敲黑板，划重点啦！在前几期的EMC系列中我们介绍了滤波器的相关知识，本期我们将主要针对屏蔽做相关的介绍。

综述

电磁兼容设计需要达到两个目的：

1） 通过优化电路和结构方案的设计，将干扰源本身产生的电磁噪声强度降低到能接收的水平；

2） 通过抗抑制技术，将干扰源与被干扰电路之间的耦合减弱到能接收的程度。

电磁屏蔽是达到上述两个目的，实现电磁干扰防护的最基本也是最重要的手段之一。电磁屏蔽是以某种材料（导电或导磁材料）制成的屏蔽壳体（实体或非实体的）将需要屏蔽的区域封闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一区域，而外来的辐射磁场不能进入这一区域（或者进出该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。

电磁屏蔽原理——利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用。而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流与极化现象密切相关的。

针对屏蔽需要解决的几个问题：

1. 不同屏蔽方法的机理；

2. 系统分析影响屏蔽效果的各类因素；

3. 根据屏蔽的具体要求，来确定选择屏蔽材料及厚度的原则

4. 如何评价当前设计或使用的屏蔽类型的效用；

5. 当前的屏蔽结构部件和相关辅助技术？

按屏蔽体的结构分类，可分为完整屏蔽体屏蔽（屏蔽室及屏蔽盒等）、非完整屏蔽体屏蔽（带有孔洞、金属网、波导管及蜂窝结构等）以及编织屏蔽（屏蔽线、电缆等）。

屏蔽技术通常可分为三大类：电场屏蔽（静电场及低频交变电场屏蔽）；磁场屏蔽（直流磁场和低频交流磁场屏蔽）及电磁场屏蔽（同时存在电场和磁场的高频辐射电磁场的屏蔽）。

电场屏蔽是为了消除或抑制电场耦合引起的干扰。

静电屏蔽：如果这个导体是中空的，当达到静电平衡时，内部也将没有电场。这样，导体的外壳就会对他的内部起到“保护”作用，使之不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。

设有一个导体A带正电，则邻近的导体B将感应带负电。利用金属屏蔽体对电场可以起屏蔽作用。即可使导体A发出的电力线不能到达B。

                （a）屏蔽层不接地

                 （b）屏蔽层接地

空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽。

交变电场的屏蔽原理采用电路理论加以解释较为方便、直观，因为干扰（骚扰）源与接收器之间的电场感应耦合可用它们之间的耦合电容进行描述。

典型电路模型：设干扰（骚扰）源g上有一交变电压Ug，在其附近产生交变电场，置于交变电场中的接受器s通过阻抗Zs接地，干扰（骚扰）源对接受器的电场感应耦合可以等效为分布电容Cj的耦合，于是形成了由Ug ，Zg，Cj和Zs构成的耦合电路，如图：

                   （a）交变电场的耦合 

              （b）有屏蔽时交变电场的耦合

干扰（骚扰）电压Us的大小与耦合电容Cj的大小相关。分布电容Cj越大，则接受器上产生的骚扰电压Us越大。为了减小骚扰，可使骚扰源与接受器尽量远离，从而减小Cj，使骚扰电压Us减小。若骚扰源与接受器间的距离受空间位置限制无法加大时，则可采用屏蔽措施。插入屏蔽体后，原来的耦合电容Cj的作用现在变为耦合电容C1、C2和C3的作用。由于干扰（骚扰）源和接受器之间插入屏蔽体后，它们之间的直接耦合作用非常小，所以耦合电容C3可以忽略。

需要注意的是：要使Us减小，则必须使Z1减小，而Z1为屏蔽体阻抗和接地线阻抗之和。表明屏蔽体必须选用导电性能好的材料，并且必须良好接地，只有这样才能有效地减小干扰。若屏蔽体不接地或接地不良，则由C1>Cj（因平板电容器的电容量与两极板间距成反比，与极板面积成正比）。这将导致加屏蔽体后，干扰变得更大。

电屏蔽的实质是在保证良好接地的条件下，将干扰源发生的电力线终止于由良导体制成的屏蔽体，从而切断了干扰源与受感器之间的电力线交连。

因此，采用金属屏蔽体屏蔽电场必须满足两个条件：完善的屏蔽及屏蔽体良好接地。

本期关于电场屏蔽的知识讲完啦，是不是还有点不容易理解呢？没有关系，让我们慢慢来！

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