首先我們先要了解什么是電磁屏蔽。

電磁屏蔽，就是用金屬材質(zhì)的物品不讓某個空間內(nèi)的電磁波向另一個空間傳播或滲透，將整個空間屏蔽起來。

電磁屏蔽室正是為了達到電磁屏蔽作用，用于阻斷電磁輻射的通路。它的主要功能有：

（1）阻止外部電磁干擾，確保屏蔽室內(nèi)的電子設(shè)備不受影響；

（2）阻止內(nèi)部電磁干擾向外泄漏，對周圍的電磁環(huán)境造成破壞，甚至可能影響無線廣播、無線通訊及人體健康等；

（3）為某些測試標(biāo)準需要，營造一個相對獨立的電磁空間或溫濕度空間；

（4）防止通信設(shè)備信息泄漏，保證信息**，杜絕無意的電磁發(fā)射可能遭到的信息截獲；

（5）**活動中用于保護敏感設(shè)備不受外部高強度電磁波的干擾等。

在EMC領(lǐng)域，電磁屏蔽室是開展傳導(dǎo)發(fā)射等測試的重要設(shè)施之一，它是一種使用屏蔽鋼板和鋼支架構(gòu)成的一個金屬“盒子”。由導(dǎo)磁良好的鋼板和銅材料組成的一個屏蔽體。冷軋鋼板是其主體屏蔽材料、各種接縫的導(dǎo)電材料是銅帶或銅網(wǎng)。

以安裝形式可分為鋼板拼裝式、鋼板焊接式、鋼板直貼式、銅箔直貼式和銅網(wǎng)式等幾大類。

一個完整的電磁屏蔽室由以下幾部分組成：

（1）屏蔽材料，如高導(dǎo)電率的金屬鋼板；

（2）濾波器，如電源濾波器、信號濾波器等；

（3）通風(fēng)波導(dǎo)窗；

（4）屏蔽門，如單開式、雙開式和平開滑移式等；

（5）信號接口板，如射頻同軸線、氣體管、光纖等。

 電磁屏蔽室

 信號接口板與桌面接地平板

 信號濾波器、照明與通風(fēng)波導(dǎo)窗

1) 屏蔽效能

屏蔽室的有效性是用屏蔽效能來度量的，屏蔽效能定義為：電磁場中同一地點沒有屏蔽存在時電磁場強度E1與有效屏蔽時的電磁場強度E2的比值，它表征了屏蔽體對電磁波的衰減程度。用于電磁兼容目的的屏蔽室通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之一甚至百萬分之一，因此通常用分貝來表述屏蔽效能。

屏蔽效能定義為：沒有屏蔽體時空間某點的電場強度E₀ (或磁場強度H₀)與有屏蔽體時被屏蔽空間在該點的電場強度E₁(或磁場強度H₁)之比。由下式表示

在屏蔽效能的計算與測試中，往往會遇到場強值相差非常懸殊(甚至達千百萬倍的信號)。為了便于表達、敘述和運算(變乘除為加減)，常采用對數(shù)單位——分貝(dB)進行度量。定義為

在1GHz以上微波頻段，由于功率測量比E和H測量方便，下式也被接受為S的定義。

式中，P₀－無屏蔽體時之功率；P₁－有屏蔽時被屏蔽空間內(nèi)該點的功率。

特別提示：屏蔽材料的選擇與所需達到的屏蔽效指標(biāo)能有著密切關(guān)系，屏蔽材料選擇應(yīng)注意以下方面：

（1）金屬鐵磁材料適用于低頻(f<300Hz)磁場的磁屏蔽。較常用的有純鐵、鐵硅合金（即硅鋼等）、鐵鎳軟磁合金（即坡莫合金）等。相對磁導(dǎo)率μr越高，屏蔽效果越好；層數(shù)越多，屏蔽也越好。

（2）非金屬磁性材料——鐵氧體磁性材料該材料在高頻時具有較高的磁導(dǎo)率，電導(dǎo)率較大，且具有較高的介電性能，已廣泛應(yīng)用于高頻弱電領(lǐng)域。

（3）良導(dǎo)體材料適用于高頻電磁場、低頻電場以及靜電場的屏蔽。高頻電磁場及低頻電場的屏蔽應(yīng)選用高電導(dǎo)率良導(dǎo)體（如銅、鋁等）。常用的屏蔽薄板材除了銅板、鋁板等外，還常用鈹青銅、錫磷青銅等（具有彈性）作開啟的門蓋。

