截面尺寸有關。則可根據橫截面尺寸反推截止頻率。  條件2:根據GB/T 12190-2006《電磁屏蔽室屏蔽效能的測量方法》查詢電磁屏蔽室屏蔽效能測試頻率范圍與屏蔽效能要求。得到如下條件  軍用電磁屏蔽室測量范圍9KHz---18GHz  一般屏蔽室測量范圍14KHz---10GHz  軍用電磁屏蔽室屏蔽效能要求≥100dB  I級屏蔽室屏蔽效能要求≥80dB  由于測量誤差,預期屏蔽效能應大于設計效能6dB  計算:根據10GHz,80dB要求計算所需波導管規格  正六邊形波導管寬度=0.3cm  所需長度=0.9cm  在屏蔽室實際使用過程中,我們還有許多辦法用以提升該類型設備的屏蔽效能,采用交錯疊放的蜂窩狀波導板可以大大提高屏蔽效果。需要注意的是,波導管類型的設備中間小孔或波導管中禁止穿過金屬物體,這樣會完全破壞其屏蔽效能。在實際應用過程中,屏蔽室檢測之前需要對波導管、波導窗進行檢查,使用吹風機將內部金屬碎屑吹出,以確保屏蔽效能的完整。
 2024-03-06   3605
電磁屏蔽原理
電磁屏蔽原理
  抑制以場的形式造成干擾的有效方法是電磁屏蔽。所謂電磁屏蔽,就是以某種材料(導電或導磁材料)制成的屏蔽殼體(實體的或非實體的)將需要屏蔽的區域封閉起來,形成電磁隔離,即其內的電磁場不能越出這一區域,而外來的輻射電磁場不能進入這一區域(或者進出該區域的電磁能量將受到很大的衰減)。  電磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽體對電磁能流的反射、吸收和引導作用。而這些作用是與屏蔽結構表面上和屏蔽體內感生的電荷、電流與極化現象密切相關的。  1電磁屏蔽的類型  電磁屏蔽按其屏蔽原理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。電場屏蔽包含靜電屏蔽和交變電場屏蔽;磁場屏蔽包含低頻磁場屏蔽和高頻磁場屏蔽。電磁屏蔽的類型如圖1所示。圖1  電磁屏蔽的類型  2靜電屏蔽  電磁場理論表明,置于靜電場中的導體在靜電平衡的條件下,具有下列性質:  ①導體內部任何一點的電場為零;  ②導體表面任何一點的電場強度矢量的方向與該點的導體表面垂直;  ③整個導體是一個等位體;  ④導體內部沒有靜電荷存在,電荷只能分部在導體的表面上。  靜電屏蔽必須具有兩個基本要求:完整的屏蔽導體和良好的接地。  3高頻磁場的屏蔽  高頻磁場的屏蔽采用的是低電阻率的良導體材料,例如銅、鋁等,其屏蔽原理是利用電磁感應現象在屏蔽體表面所產生的渦流的反磁場來達到屏蔽的目的,也就是說,利用了渦流反磁場對原騷擾磁場的排斥作用來抑制或抵消屏蔽體外的磁場。根據法拉第電磁感應定律,閉合回路上產生的感應電動勢等于穿過該回路的磁通量的時變化,即感應電流產生的磁通方向與原來磁通的變化方向相反。應用楞次定律可以判斷感應變率。根據楞次定律,感應電動勢引起感應電流,感應電流所產生的磁通要阻止原來磁通的如圖2所示,當高頻磁場穿過金屬板時,在金屬板中就會產生感應電動勢,從而形成渦流。金屬板中的渦流電流產生的反向磁場將抵消穿過金屬板的原磁場,這就是感應渦流產生的反磁場對原磁場的排斥作用。同時,感應渦流產生的反磁場增強了金屬板側面的磁場,使磁力線在金屬板側面繞行而過。圖2  渦流效應  4電磁屏蔽  通常所說的屏蔽,一般指的是電磁屏蔽,即是指對電場和磁場同時加以屏蔽。電磁屏蔽般也是指用來防止高頻電磁場的影響的。  在交變場中,電場分量和磁場分量總是同時存在的,只是在頻率較低的范圍內,干擾一般發生在近場,而近場中隨著干擾源的特性不同,電場分量和磁場分量有很大差別。