幾種電磁屏蔽簡介

電磁屏蔽有三種不同的形式，即靜電屏蔽、靜磁屏蔽與高頻電磁場屏蔽。這三種屏蔽的目的都是為了防止外界的電磁場進入到某個需要保護的區域中，原理都是利用屏蔽殼對外場的感應產生的效應來抵消外場的影響。不過，由于所要屏蔽的場的特性不同，所以對殼屏蔽的要求和屏蔽效果也就不同。下面分別向大家作簡單的介紹。

一、靜電屏蔽

靜電屏蔽的目的在于防止外界的靜電場進入到某個特定的區域。靜電屏蔽所依據的原理是：在外界靜電場的作用下，導體表面電荷將會重新分布，直到導體內部總場強處處為零為止。

對于變化很慢（例如50Hz）的交流電的電磁場而言，雖然其電磁場在不斷改變，但由于電場中的導體表面僅在10^-19s數量級時間內就完成重新分布。因此導體上的電荷有足夠長的時間來保證內部場強為零，從而屏蔽低頻（例如50Hz）交流電的磁場。正是由于這個緣故。所以變化較慢的低頻電場的屏蔽也可以歸結到靜電屏蔽中。

身穿高壓作業服的電工師傅，由于被銅絲編織的衣服所包裹，人體內的場強保持為零，所以沒有電流從人體中流過，故工作人員是非常安全的。不過，在作業者剛剛接觸高壓線的一瞬間，高壓工作服上的電荷有一個瞬時分布的過程，在這個極短的時間內，人體上會有短暫的微弱電場作用，一般作業者都是能夠經受得住這一考驗的。靜電屏蔽的特點是一般只考慮對靜電場的屏蔽，封閉導體的屏蔽作用是完全的（即內部場強可以達到真正等于零），對屏蔽殼的厚度和電導率也沒用什么特別要求，即是厚一點還是薄一點的屏蔽殼，屏蔽效果沒有什么差別；電導率高的還是電導率低的，效果也相同。只有在把低頻交流電場的屏蔽包括在靜電屏蔽中時，總是希望屏蔽殼的電導率越高越好。

二、靜磁屏蔽

靜磁屏蔽的目的在于防止外界的靜磁場和低頻電流的磁場進入到某個需要保護的區域，這時必須用磁性介質做外殼。靜磁屏蔽依據的原理是：在外界磁場的作用下，磁性介質外殼受到感應發生磁化，使得合成以后的總磁場在磁性介質中明顯加強，而在磁性介質所包圍（或需要保護）的區域內則明顯減弱（或者說磁感線大部分從磁性介質中穿過），尤其是封閉外殼的內部，磁場減弱更明顯。例如為了使手表能夠防磁，通常會在機芯外裝上一個鐵質的襯套，就是讓襯套起到屏蔽作用。

但是從理論上來說，靜磁屏蔽的作用是不完全的，即使是封閉外殼，其內部磁場并不能真正地等于零。外殼的厚度與磁導率對屏蔽的效果有非常明顯的影響，外殼越厚、磁導率越高，屏蔽的效果就越好。所以在重量和體積受到限制的情況下，常常采用磁導率高達幾萬的坡莫合金來制作屏蔽殼，而且殼的各個部分要盡量結合緊密，確保磁路暢通。

三、高頻電磁場屏蔽

高頻電磁場屏蔽的目的在于防止外界的高頻電磁場進入到某個區域。由于電磁場的變化頻率很高（例如幾百萬赫茲甚至更高），場中導體上的感應電荷已不能再看成靜止的了（導體不再處于靜電平衡狀態），因此必須用電磁波在導體中的“透入深度”來說明屏蔽的原理：當高頻電磁波射向一導體表面并進入表面后，它會在導體中感應出一個高頻交變電流，此電流會激發一個新的電磁波，新激發的電磁波在導體內部與入射的電磁波相位相反，同時導體內電流的產生還導致入射波場能的消耗，結果使得導體內部總的電磁場基本上隨深度呈指數衰減，可以用“透入深度”來表示衰減的程度。對于良導體，“透入深度”與入射電磁波的頻率、電導率及磁導率都有關系：頻率越高、電導率越大、磁導率越大，“透入深度”就越小。像鋁、銅、鐵這樣的金屬，1兆赫左右的電磁波在其中的“透入深度”大約為百分之幾毫米，所以這些金屬只要一張紙那么厚就基本上可以屏蔽l兆赫的電磁波。特別是鐵，因為它的磁導率很高，故屏蔽效果特別好。在電子示波器中的示波管外面，總是用一個鐵殼把管子包裹起來，它既可以屏蔽外界高頻電磁場對電子束的干擾，也可以屏蔽外界電池和低頻磁場對電子束的干擾。

不同物種對三種屏蔽的屏蔽效果如下表所示。

表中的鐵氧體是一種電阻率和絕緣體一樣、磁導率和鐵相近的物體。其中“+”號表示能起到屏蔽作用，“-”號表示不能起到屏蔽作用。