有关电磁屏蔽的基本认识
有关电磁屏蔽的基本认识
摘要：本文章通过对电磁屏蔽领域相关研究的总结、归纳，阐述了防电磁辐射织物由纤维到织物，再到测试等方面的一些基本知识和发展现状
关键词：电磁辐射；电磁屏蔽材料；金属纤维，吸波材料，
1 电磁波产生的原理
电磁波是通过适当的振源产生, 并以变化磁场激发涡旋电场, 变化电场激发涡旋磁场的方式使电磁振荡在空间和物质中传播的一种波, 其实质是传递电磁能量的过程[ 1 ]。电磁波辐射与人体健康息息相关。从大的方面说, 电磁波的生物效应分为电离辐射效应和非电离辐射效应两种。
2电磁屏蔽原理
电磁屏蔽的作用是减弱由某些辐射源所产生的某个区(不包含这些源)内的电磁场效应, 有效地控制电磁波从某一区域向另一区域辐射而产生的危害。其作用原理是采用低电阻的导体材料, 由于导体材料对电磁能流具有反射和引导作用, 在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化, 从而减弱源电磁场的辐射效果, 通常用屏蔽效能( SE )来表示【2】。所谓屏蔽效能是指没有屏蔽时入射或反射电磁波, 与在同一地点经屏蔽后反射或透射电磁波的比值, 即为屏蔽材料对电磁信号的衰减值, 单位为dB。
3 电磁屏蔽材料的发展
根据Schelkunoff 电磁屏蔽理论,金属材料的电磁屏蔽效果为电磁波的反射损耗、电磁波的吸收损耗与电磁波在屏蔽材料内部多次反射过程中的损耗三者之和。银、铜、铝等是极好的电导体,相对电导率αr 大, 电磁屏蔽效果以反射损耗为主;而铁和铁镍合金等属于高磁导率材料,相对磁导率μr 大,电磁屏蔽衰减以吸收损耗为主【3】。一般情况下,材料的导电性越好,屏蔽效果越好;随着频率升高,电磁波穿透力增强,屏蔽效果下降。
3.1 国内外防电磁辐射纤维研究现状
3.1.1 国外防电磁辐射纤维
主要有金属纤维和金属镀层纤维。美国的Brunswick公司是最早生产金属纤
维Brunswick的国家，它是由一种不锈钢经反复穿过模具精细拉伸制成的纤维【4】。日本住友、美国杜邦和3M公司等又先后开发出了铝系和铜系等更加柔软纤维，外观酷似棉花等天然纤维的金属纤维。金属纤维具有最高导电率、优良耐热性、耐化学腐蚀性，它的柔软性、纤度也能接近一般纤维。但由于它们是金属，其比重大，拉伸强度和摩擦性与有机纤维有很大的不同，尤其是纤维混纺、交织难以匀化，限制了它在纺织工业中的应用。
金属镀层纤维就是在纤维上沉积0.02--2.5μm的金属层，使纤维比电阻降至10-21--10-4Ω·cm表面金属化纤维【5】。Texmet是意大利Intitnto Donegalli公司开发的镀层纤维。它是以腈纶为非导电成分的主体聚合物，通过对纤维表面预处理后镀铜和镍双金属层。这种纤维的金属层和主体纤维之间的抱合力好，基本保持了腈纶的手感和柔软性，纺织加工性能也良好。日本住友公司在聚能纤维上镀铜、镍和铝三种金属合金，开发出了与单一金属层相比更好地保持了原纤维柔性和手感的防电磁辐射纤维。
涂覆金属盐的纤维，采用金属络合物处理聚合物纤维，可制成比电阻很小的
纤维。具体数值取决于金属盐的种类。80年代初，日本还研制出了Cu
9S
5
导电腈纶，
方法是将腈纶亲浸渍二价铜溶液中，然后利用有机或无机含硫还原剂将其还原为
一价铜离子，并与经轮上的--CN发生强烈络合，从而在纤维表面上生成Cu
9S
5
的导
电通道。日本三菱人造丝将此法推广到聚酯纤维。
3.1.2 国内防电磁辐射纤维
我国电磁辐射防护纤维和织物的研究和国外几乎一致。
军事医学科学院和任远基团经数年攻关，研制出多功能电磁波防护材料，具有电磁波防护和红外线保健双重功能。利用专门的技术将极细的金属丝纤维均匀混入棉纤维，织物具有较理想的防电磁波效果，同时采用特殊工艺加入某种能发射远红外线的材料，使织物能改善人体微循环增强抗病免疫能力【6】。产品穿着舒适，透气性好，吸湿性强，手感与棉布相近，适用于长期工作在电磁辐射环境中的人，能有效防护电磁辐射伤害和改善电磁辐射引起的各种症状。
我国红豆集团、利昂高科技公司已成功推出多离子织物产品，织物经精仿加工，柔软舒适，色泽均匀，除臭抗菌性强，耐洗、耐磨、耐气候，使用寿命长，电磁屏蔽衰减值达到99.4%。上海天华电磁波防护材料有限公司研制开发的HTCU
特种纤维是金属正离子在纤维表层、中层和局部深层成膜的有机导电纤维，获国家专利，具有较强的电磁波屏蔽功能和优良的抗静电功能。
3.2 电磁屏蔽纤维的制法
3.2.1 电镀法
将普通纤维先经过退浆处理后用溶剂浸泡,再经化学粗化、敏化、活化处理后用化学电镀法使金属沉积在纤维表面。这种方法制得的纤维导电率高、强度高、耐磨、耐腐蚀性好,但手感较差,抱合困难,金属不易匀化,耐洗牢度不高。
3.2.2 涂层法
在普通纤维表面涂上金属或金属化合物,可采用粘合剂使金属粘附在纤维表面,也可将纤维直接软化后与金属粘和。这种方法的缺点是涂层易脱落,且不易分布均匀。
3.2.3 复合纺纱法
将镀金属纤维与普通纤维进行复合纺纱可制得具有电磁屏蔽功能的复合纤维。日本钟纺公司在1998 年应用美国SAVQVOIT 公司生产的镀银尼龙丝(含银率30 %) 与其他短纤进行复合纺纱,其爱科斯安其制品可以阻断96 %以上的电磁波。适用于受电磁波辐射较强环境下工作的人和心脏起搏器使用者。
3.2.4 共混纺丝法
将具有电磁屏蔽功能的无机粒子或粉末与普通纤维切片共混后进行纺丝,可制备具有良好的导电性和铁电性的纤维,又使纤维不失去原有的强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。共混法制得的材料具有成本低、寿命长、可靠性高等优点,但屏蔽性能不高,特别是高频时屏蔽性能会下降。而增加填料的用量将损失材料的机械性能。因而对于电磁屏蔽纤维的共混纺丝法的研究将致力于改善填料性能、优化填料排列方式,以达到屏蔽性能、机械性能、工艺性能的和谐统一。
3.3 复合材料
金属- 橡胶分散体系形成的导电涂料可用作高频屏蔽用包装材料、密封环等。金属- 纤维体系可用于电磁防护服以及特定场合的装饰材料，纤维原料可采用聚丙烯、聚酯和聚丙烯腈纤维等。而目前研究和应用最多的是基于塑料的电磁
屏蔽材料，主要包括表面导电材料和导电复合材料两大类。
3.4 多频段电磁波防护纤维
以高聚物为基体，通过添加不同的无机粒子熔融纺丝制得皮芯复合多频段电磁波防护纤维【7】。并对纤维的可纺性、物理机械性能、形态结构、结晶与取向性能进行了分析，同时讨论了纤维的导电性能以及纤维对X射线的屏蔽性能，最后对纤维电磁波反射衰减率和透射衰减率进行了研究。
实验结果表明，随着无机粒子含量的增加，共混体系的流动性能和相容性变差，可纺性明显降低。随着温度的升高以及偶联剂量的增加，可纺性增加。随着无机粒子含量的增加，纤维的物理机械性能降低，结晶度增大，取向度提高。拉伸后纤维的取向度提高，机械强度升高，断裂伸长降低，结晶度与初生纤维相比明显降低，但拉伸后纤维的结晶度随拉伸倍数的增大变化不明显。随着金属粉体含量的增加，纤维的导电效果逐渐增加，当粉体的含量达到一定值后，导电效果随含量增加不明显。无机粒子的原子序数越大屏蔽X射线的效果越好;测试样品的厚度越厚屏蔽X射线效果越好。不同的填料对纤维电磁波的反射衰减率存在差别，磁性金属粉与铁氧体的效果较好;随着吸波剂含量的增加，反射衰减率变大;不同的高聚物基体会影响纤维对电磁波的反射衰减，PA6较PP效果好;皮芯复合纤维比单层纤维的反射衰减率高，且带宽更易展开;无纺布较松散纤维有较好的反射衰减率。
该研究的主要创新点：（一）以纤维的形式研制多频段电磁波防护材料；（二）采用皮芯复合纺丝方法研制电磁波防护纤维。
3.5 非织造布吸波材料的开发
以碳纤维和涤纶纤维为原料，采用非织造工艺制作加工而成的篷盖类柔性非织造布吸波材料【8】。其中碳纤维是主要的吸波纤维，起到了吸波功能，涤纶纤维则作为基体纤维保证了材料的力学性能。这种以蓬盖披挂为特点的吸波材料能广泛应用在军事隐身和民用防辐射领域，具有很好的实用价值和经济价值。
