浅谈电磁兼容和电磁屏蔽技术 何文钧 昆明电缆集团股份有限公司 摘要：介绍电磁兼客的概念，电磁干扰和电磁干扰控制，重点介绍电磁干扰抑制的重 要手段之一一一电磁屏蔽技术，讨论电磁屏蔽的分类、作用原理、屏蔽效能及影响屏 蓝效能的因素等，最后简要介绍屏蓝性能的冬种测试方法及其特占 关键词：电磁兼容 电磁干扰电磁屏蔽技术 Abstract:This paper introduces the concept of electromagnetic compatibility, electromagnetic interference and electromagnetic interference control, electromagnetic interference suppression highlight an important means- electromagnetic shielding electromagnetic shielding to discuss the classification, role of theory shielding effect venes s of shielding effectiveness and impact of the ractors Finally brief shielding characteristics of the various test methods Key words:electromagnetic compatibility electromagnetic interference electromagnetic shielding technology. 一、 电磁兼容技术概况 电磁兼容是近30年蓬勃发展起来的一门新兴学科。随着电子信息技术、自动控 制技术、通信导航技术的飞速发展和各种电子电气设备的广泛应用，人类生存活动空 间存在着越来越复杂的电磁场。根据预测，空间电磁能量以每年7%以上的速度增长 对人类的生存] 活动和各种仪器设备的工作产生越来越大的影响 通常人们把自动控制装置、电子仪器、无线电通信装置等电子电气设备受到的干 扰称为电磁干扰，表明装置受到外部干扰信号侵入的危害。但同时这些电子电气装置 本身（包括装置内部组件之间）也可能干扰外部其他装置，形成干扰源，因此必须同 时研究装置的干扰和被干扰，解决装置内部组件之间、装置与装置之间，以及系统与 系统之间干扰和被干扰的问题，从而促进了电磁兼容技术的迅速发展。 国际电工委员会(IEC)对电磁兼容性(electromagnetic compatibility,MC) 的定义是 “设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承 受的电磁骚扰的能力。” 从以上定义可知，电磁兼容实际上有两方面的含义，一方面是设备或系统产生的 电磁骚扰，不应对周围设备造成其不能承 的干扰， 也不应对周围环境造成不能承罗 的 “污染”，即设备和系统产生的电磁骚扰应控制在 一个可接受的范围之内：另一方 面是设备或系统对来自周围环境中的电磁干扰，应具有足够的抗御能力。通俗地讲， 就是指电子电气设备在共同的电磁环境中能正常工作又互不干扰，达到相互“兼容 状态 今天，电磁兼容技术己经能够较深入地阐述电磁干扰产生的原因，分析干扰的性 质，解释干扰传播及耦和的机理，从而系统地提出抑制干扰的技术措施。国际电工委 员会(IEC)已制定和发布了电磁兼容的系列标准和规范，建立了电磁兼容试验和测量 的体系，解决了电磁兼容设计、分析和预测的一系列理论和技术问题。 1002011Ci Academic Jour al Eleetronie Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.ne
