無線電通信設備的電磁屏蔽

劉瑜

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

【關鍵詞】 無線電 通信設備 電磁屏蔽

一、前言

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

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電率性對電磁波進行有效的反射或者吸收，進而避免設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。進行電磁屏蔽的根本實質(zhì)就是在敏感設備與干擾源之間進行導體的設置，然后將導體進行有效的接地，進而將從干擾源發(fā)出的電力線進行阻擋，將電力線在導體位置停止，從而保護敏感設備。對于干擾源的抑制，究其根本就是利用具有高磁導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，進而進行磁場的引導，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)生遠場的干擾。遠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行吸收，進而使得屏蔽體內(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)進行傳播時，可以被屏蔽材料進行衰減，也就是常說的吸收。（2）當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)進行多次的反射和吸收，進而對進入屏蔽體內(nèi)部的電磁能量進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磁性對低磁阻以及對磁通進行有效的分路作用，進而使得屏蔽體內(nèi)部的磁場可以極大地減弱。在進行磁場的屏蔽時，被屏蔽的設備與屏蔽體之間的距離不應過小，以便更好地減少通過被屏蔽體的磁通量；在進行屏蔽體的設計時，應當注意通風孔等類似的孔道，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行屏蔽時可以采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)進行屏蔽。當需要屏蔽外部的強磁場時，在選擇屏蔽材料時應當注意，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行倒換。

3、電場屏蔽。對于電場屏蔽，我們可以將電場感應看作分布在電容之間的耦合。在利用電場屏蔽技術(shù)時，屏蔽體應當靠近被屏蔽的物體，同時保證屏蔽體接地狀況較好；對于屏蔽體的形狀應當根據(jù)需求進行選擇，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，例如具有高導磁的合金或者鐵，其屏蔽機理最主要的是進行能量的吸收；（2）在屏蔽體的底板以及機殼材料選擇時，大多選擇的是良導體，在進行電場屏蔽時，最主要的屏蔽機理是進行能量的反射；（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，對無線電設備進行電磁屏蔽的方法有很多，在進行具體的使用過程中應當根據(jù)使用的情況進行選擇，以便獲得最大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)電磁屏蔽的目標。