电磁屏蔽织物与防辐射屏蔽服屏蔽性能测试方法
广伟中国纺织工业协会检测中心主任
赵玉峰中国纺织工业协会检测中心顾问
一、关于屏蔽材料与屏蔽织物的研究动态
电磁屏蔽是控制电磁干扰, 防止污染环境, 保护人类健康的有效手段。随着科学技术的进步, 在传统的屏蔽材料基础上, 国外不断研究, 开发新的屏蔽材料, 并且开始应用到许多场合。其中电磁兼容技术领域中, 采用物理镀的电镀与化学镀等方法制备的非晶态合金型电磁屏
蔽材料已开始用于提高集成电子电路、仪器仪表、无线电、通信、雷达、以及卫星系统等电磁兼容性能, 发挥了良好作用。近年来, 我国在金属填充聚合物电磁屏蔽材料的研究工作中取得较大进展, 比如, 研制成功的导电聚苯胺与金属微粉混合的高效轻质电磁屏蔽材料,
利用与或其他金属粉末存在的复合效应, 形成导电网络见图所示对电磁能量具有显著的衰
减性能。
按照材料使用形式进行分类, 电磁屏蔽材料可分为金属板带材料、表面金属沉积材料、导电高分子材料、电磁屏蔽涂料和电磁屏蔽织物。
（一）金属板带材料
电磁屏蔽室、微波暗室一直都是电磁屏蔽材料的主要应用领域, 所使用的屏蔽材料是轧制钢板。伴随着钢铁工业发展, 电磁屏蔽钢铁材料的力学性能及屏蔽性能得到了很大程度的提高。虽然屏蔽性能并非轧制钢板的主要追求目的, 但钢板综合性能的提高督屏蔽工程的技术进步起到巨大的推动作用, 主要表现在硅钢和铁镍合金两种材料上。这两种材料在宽频电磁屏蔽性能, 特别是低频磁屏蔽性能方面所具有的优越性是目前任何一种工程屏蔽材料都不
具有的。
某些金属熔体通过快速冷却的方法, 能够获得非晶态金属材料。同金属轧制板材相比,非晶态带材的宽度较窄, 目前国内生产的非晶带宽度普遍在40cm以下。小尺寸规格使材料的
工程化应用受到一定的限制, 然而非晶态金属材料优良的磁导率和饱和磁化强度为解决磁
干扰问题提供了很好的技术方案。
（二）表面金属沉积材料
表面金属沉积材料是采用金属熔射, 真空蒸镀, 阴极溅射、电化学沉积的方法使非导电材料的表面覆盖一层导电薄膜。例如真空镀铝、化学镀铜镍等都是电磁屏蔽材料或元件进场采用
的技术手段。
（三）导电高分子材料
导电高分子材料按其组成和导电机理可分为本征型和复合型两种。本征型主要有,共辘型、金属合物型、电荷转移络合物等, 由于这类导电聚合物成本较高, 电磁屏蔽效能较低, 其应用范围受到很大限制, 目前仍处于实验室研究阶段。复合型己进入实际应用, 是将不同的导电填料分散复合于高分子基材中制成导电复合材料, 如普遍使用的导电塑料、导电橡胶等。（四）电磁屏蔽涂料
导电涂料是由合成树脂、导电填料和助剂组成的一种半液态混合物, 使用过程中将其涂敷于基材表面、固化后形成的导电膜发挥电磁屏蔽的功能。成膜树脂主要有醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯等导电填料包括石墨、银、铜、镍导电粉料, 目前人们正在开发、推广Ag/Cu/Ni三种金属的包覆粉料, 被覆粉料有石墨, 空心玻璃微珠、片型矿物粉体等。
在深入研究电磁兼容材料的同时, 为防止电磁环境污染, 保护作业人员与公众的身体健康, 国内外相继研究、开发用于防辐射的个体屏蔽织物和屏蔽帐篷、屏蔽罩、屏蔽隔断等软体屏蔽材料, 即屏蔽织物。电磁屏蔽织物是一类具有织物网络结构的电磁屏蔽材料。目前电磁屏蔽织物包括化纤布表面金属沉淀织物、技术纤维编织物、金属纤维无纺布、导电纤维与化纤的混纺织物, 涉及的金属材料有Cu、Fe、Ni、Al、不锈钢纤维。同其他电磁屏蔽材料相比, 屏蔽材料有质地柔软、易于剪裁、便于贴装的特点。屏蔽效能的高低取决于使用的金属类型和织物的制造方法。
在屏蔽织物的成型工艺方面, 主要分为下面三种
(一)软化金属纤维屏蔽织物
此为纺织成型, 它是特棉纤维, 毛纤维等植物性、动物性纤维与软化金属纤维合股制纱线, 在纺织成屏蔽织物由于加入金属纤维的量不同, 使之屏蔽衰减性能也不相同。目前我国多半采用软化不锈钢纤维与棉纤维、化学纤维等植物纤维混纺制成, 一般衰减性能, 即屏蔽效能大致在10-60dB。采用防止成型的屏蔽织物有:手感与服饰感好;透气性强;色彩多样;耐洗涤;折叠性良好等特点。基本上与市场上流行的纺织布性能一样, 适合作防辐射屏蔽服、屏蔽罩、屏蔽窗帘等。
(二)镀膜金属屏蔽织物
此为湿镀成型, 它是在制成纺织成品, 即布料的两面, 采用物理镀或化学镀的工艺, 在布料上置换沉积上一层导电膜一导电粒子制成的屏蔽织物。镀膜成型的屏蔽织物,一般视金属导电膜层的厚度与施镀金属粒子的导电性来决定屏蔽织物的屏蔽性能, 一般可具有30-80dB 的衰减。镀膜织物比软化金属纤维织物在透气性能、服饰感与耐洗涤等性能方面差,但对电磁能量衰减幅度大。所以镀膜屏蔽织物可广泛制成屏蔽帐篷, 作假目标、屏蔽罩等。(三)金属粒子包覆织物纤维屏蔽织物
日本等国家在开展用金属粒子包覆织物纤维制作屏蔽织物的力度很大, 我国近几年也开始涉足。这种包覆法是将棉纤维、化学纤维等织物纤维处理后, 采用金属置换将导电粒子渗透、沉积在织物纤维表面, 即形成一层牢固的金属导电膜(见图2所示)。
从成型工艺考虑, 在实际制作上多采用对织物纤维丝进行导电层包覆做法。这种方法制作成本高, 从性能上分析, 兼顾软化金属屏蔽织物与镀膜屏蔽织物的特点, 其性能介于上述两者之间。
二、关于屏蔽织物屏蔽效能侧试方法的国内外研究动态
(一)屏蔽效能
材料的屏蔽效能SE是指空间某点未加屏蔽时的电场强度E0(或电场强度H0、能量场强度P。）与加屏蔽该点的电场强度E1（或电场强度H1、能量场强度P1）的比值, 对于实际屏蔽材料, 屏蔽效能SE可表示为SE=A+R+B,A、R、B三项表达式如下表所示：
式中: R一表示电磁波通过屏蔽表面时, 由阻抗突变引起的反射损耗
A一表示电磁波在屏蔽体内部传播时, 电磁能量被吸收的损耗
B一表示电磁波在屏蔽体的两个界面的多次反射损耗
表1 各种电磁场屏蔽性能表达式
注：f一频率;σ1一电导率从;μ1一磁导率;r一与磁场源的距离;l一屏蔽体厚度。
(二)国外研究动态
关于屏蔽织物屏蔽效能的测试方法, 目前国外尚无统一的方法。
美国军标制定的“MIL-STC-285大样法” 已经用于屏蔽布、屏蔽衬垫、屏蔽玻璃、导电橡胶等复合屏蔽材料屏蔽效能之测定上。“MI L-STC-285大样法”是国际上公认的标准屏蔽效能的测试方法, 它直接模拟了被测样品在空间场的屏蔽效能。这种方法测量动态范围宽,它可以测量不同规格不同厚度的材料。
1、测量原理
“大样法”是在屏蔽室或者微波暗室进行屏蔽测试的, 它在屏蔽室或者暗室上开一个窗口,
将屏蔽材料固定在窗口上, 测得加屏蔽材料前后的场强比值, 就是将屏蔽材料的屏蔽效能。“大样法”测试系统见图3所示
2、测试仪器
频谱分析仪：Agilent E4407B、RSA2003218
信号源：ZN1042
3、MIL-STD-285屏蔽效能测量装置一套
1)测量装置尺寸,3×3×3(m) 用2.5mm钢板拼装焊接
2)钡量口尺寸:600×600(mm)咖
3)屏蔽门尺寸:850×2000(mm)
4)测量动态范围频率为10KHz-18GHz, 场强100dB.