在研发过程中有两个重点。
一、采用非织造工艺制作碳纤维非织造布，即将碳纤维与涤纶纤维按照多种比例充分开松混合后，分别采用了两种不同的梳理机对混合纤维进行梳理，形成纤维薄网。之后运用平行和交叉两种铺网方式得到具有一定蓬松度和厚度的纤维
网。这即是非织造吸波材料的雏形。最后再经过加固工序，使得材料具有一定的力学性能。加固方式采用非织造工艺机械加固中的针刺加固法，为了得到不同蓬松度的多种类型的材料加以比较，从大到小依次制定了三种针刺密度分别对纤维网进行加固处理，最后制成碳纤维非织造吸波材料。
二、考察了柔性非织造吸波材料的吸波性能，从材料本身的碳纤维含量、厚度、内部结构、孔隙率等几个方面分析了其对材料吸波性能的影响;之后再从多种非织造制作工艺因素的角度，如梳理方式、铺网方式、针刺密度等，论述了其对材料吸波性能的影响。通过各种测试试样在吸波性能方面优劣的比较，经过综合评判，最终选择出了最优的工艺组合。经过综合评判，当碳纤维含量在7%左右、厚度在smm、针刺密度为500刺/cmZ、定量为4009/m2时为最佳工艺参数组合。以最佳工艺参数制备得到的非织造吸波材料在2一18GHz的频率范围内，非织造吸波材料在8一18GHz的高频范围内，其反射率值均小于一sdB，其中最大衰减达到一21.94dB，最大频率宽度为6.SGHz，达到了很好的吸波效果，从而为纤维结构型柔性非织造吸波材料的研究领域奠定了坚实的基础。
创新点：（一）制备和研究质地柔软的结构型吸波材料。与普通刚性复合吸波板材相比，使用方式灵活，用途广泛，除了能单独使用之外，还可以作为内衬与其他材料通过多种形式配合使用；（二）原料采用短碳纤维和涤纶纤维按一定比例混合制成。其中碳纤维起到主要的吸波功能，涤纶纤维起到力学缠结和基体承载的功能。依据电磁学中的谐振腔模型理论分析了碳纤维含量、材料厚度、材料内部纤维排布方式和孔隙率等内在性质对材料吸波性能的影响；（三）采用非织造加工工艺进行加工制备。采用非织造干法成网中的梳理成网、机械加固中的针刺加固法，制备得到柔性非织造吸波材料。就制作工艺中的梳理方式、铺网方式、针刺密度等工艺因素对非织造吸波材料吸波性能的影响进行了测试和分析。
3.6 其他新型材料
纳米材料将成为新型的电磁屏蔽材料。纳米材料是介于分子和体相材料之间的中介项,纳米材料的特殊结构导致奇异的表面效应和体积效应,使其具有特殊的抗紫外线、抗老化、抗菌消臭以及良好的导电性和静电屏蔽效应。将具有这些特殊功能的纳米材料与纺织原料进行复合可以制备各种功能纤维。目前,国内已研制出抗紫外线纤维和远红外发射纤维。对于纳米材料的电磁屏蔽功能的应用还
有待于进一步的研究。
4 电磁防护织物的发展
电磁屏蔽织物的分类
4.1 喷涂型
在涂层剂中加入已分散好的电磁波吸收剂或导电磁性物质。经涂层整理、热处理后就可在织物表面包覆一层具有电磁波屏蔽的薄膜。当涂层体积电阻率达10-1-10-3Ω·cm时,屏蔽效率可达到30db以上,，此时屏蔽的电磁波能达到95%以上。金属用量较少，所以该类产品的重量最轻。与普通纺织品非常接近【9】。但是由于金属与纤维间的结合力较小，所以加工性差, 屏蔽效能一般，不透气，手感差，产品通常颜色较为单一。涂层容易脱落，其屏蔽效果耐久性不佳，应用前景暗淡。
4.2 防电磁辐射纤维与基体纤维混编或混纺
将导电纤维与常规纺织纤维混纺成纱，然后采用机织或针织工艺生产出具有优良的电磁屏蔽功能的织物[10]，是最灵活有效的方法，可使织物的导电率提高数个数量级，而且织物具有较好的服用性能。在这种方法里，有不同种类的防电磁辐射纤维可供选择，例如：复合型高分子导电纤维，金属纤维（金属箔与有机纤维复合丝、金属化纤维、纯金属纤维【11】）、结构型导电聚合物纤维、离子化纤维。
4.3 多离子型
多离子纤维织物【12】的特征在于:织物的纤维中含有质量百分比为0.2%-5%的银离子、1.4%-29%的铜离子、0.2%-3%的镍离子、0.4%-8%的铁离子，这些离子来源于价格低廉的硫酸铜、硫酸镍、硫酸亚铁和硝酸银，靠电子空穴跳动而吸收电磁波能，将其转化成无害的热能，无二次污染，是目前国际上屏蔽低、中频段电磁波辐射最先进的电磁波屏蔽技术。
4.4 金属镀化型
有真空镀金属织物【13】、化学镀金属织物（化学镀银织物、化学镀铜织物、化学镀镍织物）。
4.5 纳米离子型
纳米离子型屏蔽织物是目前国际上最先进的屏蔽电磁波辐射材料。它是采用目前最先进的物理和化学工艺，对纤维进行纳米粒子化处理，将纳米级离子镀到织物内部，具有良好的三向导电性和屏蔽效果，将有害电磁波进行反射、吸收。由于金属、金属氧化物在细化为纳米粒子时，比表面积增大，处于颗粒表面的原子数越来越多，悬挂键增多，界面极化和多重散射成为重要的吸波机制【14】。4.6 防辐射非织造布
它的制作方法也有电镀法、涂层法、混合金属纤维法、共混纺丝法、本征型导电聚合物纤维。这些都是在成纤或网过程中的处理。还要进行后整理。如对非织造布进行镀覆金属加工、非织造布的涂层整理。非织造布的工艺简单，省去了纺纱、制造等工艺，利用纺粘、熔喷等工艺可以直接制成抗辐射非织造布，但还要克服其强力差和服用耐穿洗差等方面的弊端【15】。随着非织造布加工工艺的进一步成熟，防辐射非织造布会有更广阔的前景。
5 电磁屏蔽材料或织物的测试
5.1 测试方法
目前国内外有多种屏蔽织物屏蔽效能的测试方法，概括起来主要有远场法、近场法和屏蔽室测试法3大类【16】，测试标准主要有《环境电磁波卫生标准》（GB9175-1988），《作业场所微波辐射卫生标准》（GB10436-1989）或根据ASTM 规定测试。
远场法主要用于测试抗电磁辐射织物对电磁波远场（平面波）的屏蔽效能。近场法主要用来测试抗电磁辐射织物对电磁波近场（磁场为主）的屏蔽效能。方法和特点如下：
屏蔽室测试法测试原理是测试有无抗电磁辐射织物的阻挡时,接收信号装置测得的场强和功率值之差,即为屏蔽效能SE。其优点为测试结果较为准确;测试频率的范围为≥30MHz;对织物的厚度没有太大的要求。缺点为测试结果受抗电磁辐射织物与屏蔽室连接处的电磁泄漏的影响,且屏蔽室等设备较为昂贵。
5.2 防电磁织物防护性能的影响因素
5.2.1不同处理方法处理的织物的防辐射效果存在很大差异，实验所测试织物中，双面镀
层织物的屏蔽效果最好；单向嵌织织物的屏蔽效果较双向嵌织织物差。
5.2.2不锈钢纤维纱线的结构对其织物的屏蔽效果有影响。在相同的织物组织规格情况下，混纺纱所含不锈钢的比例越大，其织物的屏蔽效果越好；单向嵌织不锈钢长丝赛络菲尔纱织物中，不锈钢纱的嵌织间距越小，其织物的屏蔽效果越好。
5.2.3 理论上,织物规格相同时，连续的不锈钢长丝织物的屏蔽效果应优于不连续的不锈钢混纺纱织物，而实验结论与理论相矛盾，其原因是不锈钢长丝织物规格和不锈钢混纺纱织物规格不一致。在实验中，不锈钢混纺纱织物组织为斜纹，不锈钢长丝纱织物组织为平纹，此外，经纬密也不同。
5.3 电磁屏蔽的评价方法
目前国内外对材料的电磁屏蔽效果的评价指标有两个，即屏蔽效能（SE）和衰减率。总屏蔽效应SE 的值越大表示材料的屏蔽效能越好。通常，防电磁辐射服装的电磁屏蔽效能达到15db才能满足普通家用电器的电磁辐射，如电脑、微波炉等；大于60db后基本能够屏蔽手机信号辐射；但对于其他具有特殊功能的军用纺织品，电磁屏蔽效能要求更高。
结束语
虽然在防电磁辐射领域人们已经取得很大的成果，但电子科技的发展是人们始料未及的，人们所接触的电磁辐射也会越来越多。因此我们还需要不断地深入研究，从各个模块分别开发新产品、新技术，尽最大的努力减少电磁波的透射和反射，尽可能的避免二次污染，增大吸收值。
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电磁屏蔽一般可分为三种