浅谈电磁兼容和电磁屏蔽技术 何文钧 昆明电缆集团股份有限公司 摘要：介绍电磁兼容的概念，电磁干扰和电磁干扰控制，重点介绍电磁干扰抑制的重 要手段之一——电磁屏蔽技术，讨论电磁屏蔽的分类、作用原理、屏蔽效能及影响屏 蔽效能的因素等，最后简要介绍屏蔽性能的各种测试方法及其特点 关键词：电磁兼容 电磁干扰 电磁屏蔽技术 Abstract: This paper introduces the concept of electromagnetic compatibility， electromagnetic interference and electromagnetic interference control ， electromagnetic interference suppression highlight an important means— electromagnetic shielding ， electromagnetic shielding to discuss the classification，the role of theory， shielding effectiveness of shielding effectiveness and impact of the factors ， Finally brief shielding characteristics of the various test methods Key words ： electromagnetic compatibility electromagnetic interference electromagnetic shielding technology. 一、 电磁兼容技术概况 电磁兼容是近 30 年蓬勃发展起来的一门新兴学科。随着电子信息技术、自动控 制技术、通信导航技术的飞速发展和各种电子电气设备的广泛应用，人类生存活动空 间存在着越来越复杂的电磁场。根据预测，空间电磁能量以每年 7%以上的速度增长， 对人类的生存、活动和各种仪器设备的工作产生越来越大的影响。 通常人们把自动控制装置、电子仪器、无线电通信装置等电子电气设备受到的干 扰称为电磁干扰，表明装置受到外部干扰信号侵入的危害。但同时这些电子电气装置 本身（包括装置内部组件之间）也可能干扰外部其他装置，形成干扰源，因此必须同 时研究装置的干扰和被干扰，解决装置内部组件之间、装置与装置之间，以及系统与 系统之间干扰和被干扰的问题，从而促进了电磁兼容技术的迅速发展。 国际电工委员会(IEC)对电磁兼容性（electromagnetic compatibility，EMC） 的定义是： “设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承 受的电磁骚扰的能力。” 从以上定义可知，电磁兼容实际上有两方面的含义，一方面是设备或系统产生的 电磁骚扰，不应对周围设备造成其不能承受的干扰，也不应对周围环境造成不能承受 的“污染”，即设备和系统产生的电磁骚扰应控制在一个可接受的范围之内；另一方 面是设备或系统对来自周围环境中的电磁干扰，应具有足够的抗御能力。通俗地讲， 就是指电子电气设备在共同的电磁环境中能正常工作又互不干扰，达到相互“兼容” 状态。 今天，电磁兼容技术已经能够较深入地阐述电磁干扰产生的原因，分析干扰的性 质，解释干扰传播及耦和的机理，从而系统地提出抑制干扰的技术措施。国际电工委 员会(IEC)已制定和发布了电磁兼容的系列标准和规范，建立了电磁兼容试验和测量 的体系，解决了电磁兼容设计、分析和预测的一系列理论和技术问题
二、电磁干扰 国际电工委员会对电磁干扰(electromagnetic interference,BWI)的定义 是：“电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。 理论和实践的研究表明，不管复杂系统还是简单装置，任何电磁干扰的发生必须 具备三个基本条件，缺一不可：首先应该具有骚扰源：其次要有传播干扰能量的途径 或通道：第三还必须有被干扰对象（敏感设备或敏感器）的响应。因此电磁骚扰源 骚扰传播途径（或传输通道）和敏感设备被称为电磁干扰三 素 (一)电磁骚扰源 骚扰源主要有自然骚扰源与和人为骚扰源两大类。 自然骚扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。人为骚扰 源是机电设备或其它人工装置产生的电磁能量，其中一部分是专门用来发射电磁能量 的装置 电视 通信 雷达和导航等无线电设备 为有意 发射骚扰源 部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如交通车辆、架空输电线、 照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等，称为无意发射骚扰源。 骚扰源的频谱范围极广，从极低频直到超高频。