电磁波是电磁能量传播主要方式,高频电路工作时,会向外辐射电磁波,对邻近其它设备产生干扰。另一方面,空间各种电磁波也会感应到电路中,对电路造成干扰。电磁屏蔽箱目的是切断电磁波传播途径,从而消除干扰。在解决电磁干扰问题诸多手段中,电磁屏蔽箱是最基本和有效的。用电磁屏蔽箱来解决电磁干扰问题,最大好处是不会影响电路正常工作,因此不需要对电路做任何修改。
同一个屏蔽体对于不同性质电磁波,其屏蔽性能不同。因此,在考虑电磁屏蔽性能时,要对电磁波种类有基本认识。电磁波有很多分类方法,但是在设计屏蔽箱时,将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波、和平面波。
电磁波波阻抗ZW 定义为:电磁波中电场分量E与磁场分量H比值: ZW = E / H
电磁波波阻抗电磁波辐射源性质、观测点到辐射源距离以及电磁波所处传播介质有关。
距离辐射源较近时,波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压(辐射源阻抗较低),则产生电磁波的波阻抗小于377,称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流(辐射源阻抗较高),则产生电磁波波阻抗大于377,称为电场波。 距离辐射源较远时,波阻抗仅与电场波传播介质有关,其数值等于介质特性阻抗,空气为377Ω。电场波波阻抗随着传播距离增加降低,磁场波波阻抗随着传播距离增加升高。
近场区和远场区分界面随频率不同而不同,不是一个定数,这在分析问题时要注意。例如,在考虑屏蔽箱时,屏蔽箱相对于线路板上高速时钟信号而言,可能处于远场区,而对于开关电源较低工作频率而言,可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时,屏蔽箱要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。
|