电磁屏蔽一般可分为三种 ：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中，原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。 但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。 一、静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。 静电屏蔽依据的原理是：在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布，直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示，接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域，金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理，可以证明：金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定，与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此，金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定，与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时，壳层内表面的电荷分布随之变化，以保证壳外电场分布不变。因此，接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中，金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时，通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看，因为在静电平衡时，金属内部不存在电场，壳内外的电场线被金属隔断，彼此无联系，因此，导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。 如果金属壳未完全封闭，壳上开有孔或缝，也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中，静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳，即使一块金属板，一根金属线，亦有一定的静电屏蔽作用，只是屏蔽的效果不如金属壳。 在外电场的作用下，电荷在导体上的重新分布，在10-19秒数量级时间内就可完成，因此对低频变化的电场，导体上的电荷有足够长的时间来保证内部
电磁屏蔽原理
利用这个特性，可以达到屏蔽电磁波，同时实现一定实体连通的目的。方法是，将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率，使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区，因此成为截止波导管。截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。常用的波导管有圆形、矩形、六角形等，它们的截止频率如下： 矩形波导管的截止频率：f c=15×109 /l式中：l是矩形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 圆形波导管的截止频率：f c=17.6×109 /d式中：d是圆形波导管的内直径，单位是cm，f c的单位是Hz。 六角形波导管的截止频率：f c=15×109 /w式中：w是六角形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 截止波导管的吸收损耗：落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时，会发生衰减，这种衰减称为截止波导管的吸收损耗，截止波导管的吸收损耗计算公式如下 A=1.8×f c×t×10-9（1-（f/f c）2）1/2（dB） 式中：t是截止波导管的长度，单位是cm，f 是所关心信号的频率（Hz），f c是截止波导管截止频率（Hz）。如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率（f﹤f c/5），则公式化简为：A=1.8×f c×l×10-9 （dB） 圆形截止波导管：A=32t/d（dB） 矩形（六角形）截止波导管： A=27t/l （dB） 从公式中可以看出，当干扰的频率远低于波导管的截止频率使，若波导管的长度增加一个截面最大尺寸，则损耗增加将近30分贝。 截止波导管的总屏蔽效能：截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时，就可以考虑使用截止波导管，利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。 16. 截止波导管的注意事项与设计步骤 1）绝对不能使导体穿过截止波导管，否则会造成严重的电磁泄漏，这是一个常见的错误。 2）一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态，并且截止频率要远高于（5倍以上）需要屏蔽的频率。设计截止波导管的步骤如下所示： A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE B) 确定截止波导管的截止频率F c，使f c≥5F max C) 根据F c，利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d D) 根据d和SE，利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t 说明： 在屏蔽体上，不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。因此，在结构设计中，可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”，减小缝隙的电磁泄露。这时，截止波导的截面最大尺寸可
电磁屏蔽技术
《电磁屏蔽技术》 1. 电磁屏蔽的目的 电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路中，对电路造成干扰电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改 2. 区分不同的电磁波 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同因此，在考虑电磁屏蔽性能时，要对电磁波的种类有基本认识电磁波有很多分类的方法，但是在设计屏蔽时，将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波、和平面波 电磁波的波阻抗Z定义为：电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: Z W W = E / H 电磁波的波阻抗电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关 距离辐射源较近时，波阻抗取决于辐射源特性若辐射源为大电流、低电压（辐射源的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为磁场波若辐射源为高电压、小电流（辐射源的阻抗较高），则产生的电磁波的波阻抗大于377，称为电场波 距离辐射源较远时，波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω 电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低，磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同，不是一个定数，这在分析问题时要注意例如，在考虑机箱屏蔽时，机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言，可能处于远场区，而对于开关电源较低的工作频率而言，可能处于近场区在近场区设计屏蔽时，要分别电场屏蔽和磁场屏蔽 3. 