中心議題：

• 電磁波屏蔽的理論方法

現有的規範和標準對產品輻射的電場強度的極限值是在３m、１０m或３０m處規定的。為了EMC測試設備是否滿足這些標準，需要一塊能提供被測件與天線之間對應距離的足夠大的場地。EMC測試場地的背景電磁能量大大低於EMC測試範圍。

被EMC測設備所處的狀態必須與實際使用狀態相同，Ｉ／Ｏ接jie口kou與yu適shi當dang的de外wai設she連lian接jie。被bei測ce係xi統tong要yao放fang在zai轉zhuan台tai上shang

，這zhe樣yang可ke以yi通tong過guo旋xuan轉zhuan來lai找zhao到dao最zui大da輻fu射she信xin號hao。轉zhuan台tai與yu天tian線xian放fang在zai同tong一yi個ge地di麵mian上shang。這zhe樣yang就jiu可ke以yi測ce量liang係xi統tong工gong作zuo時shi的de輻fu射she了le。

這(zhe)種(zhong)測(ce)試(shi)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)半(ban)無(wu)反(fan)射(she)室(shi)中(zhong)進(jin)行(xing)
，但(dan)一(yi)個(ge)合(he)適(shi)的(de)測(ce)試(shi)室(shi)其(qi)尺(chi)寸(cun)和(he)成(cheng)本(ben)都(dou)是(shi)可(ke)觀(guan)的(de)。大(da)多(duo)數(shu)輻(fu)射(she)測(ce)試(shi)是(shi)在(zai)開(kai)闊(kuo)場(chang)中(zhong)進(jin)行(xing)，開(kai)闊(kuo)場(chang)是(shi)精(jing)心(xin)選(xuan)擇(ze)的(de)
，其(qi)電(dian)磁(ci)背(bei)景(jing)很(hen)低(di)，周(zhou)圍(wei)沒(mei)有(you)反(fan)射(she)物(wu)，如(ru)建(jian)築(zhu)物(wu)。

為了獲得不同材料的屏蔽效能，采用一些其它的測試方法。屏蔽盒是最先開發的方法之一。在密封的屏蔽盒內放置接收天線的裝置如圖１－５所示。這個盒子上shang有you一yi個ge方fang形xing的de開kai口kou，將jiang它ta放fang置zhi在zai屏ping蔽bi室shi內nei使shi外wai界jie幹gan擾rao最zui小xiao。屏ping蔽bi室shi內nei有you信xin號hao發fa生sheng器qi和he發fa射she天tian線xian。被bei測ce材cai料liao的de樣yang品pin牢lao固gu地di夾jia在zai盒he子zi的de開kai口kou上shang，記ji錄lu下xia發fa射she天tian線xian處chu的de場chang強qiang和he接jie收shou天tian線xian處chu的de場chang強qiang。這zhe種zhong材cai料liao的de屏ping蔽bi效xiao能neng就jiu是shi兩liang個ge值zhi的de比bi值zhi。純chun銅tong板ban可ke以yi用yong來lai作zuo為wei參can考kao值zhi。圖tu１－６所示的四個屏蔽室的裝置可以用來提高測量精確度
，並且拓寬測量的頻率範圍。

屏蔽的理論方法

電磁波理是經典的理論。麥克斯威爾、法fa拉la第di和he其qi它ta人ren在zai電dian子zi學xue之zhi前qian就jiu建jian立li了le描miao述shu電dian場chang和he磁ci場chang的de基ji本ben方fang程cheng式shi。然ran而er，對dui實shi際ji中zhong的de複fu雜za硬ying件jian幾ji乎hu不bu能neng直zhi接jie應ying用yong這zhe些xie方fang程cheng式shi。電dian場chang和he磁ci場chang的de衰shuai減jian用yong從cong試shi驗yan中zhong得de到dao的de方fang程cheng式shi能neng夠gou更geng好hao的de表biao達da
，這zhe些xie方fang程cheng式shi在zai屏ping蔽bi的de設she計ji中zhong廣guang泛fan應ying用yong。