MIL-STD-285大样法已经在美国和欧洲许多国家与地区的军用、民用、与工业领域得到了比较广泛的采用, 在国际上己经成为屏蔽材料的典型测试方法。
(三)国内研究动态
在我国, 中国计量研究院、信息产业部电子标准化研究所和航天203所等多家单位均在2000年之前建立了基于SJ20524中定义的同轴测量装置, 某些单位建立了拱形法测量系统。所有这些测量方法, 在实施电磁抑制材料的屏蔽效能测量方面发挥了积极作用。
1、同轴插入测量法
依据SJ20524-1995《材料屏蔽效能测量方法》进行。
1)测量原理
在实验室内, 将信号源的工作频率与输出功率调整到所要测试的参数上, 当工作状态稳定后, 将信号源的功率输出通过同轴波导传输到信号接收机或者频谱仪上, 此时接收机或者频谱仪的显示部分所显示的数据, 即为该频率下接收机所接受到的输入场强值, 一般以dB 表示, 记作P0；然后将按照规定的尺寸要求裁剪好的待测样品放入同轴波导之间的法兰盘
内加固好, 在按照上述参数不变的工作下开机, 那么这时接受系统显示部分所显示的数据就是经过电磁抑制材料衰减后的材料屏蔽的场强值, 记作P1,两者测量结果, 可以通过下公式计算求出材料的屏蔽效能；
当测量值用dB表示时, P1-P0。即为屏蔽效能的衰减值;当测量值用功率表示时, 则
有;A=10 logP0/P1
式中:A一材料衰减值,
P0一初始空白场强值
P1一衰减后场强值
2)主要装置——法兰同轴传输线
同轴插入法的测量装置如图4或5所示；同轴插入测量装置内电场与磁场相互正交, 而且相互垂直与电磁波的传播方向, 相当于空间的平面电磁波, 因此测量结果是试样对垂直入射平面波的屏蔽效能。用法兰同轴测试装置进行材料的屏蔽效能测试时, 常用的系统测量方式有：信号源电磁干扰测量仪测量方式；跟踪信号源频谱分析仪测量方式；网络分析仪测量方式。
3)测试仪器:
网络分析仪HP8753C ANA2003626
频谱分析仪Agilent4407 RSA2003218
信号源Wiltron6745B RAG2003530
信号源HP3325B ULF2003265
毫米波点频源37.5GHz
毫米波接收机
2、拱形测量法
1)测量原理
这种方法是在GJB5239-2004《射频吸波材料吸波性能测量方法》基础上发展而成, 他主要的装置是设计安装一条拱形滑轨, 将信号源的发射天线与接受系统的接收大线分别装置在拱形轨道上, 一般原则上将发射天线与接收天线调整一定的角度, 测量示意图见图6。
测量原理是：矢量网络分析仪的输出端与发射天线相连接, 激励信号经过被测吸波材料或金属板后反射, 再有接收天线接受, 并将之送入矢量网络分析仪的输出端, 发射天线与接收天线在拱形架上可以自由移动, 并且都指向圆心, 被测式样的反射电平与金属板的反射电平之比即为吸波材料的反射率, 拱形法的适用频率范围1-18GHz.
测试时, 将信号源的工作频率与输出功率调整到所要测试的参数上, 主要是信号源的工作频率与输出功率, 这时, 信号源的输出通过发射天线打到置于一定角端处的全反射板上,然后, 发射能量经过全反射板到接收大线, 部分被吸收掉, 此时接收机的显示部分所显示的数据, 即为该频率下的空白场强值,（一般以dB表示, 记作P0。
关机后, 将按照规定的尺寸要求裁剪好的待测样品放在全反射板二, 在按照上述参数开机, 则发射天线所发射的能量经置于一定角端处的全反射板的吸波材料所吸收, 剩余能最,即为被吸收的能量反射到接收天线, 再输入到接收机上, 那么这时接受系统显示部分所显示的数据就是经过吸波材料吸收后的场强值, 记作P1.
按照同轴屏蔽效能计算公式计算材料的衰减值。
2)主要测量仪器：
E8254A 微波信号发生器
E7045 A EMC分析仪或
ESA 系列RF频谱分析仪、网络分析仪
3）主要装置：
微波暗室: 4×4×3 m
弓形轨及样板支架
标准全反射板
3、开窗测试法
电磁屏蔽效能试验参照MIL-STD-285:1956《用于电子试验的电磁屏蔽环境衰减方法》的相关规定, 在按照该标准建造的吸波暗室进行, 需要信号源, 频谱仪, 发射接收天线等设备。首先选择较宽阔场地, 将收、发天线直接相对.测量直通值E1;然后将备选屏蔽材料固定在实验材料板上, 材料板压接在吸波暗室的窗户上, 发射天线连接信号发生器置于室外,接收天线连接频谱仪置于室内, 测量吸波暗室内部信号强度, 得到材料测量值E2;直通值与材料测量值的比值S=20logE1/E2即为该材料的电磁屏蔽效能值。具体天线位置, 材料尺寸等参数参照MIL-STD-285;1956确定。实验室布置示意图见图7所示。
三、关于纺织系统屏蔽织物屏蔽效能侧试方法的研究
鉴于我国纺织行业的实际条件, 本着经济、实用的原则。我们参照原苏联所采用的“开窗法” 和美军所采用的“大样法” 之测量原理, 研究并提出如下测量方法作为我国现阶段屏蔽织物屏蔽效能的测量方法, 定义为” 大样开窗法” 同时, 在1000MHz以上又设计了” 小同轴测量法”。
(一)大样开窗测量法
作为屏蔽织物屏蔽效能的主体测量方法, 可以对所有屏蔽织物进行衰减性能鉴定。大样开窗法实际上也是在不同频段的几个选定的点频处进行测量.