度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来度量屏蔽效能的定义如下： SE=20lg(E/E) (dB) 21式中：E=没有屏蔽时的场强 E 有屏蔽时的场强=2 1． 如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度，则称为磁场屏蔽效能，如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度，则称为电场屏蔽效能屏蔽效能的单位是分贝(dB)，下表是衰减量与分贝的对应关系： 屏蔽前屏蔽后衰减量屏蔽效能 20dB 90% 1 0.1 40dB 99% 1 0.01 60dB 1 99.9% 0.001 80dB 1 99.99% 0.0001 100dB 0.00001 99.999% 1 以下，军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到40dB一般民用产品机箱的屏蔽效能在屏蔽
电磁屏蔽室建设工程建设方案
机房电磁屏蔽室建设工程设计方案 技 术 设 计 方 案 介 绍 设计单位：广州莱安智能化系统开发有限公司 网站： 地址：广州市天河区中山大道建中路5号天河软件园海天楼3A06 用户服务中心：Tel：
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电磁屏蔽基本原理
1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉，利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波，只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用，会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度，下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算公式为： AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f：频率(MHz) μ：金属导磁率σ：金属导电率 t：屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz，钢的导磁率约为450×10-4左右，钢的导电率约为×10-5左右，钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式，吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)
其中 r：波源与屏蔽之间的距离，估算取为200米。 将参数代入公式，得到反射损耗为。 因此，由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和，即为，再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB，总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。 上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路，按照链路预算公式，计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右，基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统，其覆盖能力还不如GSM900M，也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统，链路预算表格如下表
C级电磁屏蔽室建设工程方案及对策
.. . . 电磁屏蔽室建设工程设计案 建 设 案
目录 一、简介 (3) 二、设计依据 (4) 三、电磁屏蔽室简介 (5) 1、屏蔽原理： (5) 2、屏蔽材料： (6) 四、技术案 (6) 五、结构形式：TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (7) ①屏蔽壳体： (7) ②壳体结构 (7) ③壳体龙骨 (8) 六、屏蔽室机房尺寸 (9) 1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门： (9) 2、屏蔽门的结构特点 (9) 七、消防报警系统： (11) 八、空调通风系统： (12) 九、供配电系统： (14) 十、屏蔽外弱电系统： (14) 十一、屏蔽壳体接地系统： (15) 十三、机房装饰案： (17) 1、吊顶工程 (18) 2、墙面工程 (19) 3、地面工程 (19) 十四、工程质量保证措施： (22)
一、简介 在没有做屏蔽的情况下，我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常，最重时出现损坏，这是比较常见的电磁干扰显现，另外一种现象就是，我们在打雷的时候听收音机，看电视，使用电脑，收音机会出现“吱啦”的噪音，电视机，电脑会出现图像抖动等等，这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。具体的措施：使用屏蔽产品，并可靠接地，将外接的电磁干扰阻隔在外，把部的设备产生的电磁波阻隔在，这样构成一个等电位体，能够有效屏蔽电磁干扰。 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。
EMI电磁屏蔽原理-导论
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。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）来衡量，屏蔽效 能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1（1）和加入屏 蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2（2）之比，用dB（分贝）表示。 图1 屏蔽效能定义示意图 屏蔽效能表达式为(dB) 或（dB）
