屏蔽“电”也屏蔽“磁”吗?

电器工程 电磁学 磁学 电磁 屏蔽 磁铁
2022-01-13 22:52:05

我知道这听起来像是一个新手问题,但我无法解决这个问题。电磁场是电场+磁场。

所以这意味着当对设备进行攻击性屏蔽时,例如避免对其他电子设备造成干扰,我们需要屏蔽电磁波,即电磁屏蔽。

因此,如果我们将收音机放在铝盒内,铝几乎是您能找到的最具成本效益的材料。有些人可能使用铜,但铝更具成本效益。

现在,如果盒子没有孔或接缝,或者如果从孔中出来的电缆经过适当的屏蔽和接地,铝盒将非常有效地屏蔽电场。

但是磁场呢?

铝的渗透性非常低。那么铝盒如何屏蔽附近的设备免受其内部收音机的磁场影响呢?它确实屏蔽了电场,但不屏蔽磁场?

有人可以向我解释屏蔽如何与电/磁波一起工作吗?因为我不能把头绕在它周围,它怎么能屏蔽电气部分而不是磁性?

从这个理论的角度来看,磁场泄漏是否会对附近的设备造成任何噪音危险?

3个回答

你不会孤单。这是一个经常被误解的现象。

不能屏蔽静磁场。它们可以使用铁质材料重新定向,但即使是那些也不会阻挡它们。

另一方面可以是电场。由于电场基本上是空间中的电压,因此它们不能通过保持在固定电位的导电板。空间被缩短了。

然而,足够频率的交变磁场不会穿过金属板。交变场在板中产生涡流,从而产生抵消磁场。

这一切都在这里得到了更详细的解释.. Wikipedia

在一个盒子里,电路到屏蔽层的距离可能不足以产生电磁波。在这种情况下,您可以有效地考虑将 Efield 与 Hfield 分开。

金属中的移动电子海对电场屏蔽非常有效;电子漫游到金属表面上需要的地方,以对抗传入的电场通量线,强制该通量仅以恰好 90 度撞击屏蔽金属。

磁导率与介电常数的比率暗示了 Hfield 和 Efield 屏蔽之间的显着不同的影响。

磁屏蔽随频率而变化。35 微米厚的标准 1 盎司/英尺^2 铜箔在 5MHz 时会产生一些衰减(几分贝)。在 50 MHz 时,同样的 35 微米提供 sqrt(10) * dB/Neper,或 3.14 * 8.9dB = 28dB 衰减。在 500 MHz 时,35 微米提供 10.0 * dB/Nepers,或 89dB 衰减。

要开始屏蔽 60Hz,您需要 sqrt(5,000,000/60) ~~ sqrt(100,000) = 316X 以上的厚度;因此 35 微米 * 316,约 10,000 微米,或约 1 厘米。

对于磁场,铝和铜的行为几乎相同。两者的 Mu 相同;不同之处在于它们的电导率不同。铝会立即失去光泽,因此您无法对其进行焊接。铜很容易焊接,使用大热铁。

关于您对附近设备的噪音危害的问题,答案是肯定的。信号会相互干扰。查看我对“SPI 轨迹之间的距离......”问题的回答。


{edit} 高压电场会导致大量电荷移动。如果频率低,您会因电场而获得可检测到的外部电荷移动。换句话说,SkinEffect 是你的朋友,但 SkinEffect 只预测衰减;SkinEffect 不会阻止外部电荷移动。

我不太了解这个理论,但我可以告诉你我在大约 15 年前在那里工作时看到的在高通公司的实践。因此,在对手机/芯片进行测试时(例如参考灵敏度测试),我们将手机放在大约 50cm x 35cm x 20cm 的金属盒中。从盒子的颜色看,它看起来更像是铜而不是铝,但我想你可以涂上人工色素。有一根电线将信号传送到外部世界。为了进行更灵敏的测试,手机和其他测试设备被放置在一个金属笼子里,金属笼子只有一个小房间那么大。为了不影响测试结果,我们采取了各种其他预防措施。只是为了澄清手机携带的信号是GSM / GPRS / WCDMA信号,范围从大约900MHz到几GHz。