1、测量原理
大样开窗法的必要条件是建立一座按设计要求的屏蔽室, 在屏蔽室的中间位置设计安装一面屏蔽墙, 该墙的四边要与屏蔽室的四壁接触良好, 无缝隙, 构成电气一体化结构。在屏蔽墙的中央部位开有一定尺寸的测试专用窗口。为防止电波信号的被反射与折射而干扰测量结果, 在屏蔽室内的所以壁面的表面粘敷平板型吸波材料测试窗尺寸为600mm×600mm。大样开窗法的测量原理是将信号源与发射天线置于屏蔽墙的一侧（屏蔽室内）, 而将接收机与接收天线置于屏蔽墙的对应另外一侧, 发射天线与接收天线正对测试专用窗口的中心范围, 各距屏蔽墙1m, 所以又称1m测量法。（测量装置与测试系统图示于图8）。或各距屏蔽窗口0.3m。将屏蔽材料固定在窗口上, 测量材料前后的场强比值, 就是屏蔽效能值。
当然, 针对上述大样开窗法系统装置的特点, 也可以进行简化设计, 即在屏蔽室的一侧边
屏蔽墙上, 开一个600mm×600mm的测试用窗口, 将收发两副天线等距离布置在测试用窗口的对应两侧, 测量加屏蔽织物前后的场强值该装置示意如图9所示。
2、操作程序
按正常仪器操作规程开启信号发生器（或发射机）, 按测试需要调整好工作频率与发射功率, 那么发射系统通过发射天线的信号通过测试专用窗口而被接收天线所接收, 此时接收机显示的数据即为空白场强, 记作E0或P0；然后关机将待测屏蔽织物样品裁剪成适当尺寸后固定在专用测试窗框上, 并保持与屏蔽墙的接触良好然后按上述参数不变, 开启信号源系
统此时, 接收系统就会接收到经过屏蔽织物衰减后的场强, 记作E, 或P1
按下列公式即可求出屏蔽织物的屏蔽效能
式中:
AE, AP一屏蔽效能衰减值,db
E0一一未加入屏蔽织物时所测试得的空白场强,V/m;
E1一加入屏蔽织物后所测试得的场强,V/m;
P0一未加入屏蔽织物时所测得的空白场强, μw/cm2
P1一加入屏蔽织物后所得的场强, μw/cm2
3、主要设备与仪器（供参考例）
HP8648(频率100Hz-2Ghz) 信号发生器台1台
AV1485(频率250KHz-4GHz) 合成信号源台1台
或不同频段的发射机系统, 比如1000Hz,13.5MHz,19.5MHz,1800MHz 频段发射设备频谱分析仪或适宜的综合场强测试仪.
(二)小同轴测量法
在高频率段, 配合“大样开窗法” 对屏蔽织物作复核测量其测量原理与前述之同轴法相同, 测试系统示
意图见图10所示。
小同轴测量法也可用于测量1000MHz以上屏蔽织物屏效之测量, 而大样开窗法专门用于1000MHz以下屏蔽
织物之屏蔽效能的测量, 也可以作全频屏效试验。
四、关于防辐射屏蔽服屏蔽效能的侧试方法的研究
同样, 关于防辐射屏蔽效能服的屏蔽效能的测试, 国内外亦没有形成统一的测试规范。考虑到防辐射屏蔽服要穿在人的身上, 其领口、对襟与袖口等部位一般呈开放式的, 因此导致不同部位的电磁屏蔽效能是不相同的。为真实的反映屏蔽服对人体的保护作用, 现研究提出模拟人体穿上屏蔽服的实际屏蔽作用程度的
‘仿真测量法’ , 也经实践证明是可行的办法。
仿真测量法原则上要在屏蔽室或微波暗室中进行, 以保证测量的准确性。
仿真测量法基本上是模拟实际使用状态时的测量方法, 因此要求信号源与接收机适用的频率范围要广, 测量场强范围要大。一般来说, 信号源的发射功率应在几十W以上, 工作频率应从中波到微波, 因此作为信号源要用2-3台频率能贯连的设备。而接收系统则要求适用频率范围宽, 可从100KHz-10GHz, 测量场强应
采用非选频全向综合场强测量仪。
(一)测量原理
在专用实验室中, 将发射天线置于室内恰当的固定方位, 而接收天线, 即全向综合场强仪, 置于人体模特装置内的胸部位置, 发射天线与接收天线呈水平状态, 原则上要求两者相距在1λ以上。
测试时, 第一步是先将信号源按测试要求调整到满足工作频率与发射功率。信号源正常工作状态下, 则置于模特装置内的接收仪器探头(即接收天线)可接收到信号源发射的功率密度, 那么综合场强测量仪所显示
的数据即为空白场强值, 记作E0或P0。
第二步是将待测防辐射屏蔽服穿在人体模特身上, 系好纽扣或拉链。当信号源正常工作状态下, 则综合场强测量仪又会接收到一个新的数值, 那么此数值即为穿上防辐射屏蔽服后的场强值, 记作E1或P1。
按下式可计算出屏蔽效能
对于电场, 则有Ag=20eog·E0/E1
对于功率密度, 则有Ap=10eog·P0/P1
公式中含义类同屏蔽织物屏蔽效能计算公式中字母含义。测量原理示意图见图11所示。
(注:λ应按最低测试频率所对应的波长计算或直接取1.5一2m)
(二)主要测试装置与仪器
1、屏蔽室（或微波暗室）
屏蔽室有一定的体积空间, 内壁粘敷平板吸波材料；亦可直接采用微波暗室, 作为专门实验室。
2、发射系统
1)中、短波信号源
可选用几百的广播实验发射机或专门设计的信源设备, 工作频率可选择100KHz-3MHz频率中的几个点频。
2)超短波（或短波）信号源
可选用13.56MHz或40.68MHz的信号源或工、科、医射频设备作为发射系统, 输出功率可调。
3)微波信号源
可选用915MHz±25MHz的工、科、医射频设备, 输出功率可调。
可选用800-980MHz与1800-2000MHz干扰器作模测信号源。
3、综合场强测量仪
1)国产：HJ-2型高频近场测量仪, 频率范围为100KHz-30MHz;
H-2型全向智能场强仪, 频率范围约为300KHz-6GHz。
2)进口：可选用PMM8053A配专用探头或其他进口仪器。
五、侧误差分析及防止措施
(一)测量系统误差
由测试仪器及其配套系统所产生的测试误差, 总的控制在≤2dB左右。这在仪器设计、元器件选择与计量校验等环节中已采取了相关措施, 进行了有效控制。
(二)环境影响误差
由于环境因素, 比如温、湿度环境背景电磁场等的干扰也会产生测量误差。为此, 要求测量工作应在专门设计的标准屏蔽室或微波暗室中进行。
(三)待测样品置入误差
由待测物样的放入状况不一致, 待测物样与屏蔽室的相对位置不同以及其他原因也会带来在测量结果上的误差。因此, 在测试时, 一定要确保收、发系统的相对位置不变同时,每一个数据要测3次, 取其平均值。
(四)电源系统产生的误差
由于供电源系统电压及电流的波动以及线路反馈外界干扰信号所引起的误差, 有时所带来的测量误差也是较大的。为此, 在供电源系统条件允许时应加稳定电源与电源滤波器, 防止电源系统所产生的测量误差。
电磁屏蔽一般可分为三种