工程中，实际的辐射干扰源大致分为两类：类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式，实际的辐射源在空间某点产生的场，均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析，就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性，从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。 图2 两类基本源在空间所产生的叠加场 远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r（场点至源点的距离）的变化而确定的， 为远近场的分界点，两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。 表1 两类源的场与传播特性 波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比，场源不同、远近场不同，则波阻抗 也有所不同，表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。
电磁屏蔽室的标准
一、设计依据： 《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 《计算机场地安全要求》（GB9361-88） 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93） 《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设计规范。 二、屏蔽室设计原理： 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作，因此屏蔽室六面密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通风，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为1.5-3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案： 1、性能指标： 执行标准：BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》C级 磁场10KHz ≥70dB 150KHz ≥95dB
电磁屏蔽技术基础知识
Thalez Group 电磁屏蔽技术基础知识
目录 1.电磁屏蔽的目的 2.区分不同的电磁波 3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 4.屏蔽材料的屏蔽效能估算 5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 6.实用屏蔽体设计的关键 7.孔洞电磁泄漏的估算 8.减少缝隙电磁泄漏的措施 9.电磁密封衬垫的原理 10.电磁密封衬垫的选用 11.常用电磁密封衬垫的比较 12.电磁密封衬垫使用的注意事项 13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题 14.与衬垫性能相关的其它环境问题 15.截止波导管的概念与应用 16.截止波导管的注意事项与设计步骤 17.面板上的显示器件的处理 18.面板上的操作器件的处理 19.通风口的处理 20.线路板的局部屏蔽 21.屏蔽胶带的作用和使用方法
电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路中，对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。 一.电磁屏蔽的目的 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同。因此，在考虑电磁屏蔽性能时，要对电磁波的种类有基本认识。电磁波有很多分类的方法，但是在设计屏蔽时，将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波和平面波。 电磁波的波阻抗ZW 定义为： 电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: ZW = E / H 电磁波的波阻抗与电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。 距离辐射源较近时，波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压（辐射源的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流（辐射源的阻抗较高），则产生的电磁波的波阻抗大于377，称为电场波。 距离辐射源较远时，波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω。电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低，磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同，不是一个定数，这在分析问题时要注意。例如，在考虑机箱屏蔽时，机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言，可能处于远场区，而对于开关电源较低的工作频率而言，可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时，要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。 二. 区分不同的电磁波
电磁屏蔽室方案
电磁屏蔽室建设工程设计方案 目录 一、简介 (2) 二、设计依据 (3) 三、电磁屏蔽室简介 (4) 1、屏蔽原理： (4) 2、屏蔽材料： (5) 四、技术方案 (5) 五、结构形式：TPH1单层钢板焊接式电磁屏蔽室 (6) ①屏蔽壳体： (6) ②壳体结构 (6) ③壳体龙骨 (7) 六、屏蔽室机房尺寸 (8) 1、铰链旋转刀插式电磁密封屏蔽门： (8) 2、屏蔽门的结构特点 (8) 七、消防报警系统： (10) 八、空调通风系统： (11) 九、供配电系统： (13) 十、屏蔽内外弱电系统： (13) 十一、屏蔽壳体接地系统： (14) 十三、机房装饰方案： (15) 1、吊顶工程 (16) 2、墙面工程 (18) 3、地面工程 (18) 十四、工程质量保证措施： (21)
一、简介 在没有做屏蔽的情况下，我们的电子设备会受到直击雷或间接雷等强电磁干扰源的影响导致设备无法工作或工作出现异常，最严重时出现损坏，这是比较常见的电磁干扰显现，另外一种现象就是，我们在打雷的时候听收音机，看电视，使用电脑，收音机会出现“吱啦”的噪音，电视机，电脑会出现图像抖动等等，这些都是雷电产生的干扰造成的电磁干扰。 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。
二、设计依据 1．1《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 1．2《计算站场地安全要求》（GB9361-88） 1．3《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 1．4《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93）1．5《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 1．6《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 1．7《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 1．8《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 1．9《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 1．10《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） 1．11《防静电活动地板通用规范》（SJ/T10796-2001） 1．12《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 1．13《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 1．14《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 1.15《密码机屏蔽机房的安装、使用和检测》(GJBZ20397-97) 2. 项目设计要求及图纸 3. 本公司现有相关产品的企业标准及设计规范,
