在電子設備及電子產(chǎn)品中，電磁干擾(Electromagnetic Interference)能量通過(guò)傳導性耦合和輻射性耦合來(lái)進(jìn)行傳輸。為滿(mǎn)足電磁兼容性要求，對傳導性耦合需采用濾波技術(shù)，即采用EMI工濾波器件加以抑制；對輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制。在當前電磁頻譜日趨密集、單位體積內電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設備大量混合使用等因素而導致設備及系統電磁環(huán)境日益惡化的情況下，其重要性就顯得更為突出。

屏蔽是通過(guò)由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體，將電磁波局限于某一區域內的一種方法。由于輻射源分為近區的電場(chǎng)源、磁場(chǎng)源和遠區的平面波，因此屏蔽體的屏蔽性能依據輻射源的不同，在材料選擇、結構形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設計中要達到所需的屏蔽性能，則需首先確定輻射源，明確頻率范圍，再根據各個(gè)頻段的典型泄漏結構，確定控制要素，進(jìn)而選擇恰當的屏蔽材料，設計屏蔽殼體。

屏蔽效能

屏蔽體對輻射干擾的抑制能力用屏蔽效能SE (Shielding Effectiveness)來(lái)衡量，屏蔽效能的定義:沒(méi)有屏蔽體時(shí)，從輻射干擾源傳輸到空間某一點(diǎn)(P)的場(chǎng)強E1 (H1)和加入屏蔽體后，

輻射干擾源傳輸到空間同一點(diǎn)(P)的場(chǎng)強E2: (H2:)之比，用dB(分貝)表示。

屏蔽分類(lèi)

工程中，實(shí)際的輻射干擾源大致分為兩類(lèi):類(lèi)似于對稱(chēng)振子天線(xiàn)的非閉合載流導線(xiàn)輻射源和類(lèi)似于變壓器繞組的閉合載流導線(xiàn)輻射源。由于電偶極子和磁偶極子是上述兩類(lèi)源的最基本形式，實(shí)際的輻射源在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)，均可由若干個(gè)基本源的場(chǎng)疊加而成(圖2)。因此通過(guò)對電偶極子和磁偶極子所產(chǎn)生的場(chǎng)進(jìn)行分析，就可得出實(shí)際輻射源的遠近場(chǎng)及波阻抗和遠、近場(chǎng)的場(chǎng)特性，從而為屏蔽分類(lèi)提供良好的理論依據。

近場(chǎng)的劃分是根據兩類(lèi)基本源的場(chǎng)隨1/r(場(chǎng)點(diǎn)至源點(diǎn)的距離)的變化而確定的，r=入/2π為遠

近場(chǎng)的分界點(diǎn)，兩類(lèi)源在遠近場(chǎng)的場(chǎng)特征及傳播特性均有所不同。

阻抗丨Zw丨為空間某點(diǎn)電場(chǎng)強度與磁場(chǎng)強度之比，場(chǎng)源不同、遠近場(chǎng)不同，則波阻抗也有所不同，表2與圖3分別用圖表給出了丨Zw丨的波阻抗特性。

    能量密度包括電場(chǎng)分最能最密度和磁場(chǎng)分最能最密度，通過(guò)對由同一場(chǎng)源所產(chǎn)生的電場(chǎng)、磁場(chǎng)分量的能量密度進(jìn)行比較，可以確定場(chǎng)源在不同區域內何種分最占主要成份，以便確定具體的屏能蔽分類(lèi)。能量密度的表達式由下列公式給出：

    表3給出了兩種場(chǎng)源在遠、近場(chǎng)的能量密度。從表中可以看出，兩類(lèi)源的近場(chǎng)有很大的區別，電偶極子的近場(chǎng)能量主要為電場(chǎng)分量，可忽略磁場(chǎng)分量;磁偶極子的近場(chǎng)能量主要為磁場(chǎng)分量，可忽略電場(chǎng)分量;兩類(lèi)源在遠場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)、磁場(chǎng)分量均必須同時(shí)考慮。

