EMI 电磁屏蔽论文.pdf
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前 言
近年來科技急速發展 ,電子 、電機 、通訊等設備 、儀器 ,亦邁向
高科技 、高精密 、高速率 ,而伴隨而來的高密度電磁波,已造成社會
上的新公害問題,電器設備在運轉時所放出的電磁波 ,若沒有適當隔
離,則會造成電器設備互相干擾 ,甚至會損壞該電器設備,且人體長
期暴露於高頻電磁輻射下,對於生理健康亦會造成危害,尤其隨著電
腦運算速度的提昇及行動電話的普及與收信增強 ,這些與人體相當接
近 ,甚至於接觸的高科技高頻電器產品,使得人類的生存環境已受到
嚴重的威脅 。
目前針對電磁波干擾 (Electromagnetic Interference ,EMI)問題 ,各
先進國家近年來均已訂定嚴格的標準規範,任何電器產品在該國皆必
須符合其電磁波干擾標準規範 ,其中 ,歐洲聯盟 (EU)於 1996 年開始
實施的電磁相容性工業產品 CE標誌 ,是目前最具代表性的 EMI檢測
規範 所以, ,電磁波防護及隔離的研究與研發 ,已成為發展電器高科
技前必先著手進行的工作 。
1
電磁波干擾與屏蔽
電器設備在運轉時 ,產生不必要的電壓或電流,進而影響電器設
備的正常運作 即為電磁波干擾, (Electromagnetic Interference ,EMI) ,
而發生電磁波干擾的頻率範圍一般在 10Hz~100GHz ,如對電腦組件
較易產生 EMI的頻率為 450Hz~1GHz ,對一般電子產品則在
500KHz~10MHz ,不同的電子設備 ,其對於EMI 敏感的頻率皆不同 ,
此外,對於行動電話通信地區該地電器產品若產生, 0.9 、1.8 、1.9GHz
的 EMI 則將影響行動電話的通信, 故電磁波的屏蔽, ,在電子時代起
飛的現在更顯重要 。
EMI 一般可分為兩種,如【圖一】所示 ,一為藉由導體傳導
(conducted) 而造成者,另一為電磁波藉由波的形式而輻射 (radiated)傳
播者 ,為了減弱電磁波藉由這兩種路徑對電器設備所造成的破壞 除,
了在電器設備的電路設計上著手外,另一種方法是在電器設備外部包
覆屏蔽物 (shield) ,當各種形式的電磁波通過屏蔽物時 ,受到屏蔽物作
用而發生反射損失 (Reflection loss)及吸收損失(Absorption loss) ,如【圖
二】所示,電磁波的能量因而衰減 ,對電器設備的破壞力亦減低,此
即電磁波干擾屏蔽 (EMI shielding) ,通常屏蔽物的材料需具有導電性
或導磁性 ,才具有減弱電磁波的效用。
2
如【圖三】所示 ,電磁波由互相垂直的磁場及電場所構成 ,對於
屏蔽物的屏蔽物的屏蔽效率 ,可由式 (1)來描述:
SE = R + A + B (1)
SE(Shielding effectiveness) :屏蔽效率
R(Reflection loss) :反射損失
A(Absorption loss) :吸收損失
3
B :多重反射損失修正因子( )
當電磁波在一介質中進行時 ,若遇到和原來介質具有不同介電常
數 、導磁係數、導電度的第二種介質時,電磁波會分為穿透和反射兩
種行進路徑 ,R 主要是屏蔽物與空氣間反射造成的損失所致;而A是
因電磁波射至導電屏蔽物 引發感應電流, ,產生毆姆加熱效應而將電
磁波能量以熱的形式消耗 ,電磁波的電場被導電屏蔽物屏蔽的效率
為:
E
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