一前言

屏蔽是解決電磁兼容問題的關鍵技術。電磁屏蔽的方法就是以金屬或者磁性材料來隔離電磁干擾由一個區域向另一個區域感應或輻射傳播。一般分為兩種類型：一種是靜電屏蔽，主要是防止靜電場和恒定磁場的影響。另一種是電磁屏蔽，用于防止交變電場、交變磁場、交變電磁場的影響。本篇主要學習電磁屏蔽。

二低頻磁屏蔽和高頻磁屏蔽

磁屏蔽是用來隔離磁場耦合的措施。低頻磁屏蔽比較困難，因為由于頻率低，不利于吸收損耗，且由于是磁場源，波阻抗低，又不利于反射損耗。在這種情況下，僅僅談吸收損耗和反射損耗，有可能沒有很好的效果。可以從低磁阻通路角度入手，利用高磁導率材料人為形成磁力線通路，改變磁力線的方向或范圍。起到隔離作用以及改變源和回路的相對方向，使其盡量不要相互垂直（只有垂直于回路的磁通量分量才感應電壓）。高磁導率對于低頻能提高吸收損耗，如鋼、鎳鐵合金、坡莫合金，但是隨著頻率的升高，這些材料的磁導率會降低，所以頻率較高時，高導電率的銅或鋁會更加有效。在應用的過程中，對于高磁導率材料，還需要考慮飽和問題，特別是高場強中。

高頻磁屏蔽，一方面依賴吸收損耗，二是利用高電導率屏蔽體產生的渦流效應，渦流會在導體中產生熱量，導致能量損耗，這部分損耗實際就是對電磁場的衰減。交變磁場的頻率越高和導體的電阻率越小，損耗就越強。另外渦流本身也會產生磁場，而且這個磁場的方向恒與干擾磁場的方向相反，對原磁場進行一些抵消。

三關于“隨著頻率的升高，磁導率會降低”的思考

磁導率=B/H,一個磁感應強度，一個是磁場場強，跟頻率是相互獨立的，所以一開始讀者對這個說法產生了懷疑。經過查資料，證實這個說法是正確的。要說明這個問題，需要說到:

四關于高磁導率材料在強磁場中的飽和問題

磁飽和的含義：磁性材料的一種物理特性，指的是導磁材料由于物理結構的限制，所通過的磁通量無法無限增大，從而保持在一定數量的狀態。當飽和時，導磁材料中的磁通無法再發生變化，也就喪失了屏蔽效能。

當要屏蔽的磁場很強時，使用高磁導率材料容易發生飽和，但使用低磁導率，吸收損耗又不夠。這時可以采用雙層屏蔽，如下圖。

第一層屏蔽具有低磁導率，不易飽和，第二層屏蔽具有高磁導率，容易飽和。第一層屏蔽先將磁場衰減到適當強度，這樣第二層就不容易飽和。

為什么高磁導率更容易發生飽和？磁化曲線是用圖形來表示鐵磁材料在磁化過程中磁感強度B與磁場強度H之間關系的一種曲線，又叫B-H曲線。這種曲線可以通過實驗方法測得。B與H之間存在著非線性關系。當H逐漸增大時，B也增加，但上升緩慢。當H繼續增大時，B急驟增加，幾乎成直線上升，當H進一步增大時，B的增加又變得緩慢，達到飽和。即高磁導率材料B斜率更大，更容易發生飽和。

五結語

電磁屏蔽相比靜電屏蔽較為復雜抽象。低頻時，高磁導率材料屏蔽效能高于高電導率材料。頻率較高時，高電導率屏蔽效能更好，因此可以在高導磁率材料上面涂覆高電導率材料；磁屏蔽效能與材料的厚度、磁導率成正比，與其他尺寸成反比，如長度的增加會增加磁阻；磁場很強時，要注意磁飽和，可以采用多層屏蔽。

責任編輯：xj

原文標題：最強學習筆記之屏蔽設計 Ⅲ

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