电磁屏蔽一般可分为三种 ：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中，原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。 但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。 一、静电屏蔽 静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入需要保护的某个区域。 静电屏蔽依据的原理是：在外界静电场的作用下导体表面电荷将重新分布，直到导体内部总场强处处为零为止。接地的封闭金属壳是一种良好的静电屏蔽装置。如图所示，接地的封闭金属壳把空间分割成壳内和壳外两个区域，金属壳维持在零电位。根据静电场的唯一性定理，可以证明：金属壳内的电场仅由壳内的带电体和壳的电位所确定，与壳外的电荷分布无关。当壳外电荷分布变化时,壳层外表面上的电荷分布随之变化,以保证壳内电场分布不变。因此，金属壳对内部区域具有屏蔽作用。壳外的电场仅由壳外的带电体和金属壳的电位以及无限远处的电位所确定，与壳内电荷分布无关。当壳内电荷分布改变时，壳层内表面的电荷分布随之变化，以保证壳外电场分布不变。因此，接地的金属壳对外部区域也具有屏蔽作用。在静电屏蔽中，金属壳接地是十分重要的。当壳内或壳外区域中的电荷分布变化时，通过接地线,电荷在壳层外表面和大地之间重新分布,以保证壳层电势恒定。从物理图像上看，因为在静电平衡时，金属内部不存在电场，壳内外的电场线被金属隔断，彼此无联系，因此，导体壳有隔离壳内外静电相互作用的效应。 如果金属壳未完全封闭，壳上开有孔或缝，也同样具有静电屏蔽作用。在许多实际应用中，静电屏蔽装置常常是用金属丝编织成的金属网代替闭合的金属壳，即使一块金属板，一根金属线，亦有一定的静电屏蔽作用，只是屏蔽的效果不如金属壳。 在外电场的作用下，电荷在导体上的重新分布，在10-19秒数量级时间内就可完成，因此对低频变化的电场，导体上的电荷有足够长的时间来保证内部
电磁屏蔽基本原理
1、电磁屏蔽基本原理 如图1所示电磁屏蔽的基本原理是：采用低电阻的导体材料，并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍，起到屏蔽作用。某些屏蔽材料可将大部分入射波反射掉，利用内部吸收及多重反射损耗掉部分进入材料的电磁波，只允许极少量的电磁波透过材料继续传播。 钢金属结构就起到了电磁屏蔽的作用，会大大影响附近基站对楼内的信号覆盖强度，下面用具体公式证明这一点。 钢金属结构对电磁波的损耗主要由反射损耗和吸收损耗组成。吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算公式为： AdB=(f×σ×μ) /2×t 其中 f：频率(MHz) μ：金属导磁率σ：金属导电率 t：屏蔽罩厚度 联通附近基站使用的频率是900MHz，钢的导磁率约为450×10-4左右，钢的导电率约为×10-5左右，钢结构厚度约为0.02米左右。 将上述参数代入公式，吸收损耗约为31dB。 反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化，因此它不仅取决于波的类型，而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离。 近场反射损耗可按下式计算 RdB=168+10×lg(σ/μrf)
其中 r：波源与屏蔽之间的距离，估算取为200米。 将参数代入公式，得到反射损耗为。 因此，由于钢金属结构引起的损耗为吸收损耗和反射损耗之和，即为，再加上建筑物其他混凝土结构的损耗20dB，总损耗约为97dB。 2、链路预算 下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。 上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。 对于GSM900M系统的上下行链路，按照链路预算公式，计算后建筑物内信号电平值为-99dBm左右，基本无法满足正常的通话需求。 对于GSM1800M系统，其覆盖能力还不如GSM900M，也无法达到覆盖效果。 对于CDMA系统，链路预算表格如下表
电磁屏蔽织物综述
电磁屏蔽织物 彭志远1，杨爱景2，王春香1 （1. 河北科技大学，河北石家庄 050018，；2.国家羊绒产品质量监督检验中心，河北石家庄 050018）摘要：论述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段，综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状，叙述了织物电磁屏蔽的性能测试，简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状及趋势。 关键词：电磁屏蔽；织物；屏蔽材料 中图分类号：文献标志码： Electromagnetism Shielding Fabric Peng Zhiyuan1,Yang Aijing2,Wang Chunxiang1 (1. Hebei University of Science & Technology, Shi jiazhuang, Hebei 050018, China； 2.National Center for Quality Supervision and Inspection of cashmere product, Shi jiazhuang, Hebei 050018,China) Abstract: The principle of electromagnetic shielding is discussed in this paper. The preparation technologies of various EMS fabric materials, the metal -coating fabric, surface -spreading fabric, affixed foil metal fabric and blended fabric, are analyzed. The performance test of electromagnetic shielding fabrics is described. The development trend of EMS fabric materials is pointed out. Key words: electromagnetic shielding; fabric; shielding material 0 引言 随着科技的迅速发展，电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用，随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的速度递增，电磁对环境的污染日益严重[1]。在世界各地，各种信息网络传递着数以亿计的军事、政治、经济等方面的重要情报和信息，由于电磁波辐射而导致的信息泄密事件也时有发生，直接威胁到国家政治、经济、军事安全。同时，电磁波还会造成武器系统失灵，给作战带来严重的隐患。因此，防止电磁波辐射，以保障信息、武器系统安全以及人体健康成为迫切任务[2-4]。 收稿日期：修回日期： 作者简介：彭志远（1987—），女，在读研究生。主要研究方向为防电磁辐射纺织品的开发。 E-mail:pengzhiyuanhaohao@https://www.wendangku.net/doc/bb16534798.html,。 