作為通風(fēng)用屏蔽網(wǎng)，通常采用紫銅絲制作。用于頻率不大于100MHz的大面積通風(fēng)窗孔。網(wǎng)孔越小、線徑越粗，屏蔽越好。f>lOOMHz時，金屬絲網(wǎng)屏蔽效能明顯下降。

電磁屏蔽材料的選用原則：

（1）應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境（即干擾揚的性質(zhì)、使用頻率）選用屏蔽材料。

（2）必須考慮合適的性（能）價（格）比。不可片面追求屏蔽效能。

（3）冷軋取向硅鋼片（DQ型）在軋制方向使用時，能充分利用其磁性能，降低損耗；而當(dāng)需要無取向屏蔽時，應(yīng)選擇DW型冷軋無取向硅鋼片。④對于強磁場的屏蔽，可采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)。支撐件接地一般選用良導(dǎo)體，以防電場感應(yīng)。

（4）應(yīng)注意綜合使用接地、屏蔽、濾波等措施。屏蔽的效能與接地密切相關(guān)。屏蔽體應(yīng)接地，而且應(yīng)單點接地，以避免在屏蔽體內(nèi)形成回路，造成干擾而引起屏蔽效能下降。電纜的屏蔽頗有講究：低頻電路可單端接地；磁場屏蔽應(yīng)兩端接地；高頻電路除雙端接地外，應(yīng)每隔0.1λ（波長）距離接一次地。且與屏蔽外殼良好焊接。

屏蔽與濾波相結(jié)合，容易引入電磁干擾的I/O接口和電源線輸人口應(yīng)分別采用信號濾波器和電源濾波器，方能保證屏蔽效能。

應(yīng)用屏蔽措施時應(yīng)注意：

（1）鐵磁屏蔽會使元件電感增加，電磁屏蔽使元件電感減?。?/span>

（2）電磁屏蔽使電感元件有功損耗上升。品質(zhì)因數(shù)Q下降；

（3）無論電磁或鐵磁屏蔽，接地后都兼有靜電屏蔽作用。

特別提示：不可忽略的屏蔽室接地問題

作為專業(yè)用途的電磁屏蔽室，接地方式與工藝的有效性與合理性顯得非常關(guān)鍵。

一般而言，接地的首要作用是電氣的“**接地”，也就是將屏蔽室的地與大地電位相連。其次，受各種通信方式的限制，采用一個公共的基準電位也為通信的可靠進行提供了優(yōu)先條件。

此外，經(jīng)過實驗室測試數(shù)據(jù)證明，單點接地的屏蔽效能明顯優(yōu)于多點接地。接地線的長短對屏蔽效能影響不明顯，而對信號泄漏有影響。屏蔽接地線比裸露接地線信號泄漏小。

接地電阻應(yīng)盡可能地小，一般可以分為小于4Ω、小于2Ω和小于1Ω。且建議采用高導(dǎo)電率的扁平狀導(dǎo)體，如雙層銅編織帶。

2) 屏蔽室的諧振

任何的封閉式金屬空腔都可產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。屏蔽室可視為一個大型的矩形波導(dǎo)諧振腔，根據(jù)波導(dǎo)諧振腔理論，其固有諧振頻率按下式計算

      

式中，－屏蔽室的固有諧振頻率(MHz)；

l、w、h－屏蔽室的長、寬、高，m。    

    m、n、k口分別為0，1，2，…等正整數(shù)，但不能同時取三個或兩個為0。對于TE型波，m不能為0。

由式可見：m、n、k取值不同，諧振頻率各異。亦即同一屏蔽室有很多個諧振頻率。分別對應(yīng)不同的激勵模式(諧振波型)。對一定的激勵模式，其諧振頻率為定值。TE型波的*低諧振頻率對應(yīng)

    由于屏蔽室中場激勵方向的任意性，若要

    GB12190規(guī)定了20MHz～300MHz頻率范圍內(nèi)的諧振點測試方法。因為大多數(shù)屏蔽室的*低諧振頻率都在該頻段內(nèi)，所以在測試時要盡量避開這些頻率點。屏蔽室的所有者如果出于某種目的或其它原因，要求獲得屏蔽室在本頻段的性能時，則不管潛在諧振是否有影響，測試都必須進行。測試應(yīng)該在所有者規(guī)定的、并列入測試計劃的頻點上進行。應(yīng)盡可能避免在由上述公式所計算出的屏蔽室諧振頻率上或接近諧振頻率的頻點上進行測試。