按照骚扰信号的频率范围可以把 骚扰源分为： 工频与音频骚扰源(50及其谐波) 甚低频骚扰源(30z以下) 载频骚扰源(10kHz~300kHz) 射频及视频骚扰源(300kHz~300Mz) 微波骚扰源(300wz以上). (二)电磁骚扰传播途径 电磁干扰传播途径一般分为两种：即传导传搔和辐射传播。 传导传播中的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰，一般是通过电 压或电流的形式在电路中进行传播。传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电 路连接，干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器，发生干扰现象。这个传输电路可 包括导线， 设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感 电容和 互感组件等 辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播，干扰能量按电磁场的规律向周围空间 发射 在实际工程中，两个设备之间发生干忧诵常包含着许多种涂径的爆合。正因为彩 种途径的耦合同时存在，反复交叉耦合，共同产生干扰，使电磁干扰变得难以控制 (三)敏感设备 敏感设备是对被干扰对象的总称，它可以是一个很小的组件或一个电路板组件， 也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。 三、 电磁屏蔽技术 使电子电气设备在共同的电磁环境中能正常工作又互不干扰的重要手段之一是 采用电磁干扰抑制技术。电磁干扰抑制技术是围绕电磁干扰三要素所采取的各种措 施，归纳起来就是三条：a)抑制电磁干扰源：b)切新电磁干优耦合途径：C)降低 1994-014 China Academic Joural Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.ne
二、 电磁干扰 国际电工委员会对电磁干扰（electromagnetic interference，EMI）的定义 是：“电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。” 理论和实践的研究表明，不管复杂系统还是简单装置，任何电磁干扰的发生必须 具备三个基本条件，缺一不可：首先应该具有骚扰源；其次要有传播干扰能量的途径 或通道；第三还必须有被干扰对象（敏感设备或敏感器）的响应。因此电磁骚扰源、 骚扰传播途径（或传输通道）和敏感设备被称为电磁干扰三要素。 (一) 电磁骚扰源 骚扰源主要有自然骚扰源与和人为骚扰源两大类。 自然骚扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。人为骚扰 源是机电设备或其它人工装置产生的电磁能量，其中一部分是专门用来发射电磁能量 的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备，称为有意发射骚扰源。另 一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如交通车辆、架空输电线、 照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等，称为无意发射骚扰源。 骚扰源的频谱范围极广，从极低频直到超高频。按照骚扰信号的频率范围可以把 骚扰源分为： 工频与音频骚扰源（50Hz 及其谐波） 甚低频骚扰源（30Hz 以下） 载频骚扰源（10kHz～300kHz） 射频及视频骚扰源（300kHz～300MHz） 微波骚扰源（300MHz 以上）。 （二）电磁骚扰传播途径 电磁干扰传播途径一般分为两种：即传导传播和辐射传播。 传导传播中的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰，一般是通过电 压或电流的形式在电路中进行传播。传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电 路连接，干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器，发生干扰现象。这个传输电路可 包括导线，设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和 互感组件等。 辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播，干扰能量按电磁场的规律向周围空间 发射。 在实际工程中，两个设备之间发生干扰通常包含着许多种途径的耦合。正因为多 种途径的耦合同时存在，反复交叉耦合，共同产生干扰，使电磁干扰变得难以控制。 （三）敏感设备 敏感设备是对被干扰对象的总称，它可以是一个很小的组件或一个电路板组件， 也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。 三、 电磁屏蔽技术 使电子电气设备在共同的电磁环境中能正常工作又互不干扰的重要手段之一是 采用电磁干扰抑制技术。电磁干扰抑制技术是围绕电磁干扰三要素所采取的各种措 施，归纳起来就是三条：a) 抑制电磁干扰源；b) 切断电磁干扰耦合途径；c) 降低
敏感装置的敏感性。具体的方法主要有屏蔽、接地和滤波等，这儿种方法在电路和系 统设计中都有其独特的作用，但它们相互间也是密切关联的。例如，良好的接地可以 降低设备对屏蔽的要求，而不正确的接地会使屏蔽效果变差，最坏的情况甚至可能比 不屏蔽还要差。接地和滤波技术本文不做详细介绍，可参阅文献() (一)屏蔽的分类 根据屏蔽的对象不同，可以把屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽。主动屏蔽的对象 是干扰源，限制由干扰源产生的有害电磁能量向外扩散。被动屏蔽的对象是敏感设备 防止外部电磁干扰对它产生有害影响 根据干扰源的性质，可以把屏蔽分为静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽。 实际上我们不必把这三种类型的屏蔽进行仔细的区分，正如静电场和静磁场是 电磁场的特殊情况一样，静电屏蔽和磁场屏蔽只是电磁屏蔽的一种特殊类型。 (二)屏蔽的作用原理 静电屏蔽采用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来，在屏蔽体的内侧将感应 出与带电导体等量极性相反的电荷，外侧出现与带电导体等量极性相同的电荷，如果 将金属屏蔽体接地，则外侧的电荷将流入大地，外侧不会有电场存在，即带电导体的 电场被屏蔽在金属屏蔽体内。金属屏蔽体导电性能越好，静电屏蔽效果越好。值得注 意的是静电屏蔽必须要通过接地才能起到屏蔽的作用。 磁场屏蔽在低频段主要是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路，使大部分磁场被 集中在屏蔽体内。屏蔽体的磁导率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。 高频段则主要通过干扰信号在屏蔽层中产生的涡流建立的反向磁场抵消干扰磁场而 电磁屏蔽主要通过反射、吸收、抵消三种效应来实现削弱干扰电磁波的作用，其 作用原理可用图1加以说明 入射波 反射波 过屏层 电 水后 图！电磁场屏蔽机理 电磁被到达屏蔽体表面时，由于电介质和屏蔽层的交界面上阻抗不连续（二者 波阻抗不相同)，对入射波产生反射，电磁波的一部分能量被反射掉。空气与金属的 波阻抗相差越大，则由反射引起的屏蔽效应越强 未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在屏蔽体内传播的过程中受到衰减。也 就是所谓的吸收。吸收是由金属内涡流损耗所引起的，频率越高、屏蔽层越厚，则能 量损耗越多。 在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到电介质和屏 1994-2014 China Academic Joumal Eleetronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net
