什么是电磁屏蔽？

电磁屏蔽是使电磁场在金属壳表面就被消耗掉(在金属表面形成涡流，涡流就是金属在变化的磁场中产生的阻碍磁场变化的电流，就是楞次定律了)。不过这也不能完全屏蔽掉电磁场，毕竟涡流是随动的。但是那个金属壳接地后就有了屏蔽静电的作用了。

• 楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
• 楞次定律还可表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
• 楞次定律（Lenz's law）是一条电磁学的定律，可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次（Heinrich Friedrich Lenz）在1834年发现的。
  

涡流（Eddy Current，又称为傅科电流）现象，在1851年被法国物理学家莱昂·傅科所发现。是由于一个移动的磁场与金属导体相交，或是由移动的金属导体与磁场垂直交会所产生。简而言之，就是电磁感应效应所造成。这个动作产生了一个在导体内循环的电流。

磁场变化越快，感应电动势就越大，涡流就越强；涡流能使导体发热。在磁场发生变化的装置中，往往把导体分成一组相互绝缘的薄片或一束细条，以降低涡流强度，从而减少能量的损耗；但在需要产生高温时，又可以利用涡流取得热量，如高频电炉原理。

当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流。

在交变电磁场中，电场分量和磁场分量总是同时存在，只是在频率较低的范围内，干扰一般发生在近场，而近场中随着干扰源的特性不同，电场分量和磁场分量有很大差别。高压小电流源以电场为主，磁场分量可以忽略，这时就可以只考虑电场的屏蔽。而低压大电流干扰源则以磁场为主，电场分量可以忽略，这时就可以只考虑磁场屏蔽。

随着频率增高，电磁辐射能力增强，将产生辐射电磁场，并趋向于远场干扰。远场中的电场和磁场均不能忽略，因而就要对电场和磁场同时屏蔽，即进行电磁屏蔽。高频时即使在设备内部也可能出现远场干扰，因此需要电磁屏蔽。

通常所说的屏蔽，一般指的是电磁屏蔽，即是指对电场和磁场同时加以屏蔽。电磁屏蔽一般也是指用来防止高频电磁场的影响的。

电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁能量在空间传播的一种措施。屏蔽体的材料是金属导体或其它对电磁波有衰减作用的材料，屏蔽效能的大小与电磁场的性质以及屏蔽体的材料特性有关。

电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁波在空间传播的技术措施，屏蔽体起着切断或削弱电磁波传输的作用。

对于远场情况的交变电磁场，电场分量和磁场分量同时存在。对交变电磁场屏蔽的机理，有三种理论：

• 感应涡流理论。这种理论解释电磁屏蔽机理比较形象易懂，物理概念清楚。但难以用它推导出定量的屏蔽效果表达式，关于干扰源特征、传播介质、屏蔽材料的磁导率等因素对屏蔽效果的影响也难以解释清楚。
• 电磁场理论。严格来说，它是分析电磁屏蔽原理和计算屏蔽效能的经典学说。但是由于电磁场的边界条件问题，分析复杂且求解过程繁琐，因此在实际中很少使用。
• 传输线理论。它是根据电磁波在金属屏蔽体中传播的过程与传输线中传输过程相似的原理，用传输线方程来等效分析计算。这一理论和方法不仅可以简明分析屏蔽理论，而且还能比较方便地定量计算屏蔽效果。
  

据传输线理论对电磁屏蔽进行机理和屏蔽效能分析。

按照传输线理论，屏蔽体对于电磁波的衰减有三种不同机理：

• 在空气中传播的电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气和金属交界面的阻抗不连续，在分界面上引起波的反射。
• 未被屏蔽体表面反射而透射进入屏蔽体的电磁能量，继续在屏蔽体内传播时被屏蔽材料衰减。
• 在屏蔽体内尚未衰减完的剩余电磁能量，传播到屏蔽体的另一个表面时，又由于金属和空气阻抗的不连续在其交界面再次发生反射，并重新折回屏蔽体内。这种反射在屏蔽体内的两个界面之间可能重复多次。
  

屏蔽效能公式：SE=20lgA+20lgR+20lgB （dB）

其中，A称为吸收损耗、R称为反射损耗、B称为多次反射损耗。

吸收损耗是电磁波穿过屏蔽体时在屏蔽体中所产生的热损耗。

反射损耗是由屏蔽体与自由空间交界面处阻抗不连续引起的。

许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。电屏蔽的实质是减小两个设备（或两个电路、组件、元件）间电场感应的影响。电屏蔽的原理是在保证良好接地的条件下，将干扰源所产生的干扰终止于由良导体制成的屏蔽体。因此，接地良好及选择良导体做为屏蔽体是电屏蔽能否起作用的两个关键因素。

磁屏蔽的原理是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路，从而对干扰磁场进行分流，因而选择钢、铁、坡莫合金等高磁导率的材料和设计盒、壳等封闭壳体成为磁屏蔽的两个关键因素。

电磁屏蔽的原理是由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区场，即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。由于随着频率的增高，波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当，从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。

一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。

这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。

根据干扰源相对于屏蔽体的位置（在屏蔽体的内部或外部）。可分为主动屏蔽与被动屏蔽，若屏蔽体用来防止干扰场进入被屏蔽空间，这种屏蔽结构称为被动屏蔽。若干扰源在屏蔽体内部，屏蔽体用来防止干扰场泄露到外部空间，则称这种屏蔽结构为主动屏蔽。主动屏蔽不适用于高频，而专门用于低频。被动屏蔽体多用于屏蔽对象与干扰源相距较远的场合，如屏蔽室等。

（1）当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；

（2）未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收；

（3）在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。总之，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。