屏蔽是解決電磁兼容問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。 電磁屏蔽的方法就是以金屬或者磁性材料來(lái)隔離電磁干擾由一個(gè)區(qū)域向另一個(gè)區(qū)域感應(yīng)或輻射傳播。 一般分為兩種類(lèi)型：一種是靜電屏蔽，主要是防止靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的影響。另一種是用于防止交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)、交變電磁場(chǎng)的影響。 對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減作用就是電磁屏蔽，電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量，用SE表示。SE=20lg（E1/E2）dB或SE=20lg（H1/H2）dB其中，E1和H1為屏蔽前的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度；E2和H2為屏蔽后的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度。 屏蔽體的屏蔽效能包含吸收損耗A、反射損耗R、多次反射損耗B三部分，即 SE=20lgA+20lgR dB（一般多次反射損耗忽略不計(jì)），所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)中考慮吸收損耗和反射損耗。吸收損耗估算公式為：

其中，t為屏蔽體厚度，f入射波頻率，μr：相對(duì)磁導(dǎo)率，σr：相對(duì)電導(dǎo)率。吸收損耗與屏蔽導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、厚度、工作頻率成正比，但是實(shí)際中材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率不能兼顧，例如銅的導(dǎo)電性很好，但導(dǎo)磁性很差，因?yàn)閷儆诜创盼镔|(zhì)。鐵屬于鐵磁物質(zhì)，導(dǎo)磁性很好，但導(dǎo)電性較差。所以要用哪種材料，需要根據(jù)屏蔽設(shè)計(jì)主要依賴(lài)反射損耗還是吸收損耗來(lái)側(cè)重導(dǎo)電性還是導(dǎo)磁性。 反射損耗估算公式為：

其中，Z0：自由空間波阻抗；Zs：屏蔽體波阻抗，μr：相對(duì)磁導(dǎo)率，σr：相對(duì)電導(dǎo)率，

。反射損耗除了和電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率有關(guān)，還和波阻抗（E/H)有關(guān)，這是決定屏蔽效能很關(guān)鍵的參數(shù)，原因是在近場(chǎng)波阻抗并不是一個(gè)定值（參考下圖波阻抗曲線(xiàn)圖）。遠(yuǎn)場(chǎng)：d＞?/2π，電磁波稱(chēng)為平面波，波阻抗是恒定的377Ω；近場(chǎng)：d＜?/2π，波阻抗是由輻射源特性和頻率決定的。

我們?cè)?a target="_blank">PCB上面評(píng)估屏蔽效能時(shí)，大部分情況是面臨的近場(chǎng)，因?yàn)榘凑蛰椛錅y(cè)試頻率范圍30MHz-1GHz來(lái)看，1GHz的遠(yuǎn)近場(chǎng)分界為0.04米（?/2π），在PCB上面基本都是小于4cm高的屏蔽結(jié)構(gòu)。還可以看到，由于波阻抗Z0=E/H,則有，當(dāng)Z＜377Ω時(shí)，以磁場(chǎng)輻射源為主，也就是電流環(huán)主要是磁場(chǎng)輻射源；當(dāng)Z＞377Ω時(shí)，以電場(chǎng)輻射源為主，也就是電偶極子主要是電場(chǎng)輻射源。 根據(jù)反射損耗估算公式，一方面，想要較大的衰減，較大的波阻抗有利。很顯然，偶極子輻射模型在近場(chǎng)有最大的波阻抗，所以對(duì)于偶極子的屏蔽以反射損耗為主。另一方面，反射損耗與磁導(dǎo)率成反比，與電導(dǎo)率和距離成正比，所以我們需要選擇電導(dǎo)率高的材料，而且屏蔽體越近越好。 電流環(huán)輻射模型由于在近場(chǎng)的波阻抗較小，不利于反射損耗，應(yīng)以吸收損耗為主，特別是頻率較高時(shí)，材料方面應(yīng)該選擇導(dǎo)磁率和導(dǎo)電率都較高的復(fù)合材料。 下表為常見(jiàn)屏蔽材料的導(dǎo)磁和導(dǎo)電性能，僅供參考。

想要好的屏蔽效能，需要弄清楚輻射源特性、干擾頻率、材料的導(dǎo)電率和磁導(dǎo)率、材料的厚度等等的影響，總之想要獲得理想的屏蔽效果，并不簡(jiǎn)單，不是隨意“蓋床棉被就好了”。文章肯定還有很多不完善的地方，讓我們?cè)趯?shí)踐中驗(yàn)證。