电磁兼容与课件第8讲 .ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 金属板缝隙的电磁泄漏 衰减后的电磁场强度相同，并使Ｈg＝Ht＝H0e－t/δ，这相当于无缝隙时的屏蔽效果，则g＝πδ。通过缝隙的传输损耗(也可看作缝隙的吸收损耗)为 可见，当g＝t时，通过缝隙的传输损耗为27 dB。 设缝隙波阻抗与自由空间波阻抗的比值为k，近区磁场中k＝g/πr(r为缝隙离场源的距离)；远区平面波电磁场中，k＝j6.69×10－5fg (其中f为骚扰源频率，单位为 MHz；g为缝隙宽度，单位为cm)。因此，波阻抗突变引起的反射损耗为 最后得到缝隙总的屏蔽效能为  孔缝电磁泄漏 (8-26) (8-27) (8-28) 金属板孔隙的电磁泄漏 许多屏蔽体需要开散热孔、导线引入/引出孔、调节轴安装孔等，从而形成孔隙的电磁泄漏。屏蔽体不连续性所导致的电磁泄漏量主要依赖于：孔隙的最大线性尺寸(不是孔隙的面积)；波阻抗；骚扰源的频率。 如图5所示，设金属屏蔽板上有尺寸相同的n个圆孔、方孔或矩形孔，每个圆孔的面积为q，每个矩形孔的面积为Q，屏蔽板的整体面积为F。  孔缝电磁泄漏 图5 金属屏蔽板上的孔隙 金属板孔隙的电磁泄漏 假定孔隙的面积与整个屏蔽板面积相比极小，即∑qF或∑QF。假定孔隙的最大线性尺寸远小于骚扰源的波长，即对于圆孔，其直径Dλ；对于矩形孔，其长边bλ。设金属屏蔽板外侧表面的磁场为H0，通过孔隙泄漏到内部空间的磁场为Hh，则孔隙的传输系数如下: 式中：矩形孔面积Q＝a×b；系数 。当b/a＝1时，ξ＝1；当b/a5时，ξ＝b/[2a ln(0.36b/a)]。 若a1时，则按缝隙的电磁泄漏计算传输系数。 孔缝电磁泄漏 圆孔 矩形孔 (8-29) (8-30) 金属板孔隙的电磁泄漏 电磁场透过屏蔽体大体有以下两个途径，即透过屏蔽体的传输和透过屏蔽体上的孔隙的传输。这两个传输途径实际上是互不相关的，因此，在计算屏蔽效能时可以分成两部分进行。①假定屏蔽壳体是理想封闭的导体金属板，即在无缝隙屏蔽壳体的情况下，计算金属板的传输系数Tt。通过计算，选择屏蔽壳体的材料及其厚度。②假定屏蔽壳体是理想的导体金属板，即在电磁场只能透过屏蔽壳体上孔隙的情况下，计算孔隙的传输系数Th。通过计算，确定屏蔽壳体的结构。 设透过屏蔽壳体和透过屏蔽壳体上的孔隙的电磁场矢量在空间同相且相位相同，则具有孔隙的金属板的总传输系数为 T＝Tt＋Th 总的屏蔽效能为  孔缝电磁泄漏 (8-31) 金属板孔隙的电磁泄漏 由(8-31)知，对于有孔隙的金属板来说，即使选择的屏蔽材料具有良好的屏蔽性能，如果屏蔽结构处理不当，孔隙很大，孔隙的传输系数很大，则总的屏蔽效能仍然很低。因此，实际的屏蔽效果决定于缝隙和孔隙所引起的电磁泄漏，而不是决定于屏蔽材料本身的屏蔽性能。 孔隙的电磁泄漏与孔隙的最大线性尺寸、孔隙的数量和骚扰源的波长有密切关系。随着频率增高，孔隙电磁泄漏严重。在相同面积的情况下，缝隙比孔隙的电磁泄漏严重，矩形孔比圆形孔的电磁泄漏严重。当缝隙长度接近工作波长时，缝隙就成为电磁波辐射器，即缝隙天线。因此，对于孔隙，要求其最大线性尺寸小于λ/5；对于缝隙，要求其最大线性尺寸小于λ/10。这里，λ为最小工作波长。   孔缝电磁泄漏 截止波导管的屏蔽效能 带孔隙的金属板、金属网，对超高频以上的频率基本上已经没有屏蔽效果。因此，对于超高频以上的频率，需要采用截止波导管来屏蔽。波导管实质上是高通滤波器，它对在其截止频率以下的所有频率都具有衰减作用。作为截止波导管，其长度比其横截面直径或最大线性尺寸至少要大三倍。截止波导管常有圆形截面和矩形截面两种，如图6所示。 孔缝电磁泄漏 图6 金属波导管 截止波导管的屏蔽效能 金属波导管的最低截止频率(Cutoff Frequency) fc只与波导管横截面的内尺寸有关。圆形波导管的最低截止频率为 式中，d表示圆形波导管的横截面内直径，单位为cm。矩形波导管的最低截止频率为 式中，b表示矩形波导管横截面的宽边尺寸，单位为cm。电磁场从波导管的一端传输至另一端的衰减与波导管的长度成正比，其关系式为 如果ffc，则将圆形波导管和矩形波导管的截止频率代入上式，可得圆形波导管(Round Wave-guide)的屏蔽效能为 孔缝电磁泄漏 (8-31) (8-32) (8-33) 截止波导管的屏蔽效能 矩形波导管的屏蔽效能为 由式可见，当圆形波导管的长度为其直径的三倍时，其衰减可达96 dB。所以，伸出机壳的调整轴等用绝缘连轴器穿过截止波导管，就能很容易地抑制电磁泄漏。六角形波导管及其组成的蜂窝状通风孔(Wa