实验室电磁屏蔽原理及解决方法

㈠ 电气屏蔽是什么原理

1.电场屏蔽主要是为了防止电子原件或设备间的电容耦合，它采用金属屏蔽层包封电子器件或设备，其屏蔽体采用良导体制作并有良好的接地，这样就把电场止于导体表面，并通过地线中和导体表面上的感应电荷，从而防止由静电耦合产生的相互干扰。
2.磁场屏蔽是通过把磁力线封闭在屏蔽体内，从而阻挡内部磁场向外扩散或外界磁场干扰进入，为屏蔽体内外的磁场提供低磁阻的通路来分流磁场。磁场屏蔽可以很好地抑制噪声源和敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。
3.电磁屏蔽主要用于防止在高频下的电磁感应，利用电磁波在导体表面上的反射和在导体中传播的急剧衰减来隔离变电磁场的相互耦合，从而防止高频率电磁场的干扰。

㈡ 磁屏蔽的原理和方法是什么

磁屏蔽的目的是防止一些高频电子装置受到外界磁场的干扰，或者是对外界通讯造成电磁干扰。
通常是铁丝网罩住对磁干扰敏感的部分，相对于空气铁的磁导率相当高，约为空气的5000倍，当有磁场要穿过时，他将直接通过铁丝网构成磁回路，而不经过要保护的部分，就比如电流流经一个几乎为零的导线并联一个绝缘的电路，电流就不会流经绝缘体而直接从导体流过。这样就将要保护的部分磁屏蔽起来。

磁屏蔽把磁导率不同的两种介质放到磁场中，在它们的交界面上磁场要发生突变，这时磁感应强度B的大小和方向都要发生变化，也就是说，引起了磁感线的折射。

㈢ 电磁屏蔽的机理

a、当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；b、未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收；c、在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。总之，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。

如今有许多关于产品辐射和传导发射限制的国家标准和国际标准。有些还规定了对各种干扰的最低敏感度要求。通常，对于不同类型的电子设备有不同的标准。虽然一个产品要获得市场的成功，满足这些标准是必要的，但符合这些标准是自愿的。
但是，有些国家给出的是规范，而不是标准，因此要在这些国家销售产品，符合标准是强制性的。有些规范不仅规定了标准，还赋予当局罚没不符合产品的权力。[1]
被动屏蔽和主动屏蔽
根据干扰源相对于屏蔽体的位置（在屏蔽体的内部或外部）．可分为主动屏蔽与被动屏蔽。若屏蔽体用来防止干扰场进入被屏蔽空间，这种屏蔽结构称为被动屏蔽。若干扰源在屏蔽体内部，屏蔽体用来防止干扰场泄露到外部空间，则称这种屏蔽结构为主动屏蔽。主动屏蔽不适用于高频，而专门用于低频。被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合，如屏蔽室等。

㈣ 求细解磁场屏蔽原理

把磁导率不同的两种介质放到磁场中，在它们的交界面上磁场要发生突变，这时磁感应强度B的大小和方向都要发生变化，也就是说，引起了磁感线的折射。

例如，当磁感线从空气进入铁时，磁感线对法线的偏离很大，因此有强烈地汇聚作用。如右图，是磁屏蔽示意图。图中A为一磁导率很大的软磁材料（如坡莫合金或铁铝合金）做成的罩，放在外磁场中。由于罩壳磁导率μ比空气导磁率μ大得多，所以绝大部分磁场线从罩壳的壁内通过，而罩壳内的空腔中，磁感线是很少的。这就达到了磁屏蔽的目的。为了防止外界磁场的干扰，常在示波管、显像管中电子束聚焦部分的外部加上磁屏蔽罩，就可以起到磁屏蔽的作用。

电子设备中，有些部件需要防止外界磁场的干扰。为解决这种问题，就要用铁磁性材料制成一个罩子，把需防干扰的部件罩在里面，使它和外界磁场隔离，也可以把那些辐射干扰磁场的部件罩起来，使它不能干扰别的部件。这种方法称为磁屏蔽，如图所示。