目前，电磁防护的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于电磁屏蔽材料在社会生活和国防建设中的重要作用，因而其研究开发成为人们关注的重要课题[5-7]。 1 电磁屏蔽的原理 电磁辐射是指电磁场能量以频率 30-30000MHz电磁波的形式向外发射。电磁波在传播途中遇到障碍物时，受障碍物的反射和吸收作用，能量发生衰减。通常，屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能（Shielding Effectiveness，SE）表示，即SE=20lg(E /E )，其中，E 是无屏蔽材料时该点场强，E是有屏蔽体后该点场强。 电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常按3种不同机制进行衰减（如下图）：①在入射表面的反射损耗；②未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的损耗；③在屏蔽体内部的多次反射损耗。电磁波通过屏蔽材料总屏蔽效果可按下式计算： SE=A+R+B
电磁屏蔽原理
利用这个特性，可以达到屏蔽电磁波，同时实现一定实体连通的目的。方法是，将波导管的截止频率设计成远高于要屏蔽的电磁波的频率，使要屏蔽的电磁波在通过波导管时产生很大的衰减。由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区，因此成为截止波导管。截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一。常用的波导管有圆形、矩形、六角形等，它们的截止频率如下： 矩形波导管的截止频率：f c=15×109 /l式中：l是矩形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 圆形波导管的截止频率：f c=17.6×109 /d式中：d是圆形波导管的内直径，单位是cm，f c的单位是Hz。 六角形波导管的截止频率：f c=15×109 /w式中：w是六角形波导管的开口最大尺寸，单位是cm，f c的单位是Hz。 截止波导管的吸收损耗：落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时，会发生衰减，这种衰减称为截止波导管的吸收损耗，截止波导管的吸收损耗计算公式如下 A=1.8×f c×t×10-9（1-（f/f c）2）1/2（dB） 式中：t是截止波导管的长度，单位是cm，f 是所关心信号的频率（Hz），f c是截止波导管截止频率（Hz）。如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率（f﹤f c/5），则公式化简为：A=1.8×f c×l×10-9 （dB） 圆形截止波导管：A=32t/d（dB） 矩形（六角形）截止波导管： A=27t/l （dB） 从公式中可以看出，当干扰的频率远低于波导管的截止频率使，若波导管的长度增加一个截面最大尺寸，则损耗增加将近30分贝。 截止波导管的总屏蔽效能：截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时，就可以考虑使用截止波导管，利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能。 16. 截止波导管的注意事项与设计步骤 1）绝对不能使导体穿过截止波导管，否则会造成严重的电磁泄漏，这是一个常见的错误。 2）一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态，并且截止频率要远高于（5倍以上）需要屏蔽的频率。设计截止波导管的步骤如下所示： A) 确定需要屏蔽的最高频率F max和屏蔽效能SE B) 确定截止波导管的截止频率F c，使f c≥5F max C) 根据F c，利用计算F c的方程计算波导管的截面尺寸d D) 根据d和SE，利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t 说明： 在屏蔽体上，不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏。因此，在结构设计中，可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”，减小缝隙的电磁泄露。这时，截止波导的截面最大尺寸可
浅谈织物涂层整理
浅谈织物涂层整理 织物,涂层 纺织品涂层整理剂又称涂层胶，是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水，耐水压，通气透湿，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。早在二千多年前，古代中国人民就已经把涂层胶用于织物表面，那时多为生漆、桐油等天然化合物，主要用于防水布的制作。时至近代，出现了性能优越的多种合成聚合物类涂层胶。最初的产品存在只防水而不透湿的缺陷，涂层织物使用时有闷热感，舒适性差。为了改善涂层胶的通气透湿性，自70年代以来，科研人员通过对涂层胶化学结构的改性和变换涂层加工方法等手段研制出了一系列防水透湿型织物用涂层胶。近年来，功能型涂层胶和复合型涂层胶也有了较大的发展。 涂层胶的分类方法很多，按化学结构分类主要有： 1.聚丙烯酸酯类（PA）； 2.聚氨酯类（PU）； 3.聚氯乙烯类（PVC）； 4.有机硅类； 5.合成橡胶类(如氯丁橡胶)。 此外，还有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类。目前主要应用的是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。按在使用上采用的介质不同分为溶剂型和水系型两种，溶剂型具有耐水压高，成膜性好，烘燥快，含固量低等优点，但同时又有在织物上渗透性强、手感粗硬，毒性大、易着火，需要溶剂回收装置、且回收费用高的缺陷。与溶剂型相比，水系型无毒、不燃、安全，成本低、不需回收，可制造厚涂产品，有利于有色涂层产品的生产，涂层亲水性好；其缺点是耐水压低，烘燥慢，在长丝织物上粘着较难。按涂层工艺及焙烘条件不同又有干式涂层胶和湿式涂层胶，低温交联涂层胶和高温交联涂层胶之
EMC电磁屏蔽材料设计者指南