敏感装置的敏感性。具体的方法主要有屏蔽、接地和滤波等，这几种方法在电路和系 统设计中都有其独特的作用，但它们相互间也是密切关联的。例如，良好的接地可以 降低设备对屏蔽的要求，而不正确的接地会使屏蔽效果变差，最坏的情况甚至可能比 不屏蔽还要差。接地和滤波技术本文不做详细介绍，可参阅文献(1)。 （一） 屏蔽的分类 根据屏蔽的对象不同，可以把屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽。主动屏蔽的对象 是干扰源，限制由干扰源产生的有害电磁能量向外扩散。被动屏蔽的对象是敏感设备， 防止外部电磁干扰对它产生有害影响。 根据干扰源的性质，可以把屏蔽分为静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽。 实际上我们不必把这三种类型的屏蔽进行仔细的区分，正如静电场和静磁场是 电磁场的特殊情况一样，静电屏蔽和磁场屏蔽只是电磁屏蔽的一种特殊类型。 （二） 屏蔽的作用原理 静电屏蔽采用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来，在屏蔽体的内侧将感应 出与带电导体等量极性相反的电荷，外侧出现与带电导体等量极性相同的电荷，如果 将金属屏蔽体接地，则外侧的电荷将流入大地，外侧不会有电场存在，即带电导体的 电场被屏蔽在金属屏蔽体内。金属屏蔽体导电性能越好，静电屏蔽效果越好。值得注 意的是静电屏蔽必须要通过接地才能起到屏蔽的作用。 磁场屏蔽在低频段主要是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路，使大部分磁场被 集中在屏蔽体内。屏蔽体的磁导率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。 高频段则主要通过干扰信号在屏蔽层中产生的涡流建立的反向磁场抵消干扰磁场而 实现。 电磁屏蔽主要通过反射、吸收、抵消三种效应来实现削弱干扰电磁波的作用，其 作用原理可用图 1 加以说明： 电磁波到达屏蔽体表面时，由于电介质和屏蔽层的交界面上阻抗不连续（二者 波阻抗不相同），对入射波产生反射，电磁波的一部分能量被反射掉。空气与金属的 波阻抗相差越大，则由反射引起的屏蔽效应越强。 未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在屏蔽体内传播的过程中受到衰减。也 就是所谓的吸收。吸收是由金属内涡流损耗所引起的，频率越高、屏蔽层越厚，则能 量损耗越多。 在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到电介质和屏
蔽层波阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两 个金属的交界面上可能有多次的反射，这意味若对电磁波能量的吸收也是多次的。 抵消效应是指电磁波在屏蔽层上产生反向电磁场，能抵消部分干扰电磁波 (三)屏蔽效能 屏蔽效能(SE)也称为屏蔽衰减，其定义是：在电磁场中同一地点无屏蔽时的 电磁场强度(E、H)与加屏蔽体后的电磁场强度之比(E、H)。常用分贝数(B)表示： SE-201og E./E,=2010g H/H (1) 工程中屏蔽效能也常用干扰能量的损耗来表示： SE=A+R+B (1) 式中：A为吸收损耗： R为反射损托： B为多次反射损耗 1.电磁波反射损耗R 由于空气和屏蔽金属的电磁波阻抗不同，使入射电磁波产生反射作用。而空气 的电磁波阻抗在不同场源和场区中是不一样的，分别如下： 磁场源近场中的反射损耗R(dB)为： R=201og1.173(r/o)）r/D+0.0535D(f0r/r+0.354 (2) 式中：μr为相对磁导率： or为相对电导率： f为电磁波频率(Hz): D为辐射源到屏蔽体的距离(cm)。 电场源近场中的反射损耗R(B)为 R=362 -90 f/or)p (3) 电磁场源远场中的反射损耗R(B)为 R=168-1010g1(Hr f/or) (4) 2.电磁波吸收损耗A 当进入金属屏蔽内的电磁波在屏蔽金属内传播时，由于衰减而产生吸收作用。吸 收损耗A(dB)为： A=0.1314d(μrfor)n (5) 式中：d为屏蔽材料厚度(mm) 3.多次反射损耗B 电磁波在屏蔽层间的多次反射损耗B(B)为： B=20logo{1-((Zm-Zw)/(Zm+Zw)10-(cos0.23A-jsin0.23A)}(6) 式中：Zm为屏蔽金属的电磁波阻抗： Zm为空气的电磁波阻抗。 注：近场，又叫感应场，空间中与场源的距离远小于场源电磁波波长的1/2π的区域 称近区，该区域内的电磁场称近场 远场，又叫辐射场，空间中与场源的距离远大于场源电磁波波长的1/2π的区域 称远区，该区域内的电磁场称远场。 (四)影响屏蔽效能的因素 994-2014 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.ne