电磁屏蔽原理及应用
电磁屏蔽的原理及应用 摘要：阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状，其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。 关键词：电磁屏蔽，危害，屏蔽原理，研究现状 AbStraCt The harms of electromagnetic radiation to electric equipment, fuel, animals and human were intoduced, andthe mechanism of electromagnetic shielding materials and its development was summarized. Key words electromagnetic radiation, shielding, harm, mechanism, development 近几十年来，随着各种电器的普及，电子计算机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛应用，由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。为此，必须进行电磁屏蔽。 1、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽，实际上是为了限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常有3种不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体部的多次反射衰减。电磁波通过屏蔽材料的总屏蔽效果可按下式计算: SE=R+A+B (1) 式中:SE为电磁屏蔽效果，dB; R为表面单次反射衰减;A为吸收衰减;B为部多次
反射衰减(只在A<15dB情况下才有意义)。 一般来说，电屏蔽材料衰减的是高阻抗的电场，屏蔽作用主要由表面反射R 来决定，吸收衰减A则不是主要的。所以，电屏蔽可以用比较薄的金属材料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定，反射衰减R不是主要的。根据电磁学的有关知识，可分别得出A, R, B的计算公式: (2) A与电磁波的类型(电场或磁场)无关，只要电磁波通过屏蔽材料就有吸收，它与材料厚度成线性增加，并与材料的电导率及磁导率有关。 反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关，同时也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。对于远场源(平面波辐射源): (3) 对于近场源: 磁场: (4) 电场 (5) 金属屏蔽材料一般都比较薄，A也比较小，通常考虑部多次反射衰减B。在此情况下，部多次反射衰减B。在此情况下，部反射甚至可以发生多次， 形成多次反射。用“多次反射修正项”B来表示这种衰减。 对于近场源:
电磁屏蔽分析和应用
电磁兼容课程论文 题目名称：电磁屏蔽技术 院系名称：电子信息学院 班级：测控112 学号：201100454217 学生姓名：白凡 指导教师：魏平俊 2014年5月
摘要:随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重，对电磁兼容性设 计的要求也越来越高，作为电磁兼容设计的主要技术之一——屏蔽技术的 研究也就愈显得重要。本文从电磁屏蔽技术原理出发，讨论了屏蔽体结构、 屏蔽技术分类、屏蔽材料的选择以及所要遵循的原则，在电子设备实施具 体的电磁屏蔽时提供了重要的依据。同时分析了电磁干扰形成的危害，介 绍了工程上解决电磁干扰问题的几种常用方法。 关键词：电磁屏蔽电磁干扰屏蔽技术 Abstract:With the wide application of electronic products as well as the electromagnetic environment pollution is aggravating, more and more is also high to the requirement of electromagnetic compatibility design, as one of the main technology of emc design - shielding technology research is more important.Based on principle of electromagnetic shielding technology, this paper discusses the structure of the shield, shielding the technical classification, the selection of shielding materials and to follow the principle of the electronic equipment to implement specific provides an important basis for electromagnetic shielding.At the same time analyzes the harm of electromagnetic interference, this paper introduces the engineering several commonly used methods to solve the problem of electromagnetic interference. Keywords: Electromagnetic shielding, Electromagnetic interference, Shielding technology
电磁屏蔽室的标准
电磁屏蔽室的标准