諧振范圍內(nèi)參考測量布置如下圖所示：

圖3-13 諧振范圍參考測量布置舉例（水平極化）（20～100MHz）

圖3-14 諧振范圍參考測量位置點舉例（水平極化）（20～100MHz）

    屏蔽室諧振是一個有害的現(xiàn)象。當(dāng)激勵源使屏蔽室產(chǎn)生諧振時，會使屏蔽室的屏蔽效能大大下降，導(dǎo)致很大的測量誤差。為避免屏蔽室諧振引起的測量誤差，應(yīng)通過理論計算和實際測量來獲得屏蔽室的主要諧振頻率點，把它們記錄在案，以便在以后的電磁兼容試驗中，避開這些諧振頻率。

3) 屏蔽效能測量方法

屏蔽效能測量的特點是測量結(jié)果與測量方法關(guān)系十分密切。同一屏蔽室用相同的儀器不同的方法進行測試，所得結(jié)果差異很大。因此，檢測屏蔽室的屏蔽效能時，必須嚴格遵循標(biāo)準規(guī)定的測量方法進行。規(guī)定了屏蔽室屏蔽效能的測試和計算方法。

在100Hz～12.4GHz頻率范圍內(nèi)，為考核屏蔽室的屏蔽效能，標(biāo)準規(guī)定了下列三個測試頻段：

① 100Hz～20MHz，用大、小環(huán)天線測量磁場屏蔽效能。大環(huán)測試模擬屏蔽室四周磁場，用于屏蔽室的撿漏；小環(huán)測試模擬屏蔽壁附近的源所產(chǎn)生的場，宜于測試某些特定結(jié)構(gòu)(如接縫處)的屏蔽效能。

② 300～1000MHz，用偶極子天線測量屏蔽室的電場屏蔽效能。

③ 1.7～12.4GHz，用喇叭天線及其等效天線測量屏蔽室的電磁屏蔽效能。

在20～300MHz頻率范圍內(nèi)，由于天線尺寸和屏蔽室的諧振效應(yīng)，常會出現(xiàn)異常的測量結(jié)果。因此，在該頻段內(nèi)，沒有規(guī)定具體的測量方法。如確需在此頻段內(nèi)對屏蔽室的屏蔽效能進行測試，可移用小環(huán)天線法或偶極子天線法。

（1）100Hz～20MHz屏蔽效能的測量

在此頻率范圍內(nèi)有兩種測量方法：大環(huán)法和小環(huán)法。前者使用頻率范圍僅為100Hz～200kHz，大環(huán)法的運用是新建或改進后撿漏的有效方法，不依據(jù)標(biāo)準，在實際運用中此法比較有效，能快速檢測到泄露位置。

（2）300～1000MHz屏蔽效能的測量

在此頻段內(nèi)測試，收、發(fā)天線均采用偶極子天線。用于測量屏蔽室局部表面的屏蔽效能。模擬源的頻率范圍應(yīng)選得遠高于屏蔽室的*低固有諧振頻率，以避開諧振效應(yīng)的影響。測試布置如圖3-17所示。

圖3-17 頻段Ⅱ測試布置示意圖

（3）1～18GHz屏蔽效能的測量

 1GHz以上的屏蔽效能測量用的是寬帶喇叭天線，測試框圖如下圖所示。

                                                                          圖3-18  1～18GHz頻段測試布置示意圖

（4）18GHz～40GHz頻段屏蔽效能測量

    屏蔽效能測量應(yīng)分別在水平極化和垂直極化條件下進行。

    參考測量按圖3-19a和b所示進行。發(fā)射天線和接收天線高度相同且至少為lm，并在測試報告中說明。測量時應(yīng)保證發(fā)射天線和接收火線互相平行正對，測得參考測量值。

    屏蔽測量按圖3-19a和b所示進行。信號源和放大器的輸出狀態(tài)以及發(fā)射天線和接收天線之間的距離應(yīng)與參考測量時相同。發(fā)射天線在屏蔽室外，接收天線在屏蔽室內(nèi)，發(fā)射天線和接收天線互相平行正對，測量軸線與被測屏蔽室表面垂直。發(fā)射天線位置固定，移動接收天線尋找*大的接收信號，接收天線的移動范圍為四分之一波長確定的X值或Y值，用測得的*大值計算屏蔽效能。

按屏蔽室的現(xiàn)場實際情況確定測量位置。測量點之間的間距按四分之一波長確定的X值或Y值來確定。天線邊界距地面和鄰近墻面至少0.3m。

圖3-19 18～40GHz頻段測試布置示意圖