無線電通信設(shè)備的電磁屏蔽

劉瑜

【摘要】 本文從電磁屏蔽的原理、無線電設(shè)備屏蔽的主要方法這兩個方面對無線電通信設(shè)備的電磁屏蔽進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】 無線電 通信設(shè)備 電磁屏蔽

一、前言

隨著無線電設(shè)備的不斷推廣，現(xiàn)如今的社會生活過程中已離不開無線電設(shè)備，而在有些情況下需要對無線電設(shè)備進(jìn)行屏蔽，以便更好地進(jìn)行工作的進(jìn)行，因此我們需要對電磁屏蔽進(jìn)行探討。

二、電磁屏蔽的原理

屏蔽就是利用由金屬材料制成的板、殼等屏蔽體，然后將電磁波限制在某一范圍之內(nèi)的方法，利用屏蔽材料的高導(dǎo)電率性對電磁波進(jìn)行有效的反射或者吸收，進(jìn)而避免設(shè)備受到來自電磁能量的干擾，這對于電磁輻射造成的干擾會產(chǎn)生極其明顯的抑制效果。通過對電磁干擾場的源特性進(jìn)行分析，我們可以將屏蔽分為三大類：磁屏蔽、電屏蔽以及電磁屏蔽。進(jìn)行電磁屏蔽的根本實質(zhì)就是在敏感設(shè)備與干擾源之間進(jìn)行導(dǎo)體的設(shè)置，然后將導(dǎo)體進(jìn)行有效的接地，進(jìn)而將從干擾源發(fā)出的電力線進(jìn)行阻擋，將電力線在導(dǎo)體位置停止，從而保護敏感設(shè)備。對于干擾源的抑制，究其根本就是利用具有高磁導(dǎo)率的材料所具有的地磁阻特性對于低頻磁場起磁分路作用，進(jìn)而進(jìn)行磁場的引導(dǎo)，使得磁場可以通過屏蔽體向前傳播，從而使得屏蔽體內(nèi)的磁場減弱，起到保護設(shè)備的效果。在高頻的電磁場范圍內(nèi)，由于電磁場的輻射能力較強，極其容易發(fā)生遠(yuǎn)場的干擾。遠(yuǎn)場中的電場和磁場都不能忽略，此時就需要使用電磁屏蔽。電磁屏蔽機理是電磁波傳播到不同波阻抗的表面時產(chǎn)生反射（邊界兩邊介質(zhì)波阻抗差值越大反射越強烈），同時電磁波在良電導(dǎo)體中傳播時產(chǎn)生很大的衰減，這樣可以使得電磁波中的部分能量可以被屏蔽體進(jìn)行吸收，進(jìn)而使得屏蔽體內(nèi)的電磁能量大大的減少，起到良好的屏蔽效果。

三、無線電設(shè)備屏蔽的主要方法

1、電磁場屏蔽。所謂的電磁場屏蔽就是利用屏蔽體能夠阻止電磁場在特定空間內(nèi)傳播的一種手段。具體的屏蔽機理主要是：（1）經(jīng)過屏蔽體時沒有被屏蔽體表面的吸收的電磁能量，在屏蔽體內(nèi)進(jìn)行傳播時，可以被屏蔽材料進(jìn)行衰減，也就是常說的吸收。（2）當(dāng)電磁波傳播到屏蔽體的表面位置時，由于金屬材料與空氣之間的交界面具有阻抗不連續(xù)的特性，可以對電磁入射波進(jìn)行反射。對于這種反射，不需要特定的屏蔽體厚度，只要求交界面具有不連續(xù)性。（3）進(jìn)入屏蔽體內(nèi)部的電磁能量，會在屏蔽體內(nèi)部的空間內(nèi)進(jìn)行多次的反射和吸收，進(jìn)而對進(jìn)入屏蔽體內(nèi)部的電磁能量進(jìn)行有效的反射和吸收。

2、磁場屏蔽。所謂的磁場屏蔽就是對于低頻磁場或者直流磁場進(jìn)行的屏蔽，但是其屏蔽效果相對于電場屏蔽以及電磁場屏蔽較差。其作用機理主要是依靠屏蔽體材料所具有的高導(dǎo)磁性對低磁阻以及對磁通進(jìn)行有效的分路作用，進(jìn)而使得屏蔽體內(nèi)部的磁場可以極大地減弱。在進(jìn)行磁場的屏蔽時，被屏蔽的設(shè)備與屏蔽體之間的距離不應(yīng)過小，以便更好地減少通過被屏蔽體的磁通量；在進(jìn)行屏蔽體的設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)注意通風(fēng)孔等類似的孔道，可以增加屏蔽體的磁阻特性，造成屏蔽體的效果大大減弱；對于磁場強度高的磁場進(jìn)行屏蔽時可以采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行屏蔽。當(dāng)需要屏蔽外部的強磁場時，在選擇屏蔽材料時應(yīng)當(dāng)注意，可以在屏蔽體的外層選擇不易飽和的材料，對于屏蔽體的內(nèi)部可以選用容易飽和的高導(dǎo)磁材料；如果想要屏蔽內(nèi)部的強磁場，就需要材料的選擇次序進(jìn)行倒換。

3、電場屏蔽。對于電場屏蔽，我們可以將電場感應(yīng)看作分布在電容之間的耦合。在利用電場屏蔽技術(shù)時，屏蔽體應(yīng)當(dāng)靠近被屏蔽的物體，同時保證屏蔽體接地狀況較好；對于屏蔽體的形狀應(yīng)當(dāng)根據(jù)需求進(jìn)行選擇，全封閉式的屏蔽體屏蔽效果最好，但是在具體的工程實踐過程中難以做到；但是對于屏蔽體的厚度沒有要求，只需要是導(dǎo)體即可，同時滿足強度要求就可以。

4、實際的電磁屏蔽體結(jié)構(gòu)材料。（1）對于磁場屏蔽通常需要的鐵磁性材料，例如具有高導(dǎo)磁的合金或者鐵，其屏蔽機理最主要的是進(jìn)行能量的吸收；（2）在屏蔽體的底板以及機殼材料選擇時，大多選擇的是良導(dǎo)體，在進(jìn)行電場屏蔽時，最主要的屏蔽機理是進(jìn)行能量的反射；（3）在較強的磁場環(huán)境中，需要屏蔽體能夠滿足對電場以及磁場的綜合屏蔽，這就需要結(jié)構(gòu)上較好的鐵磁材料，屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。同時減少電氣結(jié)構(gòu)之間的不連續(xù)性，以便更好地進(jìn)行機殼以及底板的輻射泄露的控制。

四、結(jié)語

總的來說，對無線電設(shè)備進(jìn)行電磁屏蔽的方法有很多，在進(jìn)行具體的使用過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的情況進(jìn)行選擇，以便獲得最大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)電磁屏蔽的目標(biāo)。