（续上期）
2 屏蔽技术
电磁屏蔽技术是抑制辐射干扰最有效的手段，所以是电磁兼容抑制技术的重要组成部分之一。在进行电磁屏蔽设计之前，要了解场论和近场、远场的定义，波阻抗和金属屏蔽材料的阻抗，吸收损耗，反射损耗以及屏蔽效能的计算等。
2.1 屏蔽的基本理论
2.1.1 电磁场和波阻抗
在球坐标中的电场分量（Eθ、Er）和磁场分量（Hф）可以通过求解振荡偶极子的麦克斯韦尔方程获得。若偶极子的长度D λ，见图1.5，  则有：
   (1)
             (2)
                   (3)
式中：
Z0：自由空间阻抗；
I：偶极子的短路电流；
D：偶极子长度；     
θ：Eθ与径向距离r的顶角；
λ：对应f=c/λ 的波长；
r：从偶极子到观察点距离；
ψ：ψ=(2πf/λ)-；     
c：光速=1/=3×108米/秒
从电磁屏蔽的观点，我们要讨论的是垂直于屏蔽体表面向前传播的能量密度，因为这个坡印廷矢量是能够透入屏蔽体表面的分量（矢量是平行于屏蔽体表面的分量它不透入屏蔽体的表面。）由上式可引导出近场和远场的定义：
(1) 当(λ/2πr)=1、即r=λ/2π（约1/6波长）时，定义为近场和远场之间的边界。
(2) 当r λ/2π时、定义为远场，这时称作平面波辐射场，自由空间的波阻抗Z0=Eθ/H=377Ω。
(3) 当r λ/2π时、定义为近场。若辐射源是电场则电场波阻抗Eθ/Hφ=Z0(λ/2πr)
由于λ/2πr 1，电场波阻抗平面波波阻抗Z0，是个高阻抗场。
(4) 当r λ/2π近场时，若辐射源是磁场则磁场波阻抗Eθ/Hφ=Z0/(λ/2πr)。由于λ/2πr 1，磁场波阻抗 平面波波阻抗Z0，是个低阻抗场。
以上(1)～(4) 伴生的物理过程可以通过图2.2辐射源、场强和距离之间的关系形象地表达出来。因为在近场中屏蔽效能是按照高阻抗源的电场和低阻抗源的磁场给出的，所以要掌握波阻抗随源距离之间的变化关系，见图2.3。在近场（或感应场）中伴生的电场随源距离的增加衰减了1/r3比磁场的衰减1/r2快，看出波阻抗随源距离的增加而直线下降（20dB/10倍频）；在近场中伴生的磁场随源距离的增加波阻抗直线上升（20dB/10倍频）；它们都在远场逐渐逼近377Ω。
在近场中若我们令波阻抗为Zw，源电路阻抗为Zc而源电路尺寸l λ的所有情况，存在下列关系：
对于           (4)
对于        Zw≈Zc   (5)
对于  Zc=Z0或      Zw≈Z0   (6)
对于           Zw≈Zc                      (7)
对于                                (8)
2.1.2 均质材料和阻抗
所有均质材料的特征均由材料的固有阻抗——特征阻抗来表示，其定义为：
                               (9)
式中：介质磁ε导率μ=μ0×μr，其中μ0：空气绝对磁导率=4×π×107亨/米；μr：材料相对空气的磁导率。材料介电常数ε=ε0×εr，其中ε0：空气绝对介电常数=1/(36π×109)法/米；εr：材料相对空气的介电常数。电σ：电导率，姆欧/米。
对于空气由于电导率很小即 σωε，所以空气的固有阻抗 =  = 377Ω；对于金属相对空气的电导率很大即   σ ωε，所以金属的固有阻抗Zm为：
                                          (10)
金属固有阻抗与纯电阻的空气固有阻抗不同，它包含电阻性与电感性两个分量。结果Zm既取决于金属磁导率又取决于金属电导率。其|Zm|值为：
                     (11)
有时金属的固有阻抗Zm也用趋肤深度 表示：
                                                      (12)
式中：趋肤深度δ的定义为，在任何频率下电流振幅衰减为金属表面电流的1/e(37%)处的金属表面厚度。其表达式为：                                  
                             (13)
对于满足σ ωε和t δ的金属(10)式可简化为：
                             (14)
对于铜材的固有阻抗为：       
微欧/米2                   (15)
是式中：σ=σcσr，其中σc是铜的电导率=5.8×107姆欧/米；σr相对铜的金属电导率。
对于铜材的趋肤深度δ为：
 厘米                        (16)
对于金属的趋肤深度δ为：       
 厘米                      (17)
最后图2.4给出各种金属的固有阻抗、趋肤深度与频率的关系。
2.2 屏蔽效能
屏蔽体对电磁能量提供的衰减量取决三种机理：第一种是波从屏蔽体反射；第二种是进入金属的波在通过金属时被吸收；第三种是当波通过金属后遇到金属反面时发生的再反射（第一次再反射）。表征衰减量的质量因数是屏蔽效能SE，其定义为：
                     (18)
如果电场和磁场是在具有同一波阻抗的同一介质中测量，则(18)可用场强来定义：
                             (19)
                            (20)
式中：EB，EA表示按装屏蔽体前后的电场强度；Hb，Ha表示按装屏蔽体前后的磁场强度。屏蔽效能的机理可以形象地用图2.5表示，注意在下面都采用归一化参数：
2.2.1 屏蔽效能的反射机理
反射是由于空气－金属界面阻抗不匹配引起的，其归一化反射系数是：
对于 K 1                         (21)
对于 K =1                            (22)
对于 0≤K 1                 (23)
式中：K=Zw/Zm                                           (24)
对于K≥1即Zw/Zm≥1时，K可视为电压驻波比。
空气－金属界面的归一化反射系数（即波从空气介质传入金属）是：
                               (25)
金属－空气界面的归一化反射系数（即波从金属介质传入空气）是：
                               (26)
将(19)式展开可得损耗（屏蔽效能）表达式：

           (27)                                            
式中：
γ是传播常数=α+jβ；
α是衰减常数；
β是相位常数；
t是金属厚度。
吸收损耗：
AdB=8.686αt                                 (28)
反射损耗：
RdB=20Log10(1+K)2/4K                         (29)
再反射损耗        
           (30)

（接下期）