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《讣算机场地技术要求》(GB2887.89) HI?算机场地安全要求》(GB9361-88) ?电子计算机机房设汁规范》(GB50174-93) 《电子计算机机房工程施工及验收规范》CSJ/r30003-93) ?建筑设计防火规范》(065004-95) ?建筑内部装修设汁防火规范》(GB5O222-95〉 ?低压配电设计规范》(GBJ5005￡95) 《供配电系统设计规范》(GB50052-92) ?电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ32-82) 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》(GB12190-90) 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》(SJ31470-2002) ?涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》(BMZ1-2000) 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设讣规范。 二、屏蔽室设il原理: 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生丁扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一泄强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体(金属网)制成六而体，将电磁波限制在一世的空间范帀内使苴场的能量从一而传到另一而受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板(网)对入射电碱波的吸收损耗、界面反射损耗和板内反射损耗, 使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里而工作，因此屏蔽室六而密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通凤，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为l?5?3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案: 1、性能指标: 执行标准：BMB3?1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求 和测试方法》C级磁场 lOKHz >7OdB 15OKHZ >95dB 一、设计依据:
金属网屏蔽电磁波原理
金属网可以屏蔽电磁波传播的原理是什么? 首先，不是衍射。 我们都做过直流电路实验，导线就是金属，也就谈不上屏蔽(静电屏蔽是指接地 金属罩，屏蔽静电场)。电磁波辐射，是关于时变电磁场的问题，导体对其影响大不相同 如果利用趋肤效应，解释的实际上是金属板屏蔽电磁场原理。 ?对于一个金属板(良导体)，电磁波从一面辐射而来，大部分能量被反射，小部分能量进入金属，该电磁波会随进入金属的深度成e指数衰减(能量转化为表面电流)，当金属层过薄时，电磁波就会穿透金属层继续传播。对于同一频率电磁波，电导率越高，衰减越快。对于相同金属材料，电磁波频率越高，衰减越快。 ?定义：趋肤深度，电磁波传输一个趋肤深度的距离后，振幅衰减到原来的 36.8%，能量衰减到13.5%。对于相同金属材料，电磁波频率越高，趋肤深度越 小。 ?例：10GHz电磁波。银，电导率 6.173e7(S/m),趋肤深度6.4e-7(m)，即0.64微米；1GHz电磁波，趋肤深度20.24e-7(m)，即2.24微米。【1】 那么，同材料的金属板，频率越高，趋肤深度越小，对辐射防御能力是越强
回归正题，金属网屏蔽电磁场原理，（趋肤效应解释波导也有用到，不是重点）先说矩形波导，四壁是金属，电磁波在波导中的介质中传播。金属网实际上就是下图中许许多多的矩形波导叠放组合在一起，z方向长度再缩短些就 是了。 为何电磁波不会从金属网的窟窿中穿透呢？对于金属网，每一个网孔都是一个波导。借用光的粒子说，电磁波像弹球一样，进入网孔波导后，来回在金属壁上反弹，曲折前进。【2】 ?为满足金属壁这一边界条件下的Maxwell方程，对于相同规格的矩形波导，频率越低（波长越大），theta越大；当波长大于等于截止波长时，theta=90。，电磁波只上下弹跳，不前进了。 ?截止波长=2a （a为上上图中的矩形波导长边），若孔径指半径，孑L径=a/2，则波长大于4倍孔径的电磁波就会被屏蔽。“金属网孔形式若为矩形整齐排列，金属网孔径小于电磁波波长的1/4时，则电磁波不能透过金属网”有相当
电磁屏蔽室
电磁屏蔽室 电磁屏蔽室是电磁兼容（EMC）领域的重要内容，在国内应用较晚，为方便建设单位专家、领导尽快熟悉这个新兴事物，特此简介，敬请指正。 1.电磁屏蔽室的基本结构形式 简单说来，电磁屏蔽室就是一个钢板房子，冷轧钢板是其主体屏蔽材料。包括六面壳体、门、窗等一般房屋要素，只是要求严密的电磁密封性能，并对所有进出管线作相应屏蔽处理，进而阻断电磁辐射出入。 目前电磁屏蔽室有钢板拼装式、钢板焊接式、钢板直贴式及铜网式四大类。拼装式为厚度1.5㎜钢板模块拼装而成，生产、安装工艺较简单，适用于小面积、屏蔽效能要求一般的工程。可拆卸移建，但移建后屏蔽效能明显降低。钢板焊接式屏蔽室采用2～3㎜冷轧钢板与龙骨框架焊接而成，屏蔽效能高，适应各种规格尺寸，是电磁屏蔽室的主要形式。直贴式和铜网式用于屏蔽效能要求较低的简易工程。 2.电磁屏蔽室的主要功能： 2.1隔离外界电磁干扰，保证室内电子、电气设备正常工作。特别是在电子元件、电器设备的计量、测试工作中，利用电磁屏蔽室（或暗室）模拟理想电磁环境，提高检测结果的准确度。 2.2阻断室内电磁辐射向外界扩散。强烈的电磁辐射源应予以屏蔽隔离，防止干扰其他电子、电气设备正常工作甚至损害工作人员身体健康。 2.3防止电子通信设备信息泄漏，确保信息安全。电子通信信号会以电磁辐射的形式向外界传播（即TEMPEST现象），敌方利用监测设备即可进行截获还原。电磁屏蔽室是确保信息安全的有效措施。 2.4军事指挥通信要素必须具备抵御敌方电磁干扰的能力，在遭到电磁干扰攻击甚至核爆炸等极端情况下，结合其他防护要素，保护电子通信设备不受毁损、正常工作。电磁脉冲防护室就是在电磁屏蔽室的基础上，结合军事领域电磁脉冲防护的特殊要求研制开发的特殊产品。 3.电磁屏蔽室性能参数： 电磁屏蔽室性能主要用综合屏蔽效能（SE）描述，单位dB
电磁屏蔽基本原理
电磁屏蔽基本原理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉，利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波，只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用，会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度，下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算公式为： AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f：频率(MHz) μ：金属导磁率σ：金属导电率 t：屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz，钢的导磁率约为450×10-4左右，钢的导电率约为×10-5左右，钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式，吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)
其中 r：波源与屏蔽之间的距离，估算取为200米。 将参数代入公式，得到反射损耗为。 因此，由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和，即为，再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB，总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。 上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路，按照链路预算公式，计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右，基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统，其覆盖能力还不如GSM900M，也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统，链路预算表格如下表
