磁场的屏蔽
出处:libo_feng 发布于:2008-10-17 10:19:31
在磁场屏蔽中,低频磁场是很难屏蔽的一种电磁波。首先,“低频”意味着趋肤深度很深,吸收损耗很小;“磁场”意味着电场波的波阻抗很低,相应的反射损耗也很小。而屏蔽是由吸收损耗和反射损耗构成的,因此,当这两部分都很小时,总的屏蔽效能也很低。另外,磁场的多次反射所造成的泄漏也是不容小视的。
为了改善低频磁场屏蔽效能,可以使用导磁率较高的材料,以增加吸收损耗。但是,导磁率高的材料通常导电性不是很好,这会降低反射损耗。对于磁场而言,反射损耗已经很小,主要是靠吸收损耗,因此还是能够改善屏蔽效能的。但需要注意的是,对于电场,由于反射损耗是主要的,当将屏蔽材料换成导磁率高的材料时,损失的反射损耗要大于获得的吸收损耗,因而使屏蔽效能降低。
由吸收损耗的计算公式如下可知:增加屏蔽材料的厚度可以增加吸收损耗,但会受到屏蔽材料自身的限制;此外,增加屏蔽材料与辐射源之间的距离可以增加反射损耗,但会受到设计空间的限制。
式中,r为材料的厚度:f为工作频率;ur为磁导率;σr为电导率。
在高导磁率材料的表面增加一层高导电率材料,则可以增加电场波在屏蔽材料与空气界面上的反射损耗,并同时对电场和磁场有效地屏蔽,既增加了吸收损耗,又不会降低反射损耗。
强磁场屏蔽会遇到一个矛盾,即从屏蔽效能考虑,希望材料的磁导率越高越好,但是磁导率高的材料在强磁场的作用下容易发生饱和。为了解决这个矛盾,可以采用双层屏蔽,先用不容易发生饱和的磁导率较低的材料将磁场衰减到一定程度,然后用高导磁率材料将磁场衰减到满足要求的指标。
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