屏蔽室、地磁屏蔽的原理是什么？
发布时间：2021-09-14 会员：
屏蔽室、静磁屏蔽的原理是什么？
电磁屏蔽在生活或生产中经常被提及的，但是在不同领域，大家所提及的电磁屏蔽其实具体所指不同。一般常被提及的电磁屏蔽分三种：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中，原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。
1、静电屏蔽依据的原理是：在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布，直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。在静电屏蔽中，金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时，通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定；如果金属壳未完全封闭，壳上开有孔或缝，也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中，静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳，即使一块金属板，一根金属线，亦有一定的静电屏蔽作用，只是屏蔽的效果不如金属壳。
2、高频电磁场屏蔽，又称RF屏蔽、射频屏蔽，是防止外界的高频电磁场进入到某个区域。由于电磁场的变化频率很高（例如百万赫兹或更高），场中导体上的感应电荷已不能再看作静止的了（导体不再处于静电平衡状态），因此必须用电磁波在导体中的“贯穿深度”来说明屏蔽的原理：当高频电磁波射向一导体表面，并进入表面后，它会在导体中感应出一个高频交变电流，此电流会激发一个新的电磁波，新激发的电磁波在导体内部与入射的电磁波相位相反、同时导体内电流的产生还导致入射波场能的消耗，结果使得导体内部总的电磁场基本上随深度呈指数衰减，可以用“贯穿深度”来表示衰减的程度。“贯穿深度”与入射电磁波的频率、导体的电导率及磁导率都有关系：频率越高、电导率越大、磁导率越大“贯穿深度”就越小。当壳罩壁的厚度大于贯穿深度时，壳罩就具有良好的电磁屏蔽作用。高电导率或高磁导率材料制成的壳罩是一种良好的电磁屏蔽装置。提高壳罩材料的电导率或磁导率，增加壳壁的厚度，可以提高电磁屏蔽的效果。实际上生活中经常被提及的电磁屏蔽大部分所指皆是此类，一般应用在医院或保密单位。
像铝、钢、铁这样的金属，1兆赫左右的电磁波在其中的“透入深度”约百分之几毫米，所以这些金属只要一张纸那么厚就基本可以屏蔽I兆赫的电磁波。高电导率材料制成的屏蔽物对低频磁场的屏蔽效果比较差。例如，在工频50赫时,铜的贯穿深度约为9.4毫米，薄壁铜壳的屏蔽作用很小。
3、静磁屏蔽是用高度饱和的铁磁性材料来包容特定容积内的磁感线。不仅可防止外部铁磁性物质对磁体内部均匀性的影响，还能大大削减磁屏蔽室外部杂散磁场的分布。
这种方式亦称无源屏蔽，因其使用的是铁磁性（镍合金和铁合金）屏蔽体，不使用电流源而得名。
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