电磁屏蔽室屏蔽效能基本原理、数学公式、其他的有关信息、测量技术选择指南、初测和改进
附录A (资料性附录) 基本原理 A.1概述 本标准规定的测量方法保证了技术的有效性，简化了测量过程，可以避免财力和物力的浪费。这些明确规定的测量方法构成了本标准的基础。 A.2一些考虑 A.2.1标准测量 在标准频率范围内(表1)的测量结果可用来比较不同屏蔽室的屏蔽效能特性。 标准测量位置如下： 1）屏蔽室入口屏蔽壁上预选的门缝和结合部位； 2）所有屏蔽面上穿墙装置可接近的部位。 A.2.2初测 在正式测量开始之前可以先进行初测，以便找到屏蔽效能比较差的部位。如果屏蔽效能达不到要求，可以对其进行改进。 经验表明：在低频段，磁场屏蔽效能已经体现了最严格的要求，本标准没有给出电场屏蔽效能的测量方法，因此，低频段电场屏蔽效能可不测量。 A.2.3非线性特性 在强发射情况下，可能出现显著的非线性特性,这将导致屏蔽效能的变化。附录C提供了在规定照射范围内界定明显非线性特性的可选方法。 A.2.4扩展的频率范围 按照本标准正文推荐的方法，并使用下面三个频率范围内的任何非典型频率，可得到附加的测量结果： ——低频频段：50Hz～20MHz； ——谐振频段：20MHz～300MHz； ——高频频段：300MHz～100GHz。 A.3腔体谐振 A.3.1腔体谐振的考虑 在屏蔽室谐振频率范围内进行测量时，应考虑结果是否正确。该频率范围大概从0.8r f到3r f, f是指屏蔽室的最低固有谐振频率。在该频段测量时，应考虑采取专门的预防措施。对尺寸比较r 大的屏蔽室，其最低固有谐振频率可能在20MHz以下。 由于屏蔽室壁面呈电连续性，因此其是一个谐振腔体。在一定条件下，当电磁波注入到屏蔽室内时，在高于其最低固有谐振频率r f的频段内将产生驻波。由于驻波的影响，屏蔽室内部的电磁场不再均匀，出现了与该激励频率相关的极大值和极小值。
低频电磁波的屏蔽
低频电磁波的屏蔽一、前言 凡是有电源的地方、有用电设备的地方、几百米内有高压电线的地方、几十米内有地下电缆的地方，甚至只有金属管道和金属梁架的地方，都可能有高达数十以至数百毫高斯的低频电磁干扰。低频电磁干扰的强度变化常常无规律可循，短时间内就会有相当大的上下波动；低频电磁干扰的来源往往难以确定，这样就更增加了屏蔽设计的难度。 二、低频电磁屏蔽与其它屏蔽的差异比较 1、低频电磁场 根据电磁波传输的基本原理，在频率很低的时候良导体中的电磁波只存在于导体表面有“趋肤效应”(波从表面进入导电媒质越深，场的幅度就越小，能量就变得越小，这一效应就是趋肤效应)。 高频电路中，传导电流集中到导线表面附近的现象也有这样的问题又称“集肤效应”。交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。这种“趋肤效应”使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以把这中心部分除去以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。)、磁滞损耗(放在交变磁场中的铁磁体，因磁滞现象而产生一些功率损耗，从而使铁磁体发热，这种损耗叫磁滞损耗。铁磁材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗。磁滞指铁磁材料的磁性状态变化时，磁化强度滞后于磁场强度，它的磁通密度B与磁场强度H之间呈现磁滞回线关系。经一次循环，每单位体积铁心中的磁滞损耗等于磁滞回线的面积。这部分能量转化为热能，使设备升温，效率降低，这在交流电机一类设备中是不希望的。软磁材料的磁滞回线狭窄，其磁滞损耗相对较小。硅钢片因此而广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。)以及反射损耗(反射损耗是指由于屏蔽的内部反射导致的能量损耗的数量，他随着波阻和屏蔽阻抗的比率而变化)都很小，低频电磁波的能量基本由磁场能量构成。所以这时我们所要屏蔽的应该是电磁波的磁场分量(电磁屏蔽的
电磁屏蔽室的标准
电磁屏蔽室的标准内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
一、设计依据： 《计算机场地技术要求》（GB2887-89） 《计算机场地安全要求》（GB9361-88） 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93） 《电子计算机机房工程施工及验收规范》（SJ/T30003-93） 《建筑设计防火规范》（GB5004-95） 《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95） 《低压配电设计规范》（GBJ50054-95） 《供配电系统设计规范》（GB50052-92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ32-82） 《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》（GB12190-90） 《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》（SJ31470-2002） 《涉及国家机密的计算机信息系统安全技术要求》（BMZ1－2000） 项目设计要求、图纸及相关产品的企业标准及设计规范。 二、屏蔽室设计原理： 计算机、通信机及电子设备在正常工作时会产生一定强度的电磁波，该电磁波可能会对其它设备产生干扰或被专用设备所接收，以窃取其工作内容。同时，这些电子设备也需要在小于一定强度的电磁环境下保证其正常工作。 屏蔽就是用金属板体（金属网）制成六面体，将电磁波限制在一定的空间范围内使其场的能量从一面传到另一面受到很大的衰减。屏蔽室就是利用其屏蔽的原理，用金属材料制成一个六面体房间，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损
耗、界面反射损耗和板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用。 由于屏蔽室内通常有人员和设备在里面工作，因此屏蔽室六面密闭的同时，必需留有人员及设备进出的屏蔽门，良好的通风，室内所需的电源，信号的进出，必备的室内装修，以确保屏蔽室能正常工作。 因此影响屏蔽室屏蔽效能主要有以下因素：屏蔽室所用材料、屏蔽材料的接缝处理、屏蔽门、通风窗、屏蔽窗、电源线的滤波处理、信号线的屏蔽处理等。 屏蔽材料：1、厚度为-3mm的冷轧或镀锌钢板。 三、技术方案： 1、性能指标： 执行标准：BMB3-1999《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》 C级磁场 10KHz ≥70dB 150KHz ≥95dB 电场 200KHz-50MHz ≥100dB 平面波 50MHz-1GHz ≥100dB 微波 1GHz-10GHz ≥90dB 测试方法按GB12190-2006标准 2、技术内容： 结构形式：单层钢板焊接式电磁屏蔽室 屏蔽壳体： 规格及数量： 14300mm×9300mm×3500mm 共1套 屏蔽壳体的内容有：六面屏蔽材料、材料之间的连接、支撑龙骨。