环保工程师专业知识四电磁污染防治基本方法(11)

　　3、完整屏蔽体屏蔽效能的计算

　　(1)屏蔽效能的计算

　　屏蔽效能有时也称为屏蔽损耗(衰减)，特别在单独考虑吸收或反射屏蔽效能时常用吸收损耗A和反射损耗R来表示。屏蔽效能SE或屏蔽损耗愈大，表示屏蔽效果愈好。屏蔽效能SE与传输系数T的关系为： (dB)

　　由于屏蔽效能是由吸收损耗和反射损耗及多次反射损耗三部分组成，故传输系数为：

　　(dB)

　　式中： 、 、 分别代表由于屏蔽体的吸收、反射和多次反射引起的传输系数，故： (dB)

　　或： (dB)

　　式中： ―总的屏蔽效能; ―吸收损耗; ―反射损耗; ―多次反射损耗，单位为dB。

　　(2)吸收损耗

　　屏蔽体中电磁能损耗系由感生的涡流产生。由于高频涡流有趋肤效应，电磁场在金属屏蔽体中将以衰减常数 按指数规律衰减。衰减常数 即为涡流系数： 式中： ――趋肤深度。

　　当电磁波在介质中传播时，无论电场还是磁场，它们的幅度都是按照指数规律衰减;

　　式中： ――屏蔽体厚度，mm。

　　电磁波在介质中传播，衰减为原始强度的 或37%时所传播的距离称为该材料的趋肤深度。趋肤深度的计算公式为： 的单位为MHz。

　　若屏蔽体的厚度为 ，则吸收传输系数为： 若以dB为单位，则吸收损耗A为： (dB)

　　若将 代入上式，则A 可表示为：

　　(dB)

　　式中： ―金属屏蔽体的厚度，cm; ―电磁波频率，MHz; ―相对于铜的磁导率; ―铜的磁导率， ; ―相对于铜的电导率; ―铜的电导率， 。

　　可以看出，吸收损耗A与 成正比关系，即屏蔽体的厚度越大，吸收损耗A越大。高频情况，一般 >10，则A可以达到80dB以上。厚度每增加一个趋肤深度，吸收损耗增加约9dB，另外吸收损耗随屏蔽材料的磁导率和电导率，或被屏蔽电磁波的频率增加而增加。同时，趋肤深度 与频率、材料的磁导率 及电导率 的平方根均成反比，即同样频率的电磁场， 及 愈大的材料，趋肤深度 愈小;而对于同样的材料，频率越高，趋肤深度越小。

　　当 时，铜的趋肤深度为0.067mm，则厚度为 的屏蔽体的吸收屏蔽损耗A达87dB。因此，对于高频，要达到一定屏蔽效果所需的屏蔽体厚度很小，一般只要能满足工艺结构和机械性能的厚度都能满足屏蔽的要求。

　　表5-4-21列出了几种常用金属屏蔽材料的相对电导率和相对磁导率。根据吸收损耗的要求，就可以求得屏蔽体材料需要的最小厚度。

　　(3)反射损耗

　　电磁波从空气传播到金属屏蔽体表面时产生反射，反射损耗是金属屏蔽体对高频电磁波的另一个重要屏蔽机理。产生反射的原因是电磁波在空气中和在金属导体中的阻抗不一样。

　　在近场的电场波和磁场波的波阻抗是不同的，因此做近场屏蔽时，要分别考虑电场波和磁场波。由于电场波的波阻抗较高，因此反射损耗较大。磁场波的波阻抗较低，反射损耗较小。对于电场波，屏蔽体距离辐射源越近，反射损耗越大。对于磁场波，屏蔽体距离辐射源越远，反射损耗越大。

　　反射损耗最大的特点是与电磁波的波阻抗有关。对于特定的屏蔽材料，波阻抗越高，反射损耗越大。对于铜屏蔽材料(其他材料的趋势也大致相同)，根据电场源和磁场源的波阻抗变化规律，可以绘出图5-4-11所示反射损耗与频率之间的关系曲线。

　　屏蔽材料的反射损耗并不是将电磁通量消耗掉，而是将其反射到空间，传播到其他地方。因此反射损耗很大并不一定是好事情，反射的电磁波可能对其他对象造成影响。

　　(4)多次反射损耗

　　电磁波每当入射到不同介质的界面时，都会发生反射。因此当入射波到达金属屏蔽体时，除了一部分能量被屏蔽体吸收并一次反射后穿透出屏蔽体外，在屏蔽体内的两个表面上还会产生多次反射。电磁波每一次反射都会有一部分能量穿透出屏蔽体，这就造成了额外的泄漏。

　　环球网校2009年环保工程师辅导方案

　　欢迎通过以下途径反馈您的成绩信息，或对网校提出宝贵的意见、建议：

　　1.网上留言，直接点击此处进入留言;

　　2.论坛留言，直接点击此处登录论坛。

　　环球网校2009年环保工程师考试网络辅导课程现已开始招生，该课程由数名权威辅导老师组成的老师团队主讲，自开设环保工程师考试辅导课程以来，每年考试通过率均超过80%，已成为环球网校的精品课程，在广大学员中拥有极高的知名度，历年来网校辅导通过率均达到行业领先水平，现在报名可免费获赠07、08年全套辅导课程