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电磁屏蔽材料的屏蔽效能估算!

电磁波在穿过屏蔽体时发生衰减是因为能量有了损耗,这种损耗可以分成两个部分:反射损耗和吸取损耗。

电磁屏蔽材料
 
反射损耗:当电磁波入射到不同媒质的分界面时,就会发生反射,使穿过界面的电磁能量减弱。由于反射现象而造成的电磁能量损失称为反射损耗,用字母R表示。当电磁波穿过一层屏蔽体时要经过两个界面,要发生两次反射。因此,电磁波穿过屏蔽体时的反射损耗等于两个界面上的反射损耗总和。反射损耗的计算公式如下:R=20lg(ZW/ZS)  (dB)   
 
式中: ZW=入射电磁波的波阻抗 ,ZS=屏蔽材料的特性阻抗    
|ZS|=3.68×10-7(  fμr/σr)1⁄2   式中: f=入射电磁波的频率 ,μr=相对磁导率,σr=相对电导率

 
吸取损耗:电磁波在屏蔽材料中传播时,会有一部分能量转换成热量,导致电磁能量损失,损失的这部分能量成为屏蔽材料的吸取损耗,用字母A表示,计算公式如下:A=3.34t(fμrσr)1/2  (dB)
 
多次反射修正因子: 电磁波在屏蔽体的第二个界面(穿出屏蔽体的界面)发生反射后,会再次传输到第一个界面,在第一个界面发射再次反射,而再次到达第二个界面,在这个界面会有一部分能量穿透界面,泄漏到空间。这部分是额外泄漏的。应该考虑进屏蔽效能的计算。这就是多次反射修正因子,用字母B表示,大部分场合,B都可以忽略。SE = R + A +B
 
屏蔽体的有效性用屏蔽效能(SE)来度量。屏蔽效能的定义如下:SE=20lg(E1/E2)   (dB)
式中:E1=没有屏蔽时的场强  E2=有屏蔽时的场强
 
如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度,则称为磁场屏蔽效能,如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度,则称为电场屏蔽效能。屏蔽效能的单位是分贝(dB),下表是衰减量与屏蔽效能的对应关系:
 
屏蔽效能
 
一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB以下,军用设备机箱的屏蔽效能一般要达到60dB,TEMPEST设备的屏蔽机箱屏蔽效能要达到80dB以上。屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到100dB。100dB以上的屏蔽体是很难制造的,成本也很高。
 
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