１、ＥＭＣ设计的紧迫性 本章讲解ＥＭＣ设计的紧迫性，为本书重点介绍实际技术提供背景。首先简单介绍ＥＭＣ符合性测试的要求，然后介绍相关的法规和标准。最后复习一下电磁屏蔽的理论，以为读者提供足够的知识来选择适当的屏蔽技术。 什么是电磁兼容性？ 电磁兼容是一台设备在所处的环境中能满意地工作的能力，它既不对其它设备造成干扰，也不受其它干扰源的影响。干扰的定义是能引起误动作或性能下降的电磁能量，今后我们称为ＥＭＩ。 图1-1电磁场 任何一个电磁能量会产生扩散的球面波，这种波在所有方向上传播。在任何一点，这种波包含相互垂直的电场分量和磁场分量，这两种分量都垂直于波的传播方向。这种情况如图１－１所示。虽然如图１－２所示的频谱中的任何频率的都能引起干扰，但主要问题是由１０ＫＨz～１ＧＨz范围内的射频能量引起的。射频干扰（ＲＦＩ）是电磁干扰的一种特殊形式，光、热和Ｘ射线是电磁能量的其它特殊形式。 图1-2 电磁谱 电磁干扰需要两个基本条件：电磁能量源和对这个源产生的特定幅度、频率的能量敏感的器件，称为敏感器。表１－１给出了一些常见的源和敏感器。另外，在源和敏感器之间还需要传播路径来传输能量。电磁干扰屏蔽通常改变电磁能量传播路径来达到的。 表1.1电磁干扰源和敏感器 电磁干扰分为两类：辐射干扰和传导干扰，这是由传播路径的类型来定的。 当一个器件发射的能量，通常是射频能量，通过空间到达敏感器时，称为辐射干扰。干扰源既可以是受干扰系统中的一部分，也可以是完全电气隔离的单元。传导干扰的产生是因为源与敏感器之间有电磁线或信号电缆连接，干扰沿着电缆从一个单元传到另一个单元。传导干扰经常会影响设备的电源，这可以通过滤波器来控制。辐射干扰能影响设备中的任何信号路径，其屏蔽有较大难度。 辐射电磁能量成为电磁干扰的机理可以由法拉第定律来解释。这个定律表明当一个变化的电场作用于一个导体时，在这个导体上会感应出电流。这个电流与工作电流无关，但是电路会象与工作电流一样来接收这个电流并发生响应。换句话说，随机的射频信号能够向计算机发出指令，使程序发生变化。 技术驱动力 有许多因素使ＥＭＣ成为电子设备设计中重要的内容。
抗电磁辐射织物的屏蔽效能测试方法探讨
抗电磁辐射织物的屏蔽效能测试方法探讨 发表时间：2018-09-12T16:33:07.283Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：王彦利 [导读] 摘要：在目前现状下，受到网络化带来的显著影响，各类视听设备、移动电话与电磁炉设施都在全面融入平日生活中。 西安市环境监测站陕西西安 710118 摘要：在目前现状下，受到网络化带来的显著影响，各类视听设备、移动电话与电磁炉设施都在全面融入平日生活中。然而不应忽视，上述产品很可能伴有电磁辐射，对此有必要予以相应的屏蔽。某些织物具备屏蔽性能以及抗辐射的效能，针对此类织物有必要予以相应的测试，从而全面评定其具备的屏蔽效能。 关键词：抗电磁辐射织物；屏蔽效能；测试方法 从危害性质来讲，电磁辐射具备显著的累积效应以及热效应，因此其能够伤害到人体健康。为了有效抵抗强度较高的电磁辐射，可以运用织物屏蔽的方式来抵抗辐射。但是实质上，某些织物本身并没能达到最优的屏蔽效能。因此可见，对于多种多样的抗辐射织物都应当予以全方位的效能测试，通过运用测试手段来获得精确结论，进而显著优化了织物具备的防辐射性。 一、抗辐射织物具备的基本原理 与传统织物相比，抗辐射织物具备全新的特征，这是由于此类织物包含了屏蔽性的织物材料，因此能够抵挡相应强度的外界电磁辐射。具体而言，抗辐射织物的基本特征在于电磁能传递的全面限制，从而阻断了特定空间内的电磁辐射传输。从波形衰减的角度来讲，此类织物可以实现衰减电磁波的效应，对于反射与入射的波形予以改变。在此前提下，某些电磁波即便没有受到衰减影响，则也将会被织物表层吸收，从而显著减低了人体遭受电磁波带来的伤害性。 对于织物具备的屏蔽电磁波效能具体在运算时，通常来讲都会涉及到吸收衰减比率、电磁屏蔽效果、多次反射而导致的内部衰减以及单次反射导致的表面衰减。在这其中，对于织物材质本身的屏蔽效能如果要予以精确鉴别，那么必须凭借总屏蔽效应予以全面的确定。某些情形下，如果将织物置于低频的环境下，则反射效应与屏蔽效能之间将会体现为更强的联系。由此可见，织物材料如果体现为较强的反射性，那么意味着与之有关的屏蔽性以及导电性也能够达到优良的水准。除此以外，对于潜在性的吸收损耗也要予以考虑。 经过归纳可知，织物屏蔽效能在根本上关乎电磁波频率、比电导率、材料厚度、待测电磁波的间隔距离、比磁导率、波阻抗、材质本身具备的阻抗以及其他要素。此外，衰减系数也关系到屏蔽效能。具体在选择不同种类的织物时，针对上述的各项要素都要全面予以兼顾。通过运用屏蔽测试的方式，应当能够给出各项要素给织物性能带来的某种影响。 二、测试织物屏蔽效能的具体方法 电磁辐射具备较强伤害性，因此亟待探究可行性的改进举措，通过运用相应的屏蔽方式来阻挡电磁波，避免其威胁到人体。截至目前，与抗辐射织物有关的各种检测方法正在逐步达到完善，其中的测试范围包含了高分子合成的织物、纤维与金属混纺的织物、纳米材质的织物与其他种类织物。具体而言，检测织物屏蔽效能可以用到如下的方法： （一）运用近场法进行测试 针对织物测试可以选择近场法用来实现全面的测定，其中包含双盒法与其他的测试手段。从基本特征来讲，近场法主要针对于近场范围的电磁波，对于织物能够屏蔽近场电磁辐射的具体效能予以测定。例如针对双盒检测法而言，其侧重于测试接收辐射的概率，凭借小型天线与屏蔽盒来完成上述的测试操作。因此相比而言，运用近场法来测定织物屏蔽效能的措施并不会耗费较多资金与较高成本，其具备便捷性与简易性的独特优势。但是不应忽视，如果选择了此类测试方法，那么将会受到谐振影响，对此有必要引发重视。 （二）运用远场法进行测试 远场测试法的测试对象包含远场的电磁波辐射，在此前提下测定屏蔽效能。在这其中，对于远场法可以将其分成同轴传输线、法兰同轴检测法与其他的检测方式。在全面实现远场电磁测试的前提下，主要能够测定平面波受到织物吸收与织物反射的比率。对于同轴传输线而言，应当将其置于特定强度的磁场中，然后根据织物本身具备的屏蔽效能来实现全过程的检测。因此，选择远场检测方法能够达到较宽的动态测试范围，与之有关的损耗能量相对较低，同时也无需配备某些辅助性的检测设施。 （三）运用屏蔽室法进行测试 运用屏蔽室来测定织物具有的屏蔽效能，其基本特征在于设置必要的信号接收设施，在此前提下给出功率值与场强的差值。因此可见，对于上述的差值就可以将其视作织物具备的屏蔽性。相比而言，屏蔽室法具备更高层次的精准性，然而很可能会耗费较高比例的资金。与此同时，运用此类检测方式还可能将会受到电磁泄露给其带来的某些干扰。具体在进行选择时，应当能够结合织物特征加以灵活的选择。 结束语： 经过全面的分析，可以得知抗辐射织物是否具备优良的辐射屏蔽效能，其在根本上决定于电磁波频率、材料特性、屏蔽体与辐射源的间隔距离与其他有关要素。因此在全面施行织物检测时，应当因地制宜选择与之相适应的测试方法，在此前提下得出精确度较高的效能检测结论，为改善织物性能提供必要的参照。 参考文献： [1]吴雄英，张亚雯，袁志磊.纺织品电磁屏蔽效能评价标准的现状分析[J].纺织学报，2016，37（02）：170-176. [2]郑倩雪，刘哲，张永恒等.双层防电磁辐射织物的屏蔽效能[J].纺织学报，2016，37（01）：47-51. [3]王飞龙.金属混纺织物设计与屏蔽性能影响因素分析[J].产业用纺织品，2015，33（01）：34-37. [4]程明军，吴雄英，张宁等.抗电磁辐射织物屏蔽效能的测试方法[J].印染，2013（09）：31-35.
