在電子設(shè)備及電子產(chǎn)品中，電磁干擾(Electromagnetic Interference)能量通過傳導(dǎo)性耦合和輻射性耦合來進(jìn)行傳輸。為滿足電磁兼容性要求，對(duì)傳導(dǎo)性耦合需采用濾波技術(shù)，即采用EMI工濾波器件加以抑制；對(duì)輻射性耦合則需采用屏蔽技術(shù)加以抑制。在當(dāng)前電磁頻譜日趨密集、單位體積內(nèi)電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設(shè)備大量混合使用等因素而導(dǎo)致設(shè)備及系統(tǒng)電磁環(huán)境日益惡化的情況下，其重要性就顯得更為突出。
屏蔽是通過由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體，將電磁波局限于某一區(qū)域內(nèi)的一種方法。由于輻射源分為近區(qū)的電場源、磁場源和遠(yuǎn)區(qū)的平面波，因此屏蔽體的屏蔽性能依據(jù)輻射源的不同，在材料選擇、結(jié)構(gòu)形狀和對(duì)孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設(shè)計(jì)中要達(dá)到所需的屏蔽性能，則需首先確定輻射源，明確頻率范圍，再根據(jù)各個(gè)頻段的典型泄漏結(jié)構(gòu)，確定控制要素，進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧?，設(shè)計(jì)屏蔽殼體。
屏蔽效能
屏蔽體對(duì)輻射干擾的抑制能力用屏蔽效能SE (Shielding Effectiveness)來衡量，屏蔽效能的定義:沒有屏蔽體時(shí)，從輻射干擾源傳輸?shù)娇臻g某一點(diǎn)(P)的場強(qiáng)E1 (H1)和加入屏蔽體后，
輻射干擾源傳輸?shù)娇臻g同一點(diǎn)(P)的場強(qiáng)E2: (H2:)之比，用dB(分貝)表示。
屏蔽分類
工程中，實(shí)際的輻射干擾源大致分為兩類:類似于對(duì)稱振子天線的非閉合載流導(dǎo)線輻射源和類似于變壓器繞組的閉合載流導(dǎo)線輻射源。由于電偶極子和磁偶極子是上述兩類源的最基本形式，實(shí)際的輻射源在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的場，均可由若干個(gè)基本源的場疊加而成(圖2)。因此通過對(duì)電偶極子和磁偶極子所產(chǎn)生的場進(jìn)行分析，就可得出實(shí)際輻射源的遠(yuǎn)近場及波阻抗和遠(yuǎn)、近場的場特性，從而為屏蔽分類提供良好的理論依據(jù)。
近場的劃分是根據(jù)兩類基本源的場隨1/r(場點(diǎn)至源點(diǎn)的距離)的變化而確定的，r=入/2π為遠(yuǎn)
近場的分界點(diǎn)，兩類源在遠(yuǎn)近場的場特征及傳播特性均有所不同。
阻抗丨Zw丨為空間某點(diǎn)電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之比，場源不同、遠(yuǎn)近場不同，則波阻抗也有所不同，表2與圖3分別用圖表給出了丨Zw丨的波阻抗特性。
能量密度包括電場分最能最密度和磁場分最能最密度，通過對(duì)由同一場源所產(chǎn)生的電場、磁場分量的能量密度進(jìn)行比較，可以確定場源在不同區(qū)域內(nèi)何種分最占主要成份，以便確定具體的屏能蔽分類。能量密度的表達(dá)式由下列公式給出：
表3給出了兩種場源在遠(yuǎn)、近場的能量密度。從表中可以看出，兩類源的近場有很大的區(qū)別，電偶極子的近場能量主要為電場分量，可忽略磁場分量;磁偶極子的近場能量主要為磁場分量，可忽略電場分量;兩類源在遠(yuǎn)場時(shí)，電場、磁場分量均必須同時(shí)考慮。
屏蔽類型依據(jù)上述分析可以進(jìn)行以下分類：
電屏蔽的實(shí)質(zhì)是減小兩個(gè)設(shè)備‘或兩個(gè)電路、組件、元件，間電場感應(yīng)的影響。電屏蔽的原理是在保證良好接地的條件下，將干擾源所產(chǎn)生的干擾終止于由良導(dǎo)體制成的屏蔽體。因此，接地良好及選擇良導(dǎo)體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個(gè)關(guān)鍵因素。
