電磁遮蔽原理

一、原理

電磁遮蔽的原理主要是依據兩種機制：反射損失和吸收損失，反射損失是由於遮蔽體與外部空間的波阻抗不匹配導致外在空間入射的電磁波在遮蔽體表面產生反射而成。吸收損失則是部份進入遮蔽體內的電磁波能量被遮蔽體所吸收的現象。

二、波阻抗

要清楚反射損失的現象，必須先了解什麽是波阻抗，波阻抗是電磁波在兩種介質之間傳播時，電場和磁場的比值，它是討論反射損失的關鍵參數。以自由空間中傳遞的平面波為例，他的波阻抗為：

其中:

以上常數是探討遠場遮蔽問題的重要參考，因為遮蔽問題一般是在自由空間中討論，而遠場的電磁波通常假設為平面波，所以此遮蔽體的波阻抗若與377Ω差異很大時便會造成很明顯的反射現象，從而使得遠場的遮蔽效能大大提高。

三、反射損失與吸收損失

阻抗波的大小決定於此電磁波與產生此電磁波的波源的距離，如果距離已達遠場範圍，波阻抗就為定值。若距離在近場的範圍，波阻抗匯隨著這個距離而變動。而且也受到產生此電磁波的波源種類影響。波源分為磁場波源和電場波源兩大類。

對於電場波源而言，在很靠近此波源的地方所量到的電磁波的電場會遠遠大於磁場，故其波阻抗會很大。反之，在很靠近磁場波源的地方所量到的電磁波，其波阻抗就會很小，所以若以最常用來作為遮蔽材料的金屬而言，他無法依賴反射損失來遮蔽磁場源所產生在近場的電磁波。因為金屬的波阻抗為：

其中金屬的導電率σ會很大，因此波阻抗會很小，和磁場波源的近場波阻抗差異變小，電磁波在遮蔽體表面的反射便降低。

電磁波若不能在遮蔽體表面被反射，便需要歷來吸收損失來增強其遮蔽效能。吸收損失的大小一般需視遮蔽的厚度和集膚深度而定，電磁波在導體中因集膚效應影響，僅能傳遞很短的距離便衰減殆盡，其所能傳遞的距離便是集膚深度近似表示成：

其中f為電磁波的頻率，如果f越高或者是μ值和σ值越大，則集膚深度越小，所以遮蔽體的厚度若能大於此集膚深度，該遮蔽體便會因吸收損耗而增強遮蔽效能。

四、案例分享

當我們在整改機器中，確定好雜訊源位置，發現雜訊源本身已經存在遮蔽蓋，但輻射超標依然嚴重，我們可以嘗試在遮蔽蓋上再貼上一層銅箔加強其遮蔽效果。

上圖為在頻閉殼外增加銅箔加強遮蔽效果。下面是實測數據：

（未加強遮蔽前數據）

（加強遮蔽後數據）

從數據上可以看到，當我們在實驗室測試的過程中，如果取下遮蔽罩和增加遮蔽罩效果很明顯，但是還是差一點才能夠過認證，我們可以嘗試加強遮蔽，在若能夠達到我們想要的數據，後期的生產中可以考慮將遮蔽罩的厚度加強一點，或者是更換為其他遮蔽材料。

以下是常見材料的集膚深度表格大家可以作為參考：

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