蔽层波阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两 个金属的交界面上可能有多次的反射，这意味着对电磁波能量的吸收也是多次的。 抵消效应是指电磁波在屏蔽层上产生反向电磁场，能抵消部分干扰电磁波。 （三） 屏蔽效能 屏蔽效能（SE）也称为屏蔽衰减，其定义是：在电磁场中同一地点无屏蔽时的 电磁场强度(E1、H1)与加屏蔽体后的电磁场强度之比(E2、H2)。常用分贝数(dB)表示: SE=20log E2/ E1=20log H1/ H1 （1） 工程中屏蔽效能也常用干扰能量的损耗来表示: SE=A＋R＋B （1）′ 式中：A 为吸收损耗； R 为反射损耗； B 为多次反射损耗。 1. 电磁波反射损耗 R 由于空气和屏蔽金属的电磁波阻抗不同，使入射电磁波产生反射作用。而空气 的电磁波阻抗在不同场源和场区中是不一样的，分别如下： 磁场源近场中的反射损耗 R(dB)为： R=20log10{[1.173(μr/fσr)1/2/D]＋0.0535D(fσr/μr)1/2＋0.354} （2） 式中：μr 为相对磁导率； σr 为相对电导率； f 为电磁波频率（Hz）； D 为辐射源到屏蔽体的距离（cm）。 电场源近场中的反射损耗 R(dB)为 ： R = 362－20log10[(μr f3 /σr)1/2D] （3） 电磁场源远场中的反射损耗 R(dB)为 R=168－10log10(μr f/σr) （4） 2．电磁波吸收损耗 A 当进入金属屏蔽内的电磁波在屏蔽金属内传播时，由于衰减而产生吸收作用。吸 收损耗 A(dB)为 ： A=0.1314d(μr fσr)1/2 （5） 式中：d 为屏蔽材料厚度（mm）。 3. 多次反射损耗 B 电磁波在屏蔽层间的多次反射损耗 B(dB)为： B=20log10{1—〔(Zm－Zw)/(Zm＋Zw)2 10－0.1A(cos0.23A－jsin0.23A)} （6） 式中：Zm 为屏蔽金属的电磁波阻抗； Zw 为空气的电磁波阻抗。 注：近场，又叫感应场，空间中与场源的距离远小于场源电磁波波长的 1/2π的区域 称近区，该区域内的电磁场称近场。 远场，又叫辐射场，空间中与场源的距离远大于场源电磁波波长的 1/2π的区域 称远区，该区域内的电磁场称远场。 （四） 影响屏蔽效能的因素
屏蔽效能与很多因素有关，如屏蔽材料的电导率、磁导率，屏蔽的结构，干扰 源的频率，在近场还与离干扰源的距离和场源性质（电场或磁场）有关。 1.屏蔽材料 屏蔽用的材料多采用钢、铜、铝或铜包钢等。材料的电导率和导磁率越高，其 屏蔽性能越好。常用材料中，银的电导率最高，其次是铜、铝、黄铜、铁、钢。对铜、 铝、铁三种材料进行对比：从吸收的效果看，铜>铝>铁，从反射的效果看，也是铜 >铝>铁，可见铜的整体屏蔽性能最好。但铁（钢）的磁导率比铜、 藏效果较好。 因此 屏蔽多用 于磁场强且期 率低的情 铝和铜多用于中 和高频的电缆屏蔽，而铜包钢在任何频率均具有良好的屏蔽效能。 2.屏蔽结构 以由销屏鼓为例，从屏鼓形式分，有铜带屏敲、铜丝编织屏蔽、铜丝硫绕屏制 金属复合薄膜绕包屏蔽等。 从屏蔽结构分 屏蔽 (统)屏蔽 屏蔽、综合屏蔽、隔离式屏蔽等。不同的屏蔽形式和不同的屏蔽结构所得到的效果也 有所不同。 从前面公式可知，吸收屏蔽效应中，频率越高、屏蔽层越厚，屏蔽效果越好。 而对干反射屏蔽效应，介质与金屈的被阳抗相差战大，屏糖效果或好。并日屏赘的脚 导率及电导率越大，屏蔽效应越好」 对于铜带屏蔽来说，因其为 个密闭的整体， 不产生电磁泄露，故屏蔽效果明 显，但弯曲性稍差。随者屏蔽材料厚度的增加，屏蔽作用增强。特别强磁性材料的厚 度增加后，其屏蔽作用要比非磁性材料增加得更为刷剧烈。 对于铜丝编织屏蔽来说，在一般情况下，编织金属丝网的屏蔽效能随编织密度 的增加而增加，随频率的升高而下降。这是因为频率高到一 定程度，其波长将接 于丝网孔径尺寸，这些孔径产生类似缝隙天线的作用，从而使屏蔽层的屏蔽效能降低 而在低频（通常低于100kHz)磁场中，屏蔽效能除了随频率变化外 还随编织密度 和材料磁导率的增加而变大。另外，金属丝网的实际屏蔽效能还和裸线间的接触电阻 有关，因为电磁屏蔽是靠流过屏蔽层的电流起作用的，裸线间的电阻大，则电流不易 通过，使接触电阻增大，结果造成屏蔽效能急剧下降 金属复合薄膜绕包屏蔽因其较柔软，所以电缆弯曲性能好且为 一个密闭的整体 不立 生电磁泄露。