有you許xu多duo因yin素su會hui影ying響xiang電dian磁ci能neng量liang源yuan周zhou圍wei的de場chang。源yuan的de種zhong類lei賦fu予yu了le場chang一yi些xie特te征zheng
，如ru輻fu射she幅fu度du。距ju離li源yuan的de距ju離li和he電dian磁ci波bo傳chuan輸shu的de媒mei介jie的de特te性xing都dou會hui影ying響xiang場chang與yu屏ping蔽bi之zhi間jian的de相xiang互hu作zuo用yong。

在電磁屏蔽中，波阻抗Zw是聯係這些參數的有用的概念。波阻抗定義為電場E與磁場H的比值。

源yuan上shang的de驅qu動dong電dian壓ya決jue定ding了le幹gan擾rao的de特te性xing。例li如ru，環huan天tian線xian中zhong流liu動dong的de電dian流liu與yu較jiao低di的de驅qu動dong電dian壓ya對dui應ying。結jie果guo是shi在zai天tian線xian附fu近jin產chan生sheng較jiao小xiao的de電dian場chang和he較jiao大da的de磁ci場chang
，具ju有you較jiao低di的de波bo阻zu抗kang。另ling一yi方fang麵mian，四si分fen之zhi一yi波bo長chang的de距ju離li上shang
，所suo有you源yuan的de波bo的de阻zu抗kang趨qu近jin於yu自zi由you空kong間jian的de特te征zheng阻zu抗kang

，377歐姆。這時
，稱為平麵波，作為參考，1MHz的波長是300m。
按照到源的距離
，電磁波可以進一步分為兩種
，近場和遠場。兩種場的分界以波長λ除以2π的距離為分界點。λ/2πfujindequyuchengweiguoduqu。yuanyuguoduqushijinchang，chaoguozhedianweiyuanchang。jinchangbodetexingzhuyaoyouyuantexingjueding，eryuanchangbodetexingyouchuanbomeijiejueding。ruguoyuanshidadianliu
、低電壓。則在的近場以磁場波為主。高電壓
、小電流的源產生電場為主的波。

在zai設she計ji屏ping蔽bi控kong製zhi輻fu射she時shi

，這zhe個ge概gai念nian十shi分fen有you用yong。由you於yu這zhe時shi屏ping蔽bi殼ke與yu源yuan之zhi間jian的de距ju離li通tong常chang在zai厘li米mi數shu量liang級ji，相xiang對dui於yu屏ping蔽bi電dian磁ci波bo為wei近jin場chang的de情qing況kuang。在zai遠yuan場chang，電dian場chang和he磁ci場chang都dou變bian為wei平ping麵mian波bo，即ji，波bo阻zu抗kang等deng於yu自zi由you空kong間jian的de特te性xing阻zu抗kang。

知道幹擾輻射的近場波阻抗對於設計控製方法是十分有用的。用能將磁通分流的高導磁率鐵磁性材料可以屏蔽200KHz以(yi)下(xia)的(de)低(di)阻(zu)抗(kang)波(bo)。反(fan)過(guo)來(lai)，用(yong)能(neng)將(jiang)電(dian)磁(ci)波(bo)中(zhong)電(dian)矢(shi)量(liang)短(duan)路(lu)的(de)高(gao)導(dao)電(dian)性(xing)金(jin)屬(shu)能(neng)夠(gou)屏(ping)蔽(bi)電(dian)場(chang)波(bo)和(he)平(ping)麵(mian)波(bo)。入(ru)射(she)波(bo)的(de)波(bo)阻(zu)抗(kang)與(yu)屏(ping)蔽(bi)體(ti)的(de)表(biao)麵(mian)阻(zu)抗(kang)相(xiang)差(cha)越(yue)大(da)，屏(ping)蔽(bi)體(ti)反(fan)射(she)的(de)能(neng)量(liang)越(yue)多(duo)。因(yin)此(ci)，一(yi)塊(kuai)高(gao)導(dao)電(dian)率(lv)的(de)薄(bo)銅(tong)片(pian)對(dui)低(di)阻(zu)抗(kang)波(bo)的(de)作(zuo)用(yong)很(hen)小(xiao)。