由于用铁制的屏蔽外壳磁阻很小，它就为外界干扰磁场提供了通畅的磁路，使磁力线都通过铁壳短路而不再影响被屏蔽在里面的部件。

这种现象也可以用下例说明，如图所示，把一块软铁放入磁场中，这块软铁由于被磁化而产生了磁场，其方向如右下图所示，在这块软铁的内部，外磁场和被磁化的软铁所产生新磁场方向一致，而在铁块外部，两个磁场方向相反，相互抵消，结果就使磁力线的分布变成如图（b）的样子。

屏蔽铁壳就是利用这种现象，把磁力线都吸引到铁壳中来，保护了罩内设备不受外界磁场的干扰，或者是防止了罩内的辐射磁场的部件去干扰罩外部件。

在实践中，要达到完全的屏蔽是极不容易的。总有一些磁场要漏进屏蔽罩内或者跑出屏蔽罩外。要达到好的屏蔽效果，必须选用导磁系数高的材料，如坡莫合金，硅钢片等，而且不要太薄，屏蔽罩的结构设计，接缝要尽量少，在制作时接缝处要紧密，尽量减少气隙。总之屏蔽罩的磁阻越小屏蔽效果越好。如果在低频交变磁场中，需要进行屏蔽时，例如电源变压器需要屏蔽时，都是按以上磁屏蔽的原则处理的。屏蔽要求较高时，还可以采用多层屏蔽。

但在高频交变磁场中，屏蔽原理就完全是另一种概念。这时是利用涡流现象，以导电材料制成屏蔽罩。在高频干扰磁场中，屏蔽罩中会产生涡流。由于涡流产生的磁场有抵消外磁场的作用，当外磁场的交变频率越高，产生的涡流现象越严重，从而抵消外界磁场的作用越大。所以在进行高频屏蔽时，不必用很厚的铁磁性材料去作屏蔽罩，而是用导电性好的铜片或铝片来作屏蔽罩，对要求高的屏蔽罩，常是在铜壳上再镀一层银，提高屏蔽罩导电性能，则屏蔽效果就更好。

㈤ 屏蔽电磁波辐射的方法

电磁屏蔽技术的方法盘点
电磁屏蔽技术就是防止电子设备或者电子元器件之间产生电磁场感应干扰的一种技术。主要有三种方法：

1、静电屏蔽

静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，这就叫做静电屏蔽。

在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础。图1所示为未接地和接地的情况。



可采用空腔导体（金属壳、金属网）来实现静电屏蔽。若空腔导体不接地，则为外屏蔽，即可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响，但不能屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。因为这时如果空腔以内有带电体，则将在空腔内壁上、以及外表上都感生出等量的异号电荷——感生电荷，这些感生电荷的电场可以对外界产生影响。

若空腔导体接地，则为全屏蔽，即既可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响，也可以屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。因为这时空腔以内的电场强度总是为0，则即使有电荷存在，使得空腔的内、外表面都有感生电荷，但其外表面的感生电荷通过地线而与大地中和了，相应地内表面的感生电荷及其影响也就消除了。

把电子仪器的金属外壳接地，在某些连接导线或者通讯电缆的外面包覆一层金属网（即成为屏蔽线），在电源变压器的初级绕组和次级绕组之间放置一不闭合的金属薄片，在高压变压器外面加设金属网等，这些方法都是为了达到静电屏蔽的目的。

2、静磁屏蔽

静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料做成截面如图2（b）的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显着。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。

静磁屏蔽是为了排除静磁场干扰的一种电磁屏蔽技术，这可以采用磁导率很大的铁磁材料制作而成的空壳（屏蔽罩）来实现。图2为有无磁屏蔽示意图。

因为当把铁磁空壳放置在外磁场中时，外磁场的磁感应线将要发生畸变，即磁感应线会聚集在壳层中（这是由于磁场在壳层中诱导出的磁化电流所产生的附加磁场与外磁场相叠加的结果），而空壳内部的磁场却很弱。从而利用铁磁空壳即可屏蔽外磁场的影响。这种方法对于低频磁场也具有良好的屏蔽作用。