电磁屏蔽技术基础知识
Thalez Group 电磁屏蔽技术基础知识
目录 1.电磁屏蔽的目的 2.区分不同的电磁波 3.度量屏蔽性能的物理量——屏蔽效能 4.屏蔽材料的屏蔽效能估算 5.影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素 6.实用屏蔽体设计的关键 7.孔洞电磁泄漏的估算 8.减少缝隙电磁泄漏的措施 9.电磁密封衬垫的原理 10.电磁密封衬垫的选用 11.常用电磁密封衬垫的比较 12.电磁密封衬垫使用的注意事项 13.电磁密封衬垫的电化学腐蚀问题 14.与衬垫性能相关的其它环境问题 15.截止波导管的概念与应用 16.截止波导管的注意事项与设计步骤 17.面板上的显示器件的处理 18.面板上的操作器件的处理 19.通风口的处理 20.线路板的局部屏蔽 21.屏蔽胶带的作用和使用方法
电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。另一方面，空间的各种电磁波也会感应到电路中，对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。 一.电磁屏蔽的目的 同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同。因此，在考虑电磁屏蔽性能时，要对电磁波的种类有基本认识。电磁波有很多分类的方法，但是在设计屏蔽时，将电磁波按照其波阻抗分为电场波、磁场波和平面波。 电磁波的波阻抗ZW 定义为： 电磁波中的电场分量E与磁场分量H的比值: ZW = E / H 电磁波的波阻抗与电磁波的辐射源性质、观测点到辐射源的距离以及电磁波所处的传播介质有关。 距离辐射源较近时，波阻抗取决于辐射源特性。若辐射源为大电流、低电压（辐射源的阻抗较低），则产生的电磁波的波阻抗小于377，称为磁场波。若辐射源为高电压、小电流（辐射源的阻抗较高），则产生的电磁波的波阻抗大于377，称为电场波。 距离辐射源较远时，波阻抗仅与电场波传播介质有关，其数值等于介质的特性阻抗，空气为377Ω。电场波的波阻抗随着传播距离的增加降低，磁场波的波阻抗随着传播距离的增加升高。 注意: 近场区和远场区的分界面随频率不同而不同，不是一个定数，这在分析问题时要注意。例如，在考虑机箱屏蔽时，机箱相对于线路板上的高速时钟信号而言，可能处于远场区，而对于开关电源较低的工作频率而言，可能处于近场区。在近场区设计屏蔽时，要分别电场屏蔽和磁场屏蔽。 二. 区分不同的电磁波
织物涂层整理的常用方法
标准集团（香港）有限公司 织物涂层整理的常用方法 涂层整理就是将一层或者多层能形成薄膜的高分子化合物均匀的涂覆在紡织物的表面,以达到织物的两面能有不同功能的织物表面整理技术。涂层既能改变织物的外观风格,也能增加织物的功能性,使织物的附加值得到提高。 1、干法涂层： 将涂层剂用稀释后,在添加所需助剂调配成可用漿料,均匀的涂敷在织物上,之后对涂过的织物进行加热,待溶剂或水蒸发后涂层剂即可在织物表面形成一层薄而坚籾的膜。 2、转移成膜法： 此法是先将浆料涂覆于有机硅或者其他树脂处理过的转移纸、橡胶带等转移介质上,再将涂过浆料的转移介质与织物叠合,经轧压使得浆料转移至织物上,再经烘干、冷却等工艺处理后,纸与织物涂层分离即可得到涂层织物。这种成膜工艺较适用于整理经不起张力的轻薄织物。 3、热熔成膜法： 将热塑性的聚氨酯加热至熔融的状态,涂敷在织物上面,经冷却,在织物表面形成一层薄膜。 4、黏合方法： 这种方法主要用于室内装饰织物等较厚织物制品的整理上。其制作工艺是将2. 5mm到4隱厚度的薄膜用粘合剂黏在织物表面,经过轧压使之牢牢的与织物黏在一起成为一体。 5、湿法成膜： 将线型结构的聚氨酯溶于二甲基甲酰胺(DMF)中,加入助剂制成涂布浆料,涂覆于织物上,在与水接触时DMF能向水溶出而聚氨酯树脂不溶,故树脂的浓度迅速增大,分子间的凝聚力提高,瞬间形成半渗透的薄膜,DMF通过此半透膜继续向水中扩散,此时,水也向涂层内扩散,这样形成不稳定态的涂层,制成骨架结构而形成带有微孔的薄膜。 Standard International Group(HK) Limited 标准集团（香港）有限公司
电磁屏蔽机房技术方案
电磁屏蔽机房设计方案 一、工程概述 用途：该机房用于无线电设备的检测。 本方案是根据工程招标文件，设计研究确定的屏蔽工程设计方案。 二、设计依据 1.《招标文件》 2.《处理涉密信息的电磁屏蔽室的技术要求和测试方法》BMB3-1999 3.《电磁屏蔽室屏蔽效能的检测方法》GB12190-2006 4.《电磁屏蔽室工程施工及验收规范》SJ31470-2002 5.《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008 6.《电子计算机场地通用规范》GB/T-2887-2000 7.《电子信息系统机房施工和验收规范》GB50462-2008 8.《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93 9.《计算站场地安全要求》GB9361-88 10.《计算机房用活动地板技术条件》GB6650-86 11.《计算机机房工程设计与施工》人民邮电出版社1997.2 12.《计算机机房配电系统设计要求》ZY1997-99 13.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版） 14.《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95 15.《室内装饰工程质量规范》QB1838-93 16.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 17.《低压配电设计规范》GB50054 18.《建筑防雷设计规范》GB50057-94 19.《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-97 20.《供配电系统设计规范》GB50052-92 21.《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 其他国家、行业相关标准、规范
三、屏蔽室总体结构 本项目工程建设面积为32m2，屏蔽室面积为28m2.。建造规模为8m（长）x4m(宽)x2.6（高）。屏蔽室安装1樘1500X2000mm屏蔽门。 四、屏蔽工程 1．屏蔽效能指标： 磁场 14kHZ>=63dB 200kHZ>=93dB 平面波450MHz>=100dB 平面波1-10GHz>=100dB 屏蔽室为多点接地，接地电阻不大于1欧姆。 2屏蔽工程主要内容： 1).屏蔽工程主要包括屏蔽主体和屏蔽设备。 屏蔽主体包括：屏蔽壳体、屏蔽门、通风截止波导窗。 屏蔽设备包括：电源滤波器、信号滤波器、光电转换设备、空调信号转换设备、空调进出风、光纤截止波导管。 2).系统设计中充分利用金属板材对电磁波的吸收和反射的作 用，并结合滤波、隔离、接地等屏蔽技术，满足屏蔽效能指标要求。 屏蔽壳体材料 ①.屏蔽指标的计算： 对屏蔽指标的设计计算如下： 环境场强 透射R（屏效）=20lg屏蔽后场强 ②.屏蔽材料的选择： 当电磁波E垂直穿过金属屏蔽体时，屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽体的结构、屏蔽材料的电导率、磁导率、电磁场频率、场源性质和距场源距离等有关，如下图所示：
电磁屏蔽原理及应用