高壓低電流源以電場為主,磁場分量可以忽略,這時就可以只考慮電場的屏蔽。而低壓大電流干擾源則以磁場為主,電場分量可以忽略,這時就可以只考慮磁場屏蔽。  隨著頻率增高,電磁輻射能力增加,產生輻射電磁場,并趨向于遠場干擾,遠場中的電場、磁場均不能忽略,因而就要對電場和磁場同時屏蔽即電磁屏蔽。高頻時即使在設備內部也可能出現遠場干擾,因此需要電磁屏蔽。  如前所述,采用良導電材料,就能同時具有對電場和磁場(高頻)屏蔽的作用。由于高頻集膚效應,對于良導體而言其集膚深度很小,因此電磁屏蔽體無需做得很厚,其厚度僅由工藝結構及機械性能決定便可。  當頻率在500kHz~30MHz范圍內,屏蔽材料可選用鋁;而當頻率大于30MHz,則可選用鋁、銅、銅鍍銀等。  值得注意的是,電磁屏蔽在完成電磁隔離的同時,可能會給屏蔽體內的場源或保護對象帶來一些不良影響。若屏蔽體內是接在電壓源上的線圈,則電壓源所產生的電流隨著屏蔽體的出現而改變,這是由于線圈產生的場在屏蔽體內表面上感應出電流及電荷,這些電流和電荷產生的二次場反作用于線圈上,在線圈中產生附加感應電動勢,該附加感應電動勢使線圈中的電流發生改變。  若屏蔽體內是無源的線圈閉合電路,則在外部場感應電動勢的作用下,電路內將產生感應電流。改變外場使有屏蔽及無屏蔽的電動勢保持不變,在這兩種情況下,線圈中的電流是不同的,這是因為線圈中電流產生的場作用于屏蔽體,屏蔽體上電流、電荷產生的二次場反作用于線圈,或者說屏蔽體把復阻抗引入線圈內,從而改變了線圈中的電流。如果把線圈與外電路斷開,使線圈內電流始終為零而不產生電磁場,這時屏蔽體只起電磁隔作用而對其內的線圈無影響。
 2024-01-11   2070
電磁干擾的定義及分類
電磁干擾的定義及分類
  1電磁干擾  1.1電磁干擾的定義  (1)電磁騷擾(EMD,ElectroMagnetic Disturbance)  電磁騷擾是指“任何可能引起裝置、設備或系統性能降級或對生命或無生命物質產生作用的電磁現象。電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化”。  (2)電磁干擾(EMI,ElectroMagnetic Interference)  電磁干擾是指“電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降”。電磁騷擾僅僅是電磁現象,即客觀存在的一種物理現象,它可能引起設備性能降級或損害,但不一定已經形成后果。而電磁干擾是由電磁騷擾引起的后果。  1.2電磁干擾(騷擾)源的分類  電磁干擾的分類可以有許多分法,例如,按傳播途徑分,有傳導干擾和輻射干擾,器中傳導干擾的傳輸性質有電耦合、磁耦合及電磁耦合;按輻射干擾的傳輸性質分,有近區場感應耦合和遠區廠輻射耦合;按頻帶分,有窄帶干擾和寬帶干擾;按干擾頻率范圍分,可細分為5種(見表1-1);按實施干擾者主觀意向分,可分為有意干擾源和無意干擾源;按干擾源性質分,有自然干擾和人為干擾,等等。  表1-1電磁干擾的頻率范圍分類  1.3電磁干擾的三要素  所有電電磁干擾都是由3個基本要素組合而產生的,它們是:電磁干擾源;對該干擾能量敏感的設備;將電磁干擾源傳輸到敏感設備的媒介,即傳輸通道或耦合途徑。相應地,對抑制所有電磁干擾的方法也應由這三要素著手解決。
 2024-01-10   1822
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