电磁屏蔽参数几种常见的计算方法
● 关于电磁场屏蔽的简单理解 ●
● 关于电磁场屏蔽的简单理解 ●
电磁屏蔽材料的一个基本要求是导电性，绝缘材料没有电磁屏蔽作用。
当一束电磁波入射到一块导电材料时，就会在导电材料的表面感应出电流。这个电流会产生一个磁场。这个磁场的方向与入射电磁波的磁场方向相反，因此削弱了入射电磁波。
这个感应电流在屏蔽材料表面并不是均匀分布，而是向电磁波入射的表面集中，这就是我们知道的“趋肤效应”。在屏蔽材料的另一个表面，这个电流产生的电磁辐射就是这个屏蔽材料的泄漏电磁场。屏蔽材料越厚，这个表面的电流越小，泄漏的电磁场越少，屏蔽材料的屏蔽效果越好。
● 实心材料屏蔽效能的计算 ●
● 实心材料屏蔽效能的计算 ●
用经典的麦克斯韦方程计算金属材料的屏蔽效应十分复杂，工程上常用一种简单的的方法，这就是传输线方法。把屏蔽材料看成一段传输线，把电磁波看成注入到传输线的信号。
我们以电场为例说明电磁波衰减的过程。图中，如果入射电磁波的电场强度为E0，当电磁波入射到屏蔽材料表面时，由于传输介质特性的突然变化，会发生反射，这会损失能量，这时电磁波中的电场强度降低为E1，电磁波在屏蔽材料中继续传播，由于屏蔽材料具有损耗，因此电场强度会不断下降，当到达屏蔽材料的另一界面时，幅度降低为E2，在这个界面，又会发生反射现象，使电场强度降低为E3，这部分电磁波就是屏蔽材料泄漏的部分。如果用dBV/m表示电场强度，（E1 - E3）就是屏蔽效能。
● 吸收损耗的计算 ●
● 吸收损耗的计算 ●
吸收损耗就是电磁波在屏蔽材料中传播时的衰减程度。电磁波在介质中传播时的衰减特性如右上角的公式所示。这里的符号(代表趋肤深度，也就是高频电流流过导体时，趋肤效应中对应的趋肤深度，它对应63%的电流所集中的表面深度。
根据这个公式，可以得到左边的两个吸收损耗的公式。
上边的公式是用趋肤深度表示的形式。十分直观，屏蔽材料每增加一个趋肤深度，吸收损耗大约增加9dB.。趋肤深度不仅与材料的种类有关，还与频率有关，同一种材料，频率越高，趋肤深度越小，因此，吸收损耗越大。
下边的公式是把趋肤深度的计算公式带入后的结果，吸收损耗与材料的相对导率(r和相对电导率(r之间关系一目了然。这里的相对磁导率和电导率是指相对于铜而言的，也就是，铜的磁导率和电导率都是1.。
● 吸收损耗的计算 ●
● 吸收损耗的计算 ●
反射损耗代表了电磁波在屏蔽材料表面产生反射的程度，由于这个过程仅发生在屏蔽体的表面，因此，与屏蔽体的厚度无关。他与电磁波的波阻抗ZW和屏蔽材料的特性阻抗ZS有关，反射损耗R如图中公式所示。
波阻抗是电磁波中的电场幅度与磁场幅度的比值。左图是电场源（上边的）和磁场源（下边的）的波阻抗随距离变化的情况。
高阻抗的源就是电场源，例如，偶极天线，从直观上看， 他的阻抗很高，因为两端是开路的，因此，它所产生的电磁波是高阻抗波。低阻抗的源就是磁场源。例如环天线，从直观上看，他的阻抗很低，因此它是一个短路的环路，因此它产生的电磁波是低阻抗波。
材料的特性阻抗是一个与材料特性有关的参数，他还与电磁波的频率有关，这有点象电感的感抗与频率有关。
● 0.5mm厚铝板对不同场的屏效 ●
● 0.5mm厚铝板对不同场的屏效 ●
上图是0.5mm厚的铝板的屏蔽效能，我们可以建立下面的概念：
1
对不同的电磁波，屏蔽效能不同：电场波最容易屏蔽，磁场波最难屏蔽，在谈到屏蔽效能时，需要明确对于什么种类的电磁波；
2
结构设计时，并不用特别关心材料的厚度：除了低频（10kHz以下）磁场以外，即使0.5mm厚的薄铝板，屏蔽效能也容易超过60dB，因此，除了低频磁场的场合，并不需要特别考虑金属材料的屏蔽效能是否满足要求；
3
屏蔽效能与距离有关：距离电场源越近，屏蔽效能越高，距离磁场越近，屏蔽效能越低，因此，当遇到磁场源时，要使屏蔽体尽量远离辐射源；
4
低频磁场最难屏蔽：因此，在遇到低频磁场（例如，工业现场大功率负荷产生的工频，以及高次谐波磁场）产生的干扰问题时，不要对屏蔽寄予过高的希望。