屏蔽類(lèi)型依據上述分析可以進(jìn)行以下分類(lèi)：

電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)設備‘或兩個(gè)電路、組件、元件，間電場(chǎng)感應的影響。電屏蔽的原理是在保證良好接地的條件下，將干擾源所產(chǎn)生的干擾終止于由良導體制成的屏蔽體。因此，接地良好及選擇良導體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個(gè)關(guān)鍵因素。

 磁屏蔽的原理是由屏蔽體對干擾磁場(chǎng)提供低磁阻的磁通路，從而對干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導率的材料和設計盒、殼等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個(gè)關(guān)鍵因素。

電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽休通過(guò)對電磁波的反射和吸收來(lái)屏蔽輻射干擾源的遠區場(chǎng)，即同時(shí)屏蔽場(chǎng)源所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量。由于隨著(zhù)頻率的增高，波長(cháng)變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當。從而導致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽最關(guān)鍵的控制要素。

典型泄露耦合結構及控制要素

屏蔽體的泄漏福合結構與所需抑制的電磁波頻率密切相關(guān)，三類(lèi)屏蔽所涉及的頻率范圍及控制要素如表5所示：

 由上式可以看出，屏蔽體的屏蔽效能是由各個(gè)泄漏藕合結構中產(chǎn)生最大泄漏藕合的結構所決定的，即由屏蔽最薄弱的環(huán)節所決定的。因此進(jìn)行屏蔽設計時(shí)，明確不同頻段的泄漏禍合結構，確定最大泄漏禍合要素是其首要的設計原則。

在三類(lèi)屏蔽中，磁屏蔽和電磁屏蔽的難度較大。尤其是電磁屏蔽設計中的孔縫泄漏抑制最為關(guān)鍵，成為屏蔽設計中應重點(diǎn)考慮的首要因素。

孔縫泄露與抑制方法

    根據孔耦合理論，決定孔縫泄漏量的因素主要有兩個(gè):孔縫面積和孔縫最大線(xiàn)度尺寸。兩者皆大，

則泄漏最為嚴重;面積小而最大線(xiàn)度尺寸大則電磁泄漏仍然較大。

    圖4所示為一典型機柜示意圖，上面的孔縫主要分為四類(lèi):

    .機箱(機柜)接縫

    該類(lèi)縫雖然面積不大，但其最大線(xiàn)度尺寸即縫長(cháng)卻非常大，由于維修、開(kāi)啟等限制，致使該類(lèi)縫成為電子設備中屏蔽難度最大的一類(lèi)孔縫，采用導電襯墊等特殊屏蔽材料可以有效地抑制電磁泄漏。該類(lèi)孔縫屏蔽設計的關(guān)鍵在于:合理地選擇導電襯墊材料井進(jìn)行適當的變形控制。

    .通風(fēng)孔

    該類(lèi)孔面積和最大線(xiàn)度尺寸較大，通風(fēng)孔設計的關(guān)鍵在干通風(fēng)部件的選擇與裝配結構的設計.在滿(mǎn)足通風(fēng)性能的條件下，應盡可能選用屏效較高的屏蔽通風(fēng)部件。

    .觀(guān)察孔與顯示孔

    該類(lèi)型孔面積和最大線(xiàn)度尺寸較大，其設計的關(guān)健在于屏蔽透光材料的選擇與裝配結構的設計。

    .連接器與機箱接縫

    這類(lèi)縫的面積與最大線(xiàn)度尺寸均不大，但由于在高頻時(shí)導致連接器與機箱的接觸阻抗急劇增大，

從而使得屏蔽電纜的共模傳導發(fā)射變大，往往導致整個(gè)設備的輻射發(fā)射出現超標，為此應采用導電橡膠等連接器導電襯墊。

    綜上所述，孔縫抑制的設計要點(diǎn)歸納為：

    合理選擇屏蔽材料；

    合理設計安裝互連結構。