为了提高静磁屏蔽的效果，就应该增大磁性材料的磁导率和增大屏蔽罩的厚度，或者采用多层屏蔽罩。3、电磁屏蔽

在电磁场（电磁波）中，导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量，使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的（即电场和磁场的振幅是指数式衰减），这种现象就是趋肤效应。利用趋肤效应即可阻止高频电磁波进入导体内部，以实现电磁屏蔽，因此可采用适当厚度的金属来制作电磁屏蔽罩。由于趋肤电流是一种涡流，所以电磁屏蔽又称为涡流屏蔽。

为了获得有效的电磁屏蔽效果，导体屏蔽层的厚度必须接近于电磁场的趋肤深度。电导率越高的材料，趋肤深度就越小。对于500kHz的广播频率，铜和铝的趋肤深度分别约为0.094mm和0.12mm，因此较薄的铜片或铝片就能够实现较好的屏蔽了；对于更高频率的电磁场，还可以使用更薄的材料。

对于高频电磁场，一般不采用铁磁材料，因为铁磁材料有较大的磁滞损耗和涡流损失，会造成谐振回路品质因数（Q值）下降，故较多的是采用高电导率材料的电磁屏蔽。图3是电磁屏蔽示意图。

对于工频（50Hz）的电磁场，因为铜和铝的趋肤深度分别增大为9.45mm和11.67mm，故采用铜和铝的电磁屏蔽就不再合适了。如果采用Fe来制作屏蔽罩的话，由于电磁场在铁中的衰减远快于铜和铝，所以只需要较薄的铁片即可。实际上，这时已经转化成静磁屏蔽。

可见，电磁屏蔽与静电屏蔽有一定的共同点，即都是采用高电导率的金属来制作屏蔽罩。但也有不同点，即静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应的影响，而且屏蔽罩必须接地；而电磁屏蔽是利用涡流来阻止电磁场的透入，并消除电磁场的干扰，屏蔽罩可不必接地。不过，因为电磁屏蔽的屏蔽罩增加了静电耦合，所以为了避免这种不良影响，把屏蔽罩还是接地为好，这时实际上在电磁屏蔽的同时也起到了静电屏蔽的作用。

总体而言，静电屏蔽、静磁屏蔽、电磁屏蔽的物理内容、物理条件、屏蔽作用均不同，所用材料也需视具体情况而定。

㈥ 金属屏蔽电磁干扰的原理

电磁屏蔽原理
在电子设备及电子产品中，电磁干扰（electromagnetic
interference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用emi滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。
屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。
下面这个网站说的太详细了.你看吧.
参考资料：www.i-tech.com.cn/tech/list.asp?id=90

㈦ 电磁屏蔽原理

电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁场在空间传播的一种措施。电磁波在通过金属或对电磁波有衰减作用的阻挡层时，会受到一定程度的衰减，说明该阻挡层材料有屏蔽作用。材料的屏蔽效能与电磁波的自身特性及材料的性质有关。电磁屏蔽机理常用分析方法有3种：借助电路理论，即电磁感应原理，通过涡流的屏蔽效应阐述电磁屏蔽的机理；根据电磁场理论，计算电磁波在不同传播媒介的分界面及媒质内部传输时产生的反射与衰减；根据传输线理论，行波在有耗非均匀传输线中会反射与损耗，这与电磁波在通过金属时的现象相似，用它计算屏蔽材料的反射与衰减，比经典的电磁场理论更为简便。随着数值计算方法的不断完善，有限元法及有限时域差分法已开始被用于复杂屏蔽体效能的计算。

涡流的屏蔽效应

当交变电磁场通过金属材料表面或由金属材料所包围的孔眼时，金属材料会因感应电动势形成涡流，这涡流所产生的磁场恰好与原来的磁场方向相反，抵消了部分原磁场，从而起到屏蔽作用。金属材料的颠倒率越高，产生的涡流越大，屏蔽作用越好。实质是金属材料具有一定的电阻，涡流所产生的焦耳热消耗了入射电磁场的能量，起到屏蔽作用。

