电磁屏蔽技术综合分析

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3 屏蔽的注意事项

3.1 屏蔽的完整性

如果屏蔽体不完整，将导致电磁场泄漏。特别是电磁场屏蔽，它利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场干扰。如果屏蔽体不完整，涡流的效果降低，即屏蔽的效果大打折扣。

3.2 屏蔽材料的屏蔽效能和应用场合

电磁屏蔽技术的进展，促使屏蔽材料的形式不断发展，而不再局限于单层金属平板模式，屏蔽效能也不断提高。应用时要特别注意不同的屏蔽材料具有不同的屏蔽效能和应用场合。

3.2.1 金属平板

电子设备采用金属平板做机箱，既坚固耐用，又具有电磁屏蔽作用。其电磁屏蔽效能与金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地状况等参数有关。各种金属屏蔽材料的性能见表2。

表2 各种金属屏蔽材料的性能

金属屏蔽材料	相对于铜的电导率（σCu=5.8×107Ω/m）	f=150kHz时的相对磁导率	f=150kHz时的吸收损耗/(dB/m)
银	1.05	1	52
铜	1.00	1	51
金	0.70	1	42
铝	0.61	1	40
锌	0.29	1	28
黄铜	0.26	1	26
镉	0.23	1	24
镍	0.20	1	23
磷青铜	0.18	1	22
铁	0.17	1000	650
钢＃45	0.10	1000	500
坡莫合金	0.03	80000	2500
不锈钢	0.02	1000	220

3.2.2 屏蔽薄膜

当今许多电子设备采用工程塑料做机箱，由于工程塑料的加工工艺性能好，使机箱既造型美观，又成本低、质量轻。但工程塑料无电磁防护性能。屏蔽薄膜是采用喷涂、真空沉积、电镀和粘贴等工艺技术，在工程塑料和有机介质的表面覆盖一层导电膜，从而起到平板屏蔽的作用。一般导电膜的厚度小于电磁波在其内部传播波长的1/4。

几种喷涂工艺达到的屏蔽效能见表3。

表3 几种喷涂工艺达到的屏蔽效能

喷涂工艺	厚度/μm	电阻/(Ω/mm2)	屏蔽效能/dB
锌热喷涂	25	4.0	50～60
镍基涂层	50	0.5～0.2	30～75
银基涂层	25	0.05～0.1	60～70
铜基涂层	25	0.5	60～70
石墨基涂层	25	7.5～20	20～40
电镀	0.75	0.1	85
化学镀	1.25	0.03	60～70
真空沉积	1.25	5～10	50～70
电离镀	1.0	0.01	50

不同厚度的铜薄膜的屏蔽效能见表4。

表4 铜薄膜的屏蔽效能

厚度/μm	频率/Hz	A	R	B	屏蔽效能/dB
0.105	1M	0.14	109	－47	62
0.105	1G	0.44	79	－17	62
1.25	1M	0.16	109	－26	83
1.25	1G	5.20	79	－0.6	84
2.196	1M	0.29	109	0.6	110
2.196	1G	9.20	79	0.6	90
21.96	1M	2.90	109	－3.5	108
21.96	1G	92	79	0	171

表头或显示器的屏蔽，可在表头或显示器的正面设置透光导电材料来实现。透光导电材料是在有机介质或玻璃的表面覆盖一层导电膜，使其既透光，又具有一定的屏蔽效能。不同透光率导电玻璃的屏蔽效能见表5。

表5 不同透光率导电玻璃的屏蔽效能

透光率	1MHz	10MHz	100MHz	1000MHz
60％	94	72	46	21
65％	90	68	42	16
71％	84	62	36	11
75％	78	56	30	6
80％	74	52	28	4

3.2.3 金属丝网

当有通风、透光、加水、测量等需要时，要在设备外壳上开孔，为提高设备的电磁屏蔽效果，应采用金属丝网的孔眼屏蔽。或用于电子设备壳体的接缝处，提供有效的电磁屏蔽。孔眼的屏蔽效能SE（dB）与电磁波的频率、孔眼的尺寸和数量等参数有关。

为提高孔眼的屏蔽效能可采取以下措施：

1）在大口径孔眼上覆盖金属丝网，要使丝网与屏蔽体接触良好；

2）将大孔改为小孔；

3）采用波导衰减器式通风口；

4）在透光和测量孔上覆盖有金属丝网的屏蔽玻璃；

5）在需要水、气密封的孔上垫含有橡胶等材料的金属丝网。

下面介绍几种常用的金属丝网屏蔽材料。

3.2.3.1 全金属丝网衬垫

全金属丝网衬垫是一种弹性的、导电的编织型金属衬垫丝网条，用于电子设备壳体的接缝处，提供有效的电磁屏蔽。应用时，铸造或机加工的壳体选用矩形截面的全金属丝网衬垫，板金壳体选用圆形截面的全金属丝网衬垫，压缩量为原高度的25％左右。全金属丝网衬垫的屏蔽效能见表6。

表6 全金属丝网衬垫的屏蔽效能dB

材料	磁场	电场	平面波
	（100kHz）	（10MHz）	1GHz	10GHz
镀银黄铜	80	135	105	95
镀锡包铜钢	80	130	105	95
镀锡磷青铜	80	130	110	100
铝	60	130	90	80
镍铜合金	60	130	90	80