磁屏蔽的原理是由屏蔽體對(duì)干擾磁場提供低磁阻的磁通路，從而對(duì)干擾磁場進(jìn)行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導(dǎo)率的材料和設(shè)計(jì)盒、殼等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個(gè)關(guān)鍵因素。
電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽休通過對(duì)電磁波的反射和吸收來屏蔽輻射干擾源的遠(yuǎn)區(qū)場，即同時(shí)屏蔽場源所產(chǎn)生的電場和磁場分量。由于隨著頻率的增高，波長變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當(dāng)。從而導(dǎo)致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽最關(guān)鍵的控制要素。
典型泄露耦合結(jié)構(gòu)及控制要素
屏蔽體的泄漏福合結(jié)構(gòu)與所需抑制的電磁波頻率密切相關(guān)，三類屏蔽所涉及的頻率范圍及控制要素如表5所示：
由上式可以看出，屏蔽體的屏蔽效能是由各個(gè)泄漏藕合結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生最大泄漏藕合的結(jié)構(gòu)所決定的，即由屏蔽最薄弱的環(huán)節(jié)所決定的。因此進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)時(shí)，明確不同頻段的泄漏禍合結(jié)構(gòu)，確定最大泄漏禍合要素是其首要的設(shè)計(jì)原則。
在三類屏蔽中，磁屏蔽和電磁屏蔽的難度較大。尤其是電磁屏蔽設(shè)計(jì)中的孔縫泄漏抑制最為關(guān)鍵，成為屏蔽設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的首要因素。
孔縫泄露與抑制方法
根據(jù)孔耦合理論，決定孔縫泄漏量的因素主要有兩個(gè):孔縫面積和孔縫最大線度尺寸。兩者皆大，
則泄漏最為嚴(yán)重;面積小而最大線度尺寸大則電磁泄漏仍然較大。
圖4所示為一典型機(jī)柜示意圖，上面的孔縫主要分為四類:
.機(jī)箱(機(jī)柜)接縫
該類縫雖然面積不大，但其最大線度尺寸即縫長卻非常大，由于維修、開啟等限制，致使該類縫成為電子設(shè)備中屏蔽難度最大的一類孔縫，采用導(dǎo)電襯墊等特殊屏蔽材料可以有效地抑制電磁泄漏。該類孔縫屏蔽設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于:合理地選擇導(dǎo)電襯墊材料井進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃慰刂啤?/span>
.通風(fēng)孔
該類孔面積和最大線度尺寸較大，通風(fēng)孔設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在干通風(fēng)部件的選擇與裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).在滿足通風(fēng)性能的條件下，應(yīng)盡可能選用屏效較高的屏蔽通風(fēng)部件。
.觀察孔與顯示孔
該類型孔面積和最大線度尺寸較大，其設(shè)計(jì)的關(guān)健在于屏蔽透光材料的選擇與裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
.連接器與機(jī)箱接縫
這類縫的面積與最大線度尺寸均不大，但由于在高頻時(shí)導(dǎo)致連接器與機(jī)箱的接觸阻抗急劇增大，
從而使得屏蔽電纜的共模傳導(dǎo)發(fā)射變大，往往導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的輻射發(fā)射出現(xiàn)超標(biāo)，為此應(yīng)采用導(dǎo)電橡膠等連接器導(dǎo)電襯墊。
綜上所述，孔縫抑制的設(shè)計(jì)要點(diǎn)歸納為：
合理選擇屏蔽材料；
合理設(shè)計(jì)安裝互連結(jié)構(gòu)。
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