對dui於yu任ren何he電dian磁ci幹gan擾rao
，屏ping蔽bi作zuo用yong由you三san種zhong機ji理li構gou成cheng。入ru射she波bo的de一yi部bu分fen在zai屏ping蔽bi體ti的de前qian表biao麵mian反fan射she，另ling一yi部bu分fen被bei吸xi收shou，還hai有you一yi部bu分fen在zai後hou表biao麵mian反fan射she

，如ru圖tu1-7所示。

屏蔽效能SE等於吸收因子A加上反射因子R，加上多次返射修正因子B，所有因子都以dB表示。SE=A+R+B


表1.10和表1.11給出了不同的屏蔽效能，吸收損耗的計算公式如下：
A=1.13t
式中；t-屏蔽厚度，cm;
μr-屏蔽材料的相對導磁率；
σr-屏蔽材料的相對導電率

；
f-頻率，Hz。

由於吸收主要由屏蔽厚度產生的，吸收因子對所有類型的電磁波都一樣，與近場還是遠場無關。

以下是計算平麵後反射損耗的公式


，等於電場波和磁場波有類似的公式。
R=168101g(μrf/σr)dB


表1.12給出了一些常用屏蔽材料的相對導電率和導磁率。

如果吸收因子6dB以上，多次反射因子B可以忽略
，僅當屏蔽層很薄或頻率低於20KHz時，B才是重要的。在設計磁屏蔽時，特別是14KHz以下時
，除了吸收損耗外
，其它因素都可以忽略。同樣
，在設計電場或平麵波屏蔽時，隻考慮反射因子。

當dang一yi束shu電dian磁ci波bo碰peng到dao屏ping蔽bi體ti時shi，在zai表biao麵mian上shang感gan應ying出chu電dian流liu。屏ping蔽bi的de一yi個ge作zuo用yong是shi將jiang這zhe些xie電dian流liu在zai最zui小xiao擾rao動dong的de情qing況kuang下xia送song到dao大da地di，如ru果guo在zai電dian流liu的de路lu徑jing上shang有you開kai口kou

，電dian流liu受shou到dao擾rao動dong要yao繞rao過guo開kai口kou。較jiao長chang的de電dian流liu路lu徑jing帶dai來lai附fu加jia阻zu抗kang
，因yin此ci在zai開kai口kou上shang有you電dian壓ya降jiang。這zhe個ge電dian壓ya在zai開kai口kou上shang感gan應ying出chu電dian場chang並bing產chan生sheng輻fu射she。當dang開kai口kou的de長chang度du達da到daoλ/4shi
，jiubianchengxiaolvhengaodefusheti，nenggoujiangzhenggepingbitijieshoudaodenengliangtongguokaikoufashechuqu。weilexianzhikaikouxiaoying，yigeyibandeguizeshi，ruguopingbitidepingbixiaonengyaodadao60dB，開口長度在感興趣的最高頻率處不能超過0.01λ。每隔一定間隔接觸的複合或用指形簧片連接的縫隙可以作為一係列開口來處理。

值得指出的是，材料本身的屏蔽特性並不是十分重要的，相比之下縫隙開口等屏蔽不連續性是更應該注意的因素。

所(suo)有(you)從(cong)事(shi)電(dian)氣(qi)或(huo)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)設(she)計(ji)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)都(dou)應(ying)該(gai)認(ren)識(shi)到(dao)他(ta)們(men)所(suo)開(kai)發(fa)的(de)項(xiang)目(mu)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)用(yong)較(jiao)低(di)的(de)成(cheng)本(ben)來(lai)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)，必(bi)須(xu)在(zai)項(xiang)目(mu)的(de)初(chu)期(qi)就(jiu)考(kao)慮(lv)適(shi)當(dang)的(de)EMCcuoshilaimanzuxiangguandebiaozhun。suiranzaixidijinxingdianlushejinenggouyouxiaoyijianxiaodiancifashehemingandu，danbenwenhoumiansuoxiangxijieshaodeyouguanshijipingbijishudeziliaojiangshinizaimeiyigeteshuxiangmuzhongcaiquyizhongshidangdepingbi。