但是由于复合屏蔽带一般是单面涂敷金属，金属镀层要薄得多，其 屏蔽效果不及金属带绕包形式。 对于综合屏蔽结构，其屏蔽效果与选用的屏蔽材料、各层放置的次序、屏蔽形 式（管状、编织、绕包等形式）以及各层厚度的比例有关。铜-钢-铜的屏蔽效果要较 之铜-铝-铜的要好。原因是表面层用铜，介质-屏蔽界面的反射作用大，中间有磁导 率较大的钢层可得到较好的吸收 同时铜和钢的波阻抗差别大 属界面的 射较强。在低频时，编织屏蔽电缆要优于铜带绕包屏蔽电缆，而高频时连续的金属管 比编织屏蔽效果好。另外屏蔽厚度与屏蔽应用频段有关。从屏蔽效果来考虑，在10KH2 以下等厚的铜层（铝层）与钢层微果较好：在10一20Hz以上时采用薄铜（铝）层与厚钢 层效果较好 总的来说，不同材料多层组合屏蔽效果最为理想。这是因为组合屏蔽除具有与 多层屏蔽相同的吸收屏蔽效应和抵消效应外，由于各层金属的波阻抗不同，显著地提 高了反射效果，使其屏蔽效能得到较大的提升。 (五)屏蔽效能测试方法简介 21994-2014Chin Academie Joural Eleetronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net
屏蔽效能与很多因素有关，如屏蔽材料的电导率、磁导率，屏蔽的结构，干扰 源的频率，在近场还与离干扰源的距离和场源性质（电场或磁场）有关。 1．屏蔽材料 屏蔽用的材料多采用钢、铜、铝或铜包钢等。材料的电导率和导磁率越高，其 屏蔽性能越好。常用材料中，银的电导率最高，其次是铜、铝、黄铜、铁、钢。对铜、 铝、铁三种材料进行对比：从吸收的效果看，铜＞铝＞铁，从反射的效果看，也是铜 ＞铝＞铁，可见铜的整体屏蔽性能最好。但铁（钢）的磁导率比铜、铝大得多，磁屏 蔽效果较好。因此，铁（钢）屏蔽多用于磁场强且频率低的情况，铝和铜多用于中频 和高频的电缆屏蔽，而铜包钢在任何频率均具有良好的屏蔽效能。 2．屏蔽结构 以电缆屏蔽为例，从屏蔽形式分，有铜带屏蔽、铜丝编织屏蔽、铜丝疏绕屏蔽、 金属复合薄膜绕包屏蔽等。从屏蔽结构分，有芯（分）屏蔽、总（统）屏蔽、分+总 屏蔽、综合屏蔽、隔离式屏蔽等。不同的屏蔽形式和不同的屏蔽结构所得到的效果也 有所不同。 从前面公式可知，吸收屏蔽效应中，频率越高、屏蔽层越厚，屏蔽效果越好。 而对于反射屏蔽效应，介质与金属的波阻抗相差越大，屏蔽效果越好。并且屏蔽的磁 导率及电导率越大，屏蔽效应越好。 对于铜带屏蔽来说，因其为一个密闭的整体，不产生电磁泄露，故屏蔽效果明 显，但弯曲性稍差。随着屏蔽材料厚度的增加，屏蔽作用增强。特别强磁性材料的厚 度增加后，其屏蔽作用要比非磁性材料增加得更为剧烈。 对于铜丝编织屏蔽来说，在一般情况下，编织金属丝网的屏蔽效能随编织密度 的增加而增加，随频率的升高而下降。这是因为频率高到一定程度时，其波长将接近 于丝网孔径尺寸，这些孔径产生类似缝隙天线的作用，从而使屏蔽层的屏蔽效能降低。 而在低频（通常低于 100kHz）磁场中，屏蔽效能除了随频率变化外，还随编织密度 和材料磁导率的增加而变大。另外，金属丝网的实际屏蔽效能还和裸线间的接触电阻 有关，因为电磁屏蔽是靠流过屏蔽层的电流起作用的，裸线间的电阻大，则电流不易 通过，使接触电阻增大，结果造成屏蔽效能急剧下降。 金属复合薄膜绕包屏蔽因其较柔软，所以电缆弯曲性能好且为一个密闭的整体， 不产生电磁泄露。但是由于复合屏蔽带一般是单面涂敷金属，金属镀层要薄得多，其 屏蔽效果不及金属带绕包形式。 对于综合屏蔽结构，其屏蔽效果与选用的屏蔽材料、各层放置的次序、屏蔽形 式(管状、编织、绕包等形式)以及各层厚度的比例有关。 铜-钢-铜的屏蔽效果要较 之铜-铝-铜的要好。原因是表面层用铜，介质-屏蔽界面的反射作用大，中间有磁导 率较大的钢层可得到较好的吸收效果，同时铜和钢的波阻抗差别大，在金属界面的反 射较强。在低频时，编织屏蔽电缆要优于铜带绕包屏蔽电缆，而高频时连续的金属管 比编织屏蔽效果好。另外屏蔽厚度与屏蔽应用频段有关。从屏蔽效果来考虑，在 10KHz 以下等厚的铜层(铝层)与钢层效果较好；在 10—20KHz 以上时采用薄铜(铝)层与厚钢 层效果较好。 总的来说，不同材料多层组合屏蔽效果最为理想。这是因为组合屏蔽除具有与 多层屏蔽相同的吸收屏蔽效应和抵消效应外，由于各层金属的波阻抗不同，显著地提 高了反射效果，使其屏蔽效能得到较大的提升。 （五） 屏蔽效能测试方法简介