1、屏蔽体外侧。由线圈工作电流产生的磁力线和由屏蔽体感生电流产生的磁力线方向相反，部分相互抵消，起到屏蔽作用。屏蔽体外侧的磁力线是线圈磁力线的一部分，屏蔽体感生电流的磁力线少于线圈所产生的磁力线，即屏蔽体外侧的磁力线不会被全部抵消。

2、线圈外侧、屏蔽体内侧。线圈工作电流产生的磁力线与屏蔽体感生电流产生的磁力线方向相反，该区域内由于屏蔽体的介入，磁力线更为密集，磁场更强。

3、线圈内侧。线圈产生的磁力线和屏蔽体感生电流产生的磁力线在线圈内侧，方向又变为相反，说明屏蔽体会使穿越线圈内侧的磁通量减少，即线圈的自感量减小

㈧ 关于屏蔽电磁波的方法解析

电子设备工作时,既不希望被外界电磁波干扰,又不希望自身辐射出电磁波干扰外界设备,以及对人体的辐射危害,所以就需要阻断电磁波的传播路径.这就是电磁屏蔽.这同样适用于同一主板上不同电路单元(速度不一样)之间的相互隔离.

根据麦克斯韦电磁理论,电磁波由互相垂直的电场和磁场组成,变化的电场转成磁场,变化的磁场又转化成电场,它们交替进行,能量便往前方传播.所以,电磁屏蔽要分两方面: 电场屏蔽和磁场屏蔽.

电场屏蔽依据法拉第笼子效应,电场入射到金属笼子表面,在金属表面便产生感生电荷,这些感生荷被导入接地端,形成趋肤电流,能量被消耗掉了. 所以,对于内部空间,电场被屏蔽了. 如果这个导体不是完全封闭的,比如有一个小洞或者缝隙,感生的电荷形成的趋肤电流就会沿着导体外表面流动,遇到缝隙,电流就会沿着缝隙的内壁进入导体内部空腔,在内部又形成电场,起不到屏蔽作用.

磁场屏蔽需要用导磁率高的材料阻断传播途径.一般来说,低频电磁波的屏蔽磁屏蔽的作用大些,高频电磁波的屏蔽,电场屏蔽的作用更大些.

电磁屏蔽的效能用SE (shielding effiency) 表示,SE= -20 lg(E out / E in), 单位为dB分贝. 100分贝的屏蔽效能就是只有1/100000的电磁能量泄露.

㈨ 怎样做到电磁屏蔽

法拉第笼
法拉第笼是一个由金属或者良导体形成的笼子。

由于金属的静电等势性，可以有效的屏蔽外电场的干扰。法拉第笼无论被加上多高的电压内部也不存在电场。而且由于金属的导电性，即使笼子通过很大的电流，内部的物体通过的电流也微乎其微。在面对电磁波时，可以有效的阻止电磁波的进入。 由于法拉第笼的电磁屏蔽原理 在汽车中的人是不会被雷击中的，而且在同轴电缆也可以不受干扰的传播讯号，同样。也是因为法拉第笼的原理。如果电梯内没有中继器的话。那么当电梯关上的时候，里面任何电子讯号也收不到。

㈩ 电磁波屏蔽的问题

都可以进行屏蔽，并且可以屏蔽所有的电磁波。具体情况由屏蔽器的工作原理而决定。

手机和收音机都是以电磁波的传到为媒介传递信息。这样的信息设备要工作需要两个条件：一是电磁波要无障碍地传导，二是信号要被解密（手机和收音机的信号都是被加了“密”（这里加了引号是因为这是一门专门的数学技术，诸多用户也因此技术，万千信号才能互不干扰 ）后从电磁波的“海洋”里提取出来。

所以，屏蔽器也是针对上述原理而生，型号样式千差万别，但原理上分大致有两种。一种屏蔽器类似一种金属罩，直接将电磁波（自然包括所有频段）隔断；另一种则是针对性的，比如考场周围的电磁波屏蔽器就是专门干扰民用手机和呼叫机的工作频段，在“电磁波”的“海洋”中有针对性的扰乱信号的“密码”而使接受者无法提取。