电磁屏蔽的原理及应用 摘要：阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状，其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。 关键词：电磁屏蔽，危害，屏蔽原理，研究现状 AbStraCt The harms of electromagnetic radiation to electric equipment, fuel, animals and human were intoduced, andthe mechanism of electromagnetic shielding materials and its development was summarized. Key words electromagnetic radiation, shielding, harm, mechanism, development 近几十年来，随着各种电器的普及，电子计算机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛应用，由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。为此，必须进行电磁屏蔽。 1、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽，实际上是为了限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。电磁波传播到达屏蔽材料表面时，通常有3种不同机理进行衰减:一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体部的多次反射衰减。电磁波通过屏蔽材料的总屏蔽效果可按下式计算: SE=R+A+B (1) 式中:SE为电磁屏蔽效果，dB; R为表面单次反射衰减;A为吸收衰减;B为部多次
反射衰减(只在A<15dB情况下才有意义)。 一般来说，电屏蔽材料衰减的是高阻抗的电场，屏蔽作用主要由表面反射R 来决定，吸收衰减A则不是主要的。所以，电屏蔽可以用比较薄的金属材料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定，反射衰减R不是主要的。根据电磁学的有关知识，可分别得出A, R, B的计算公式: (2) A与电磁波的类型(电场或磁场)无关，只要电磁波通过屏蔽材料就有吸收，它与材料厚度成线性增加，并与材料的电导率及磁导率有关。 反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关，同时也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离有关。对于远场源(平面波辐射源): (3) 对于近场源: 磁场: (4) 电场 (5) 金属屏蔽材料一般都比较薄，A也比较小，通常考虑部多次反射衰减B。在此情况下，部多次反射衰减B。在此情况下，部反射甚至可以发生多次， 形成多次反射。用“多次反射修正项”B来表示这种衰减。 对于近场源:
涂层知识介绍
涂层知识介绍
涂层知识介绍（仅供参考） 一、涂层剂介绍 涂层胶的分类方法很多，按化学结构分类主要有： 1. 聚丙烯酸酯类（PA）； 2. 聚氨酯类（PU）； 3. 聚氯乙烯类（PVC）； 4. 有机硅类； 5. 合成橡胶类(如聚氯丁橡胶等)。 此外，还有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类。目前主要应用的是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。 按在使用上采用的介质不同分为溶剂型和水系型两种。 油性涂层胶是以油性溶剂(甲苯、DMF、丁酮等）作为溶剂，将丙烯酸或聚氨酯溶解而成。其优点是成膜性好、牢度好，PU能贴热风胶，是当前普遍使用的涂层胶。缺点是由于使用了油性溶剂，所以环保方面欠缺一点，特别是现在石油涨价，导致油性溶剂价格一路彪升，大部分的涂层胶由于成本太高，所以使用了比较差的油性溶剂，导致环保不达标，另外随着各国环保标准的进一步提高，所以对涂层胶的环保要求越来越高。 水性涂层胶是以水作为溶剂将丙烯酸或聚氨酯树脂通过专门的乳化设备，乳化而成。其最大的优点是：品种多、环保、价格低廉，现在有很多涂层都是用水溶性胶，例如：一般的水溶性PA、水溶性PU还有皮膜胶、
油感腊感、刮色浆料等功能性浆料。水溶性以其功能性、环保性、和价格低廉，将是今后涂层的方向。缺点是成膜性差、水洗牢度差、PU不能贴热风胶。 按涂层工艺及焙烘条件不同又有干式涂层胶和湿式 涂层胶，低温交联涂层胶和高温交联涂层胶之分。干式和低温交联涂层胶因其涂层工艺简单，焙烘温度低，省力节能，它们是未来涂层织物发展的趋势。 聚丙烯酸酯涂层胶（Polyacrylate简称PA）亚克力性能：耐日光和气候牢度好，不易泛黄；透明度和共容性好，有利于生产有色涂层产品；耐洗性好；粘着力强；成本较低。弹性差，易折皱；表面光洁度差；手感难以调节适度。 聚氨酯涂层胶（Polyurethane 简称PU） 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，该单元由异氰酸基和羟基反应而成。聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类，它的优势在于： 涂层柔软并有弹性；涂层强度好，可用于很薄的涂层；涂层多孔性，具有透湿和通气性能；耐磨，耐湿，耐干洗。 其不足在于： 成本较高；耐气候性差；遇水、热、碱要水解。 PU涂层剂分类
结构件电磁兼容设计规范电磁屏蔽设计
结构件电磁兼容设计规范 1、概述： 本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/Z 25《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 （草案）《第三部分： IEC 60917-... 和 IEC 60297-... 系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 术语本规范中的专业术语符合 IEC50-161 《电磁兼容性术语》的规定。 2、设计程序要求 对于有EMC 要求的项目的开发程序，在遵守部门现有的结构造型设计流程基础上，提出以下特殊的要求： 所有需要考虑屏蔽的A 类项目以及产品定位为海外市场的所有项目，必须通过EMC 方案评审后才能进行详细的设计； 对于 C 级以上屏蔽等级（具体级别划分见 5.1）要求的项目，方案评审时必 须提交详细的 EMC 设计方案（包括屏蔽体的详细结构和具体处理措 施）； 对于 C 级以上屏蔽等级的项目，样机评审时必须提交屏蔽效能测试报告；除通用结构件（例如 19" 标准机柜）外，如果样机的屏蔽效能测试结果达不到设计 134 指标的要求，只要整机（产品）的EMC 测试中相应指标符合要求，结构件 可以不要求再作优化。 3、屏蔽效能等级 3.1、屏蔽效能等级的划分 一般结构件的屏蔽效能分为以下六个等级，各级屏蔽效能指标规定如 下： E级: 30-230 MHz 20 dB；230-1000 MHz 10 dB D 级：30-230 MHz 30 dB；230-1000 MHz 20 dB C级: 30-230 MHz 40 dB；230-1000 MHz 30 dB B 级：30-230 MHz 50 dB；230-1000 MHz 40 dB A 级：30-230 MHz 60 dB；230-1000 MHz 50 dB T级：比A级高10dB或者以上，和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求。 屏蔽效能等级由高至低分别为：T 级 A 级 B 级 C 级 D 级 E级。一
碳纤维碳纤维电磁屏蔽织物织物
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/bb16534798.html, 碳纤维碳纤维电磁屏蔽织物织物 作者：吴瑜 来源：《科学与技术》2018年第25期 摘要：论述了碳纤维电磁屏蔽织物材料的屏蔽原理，分析了目前制备碳纤维电磁屏蔽织物织物材料的技术手段，综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状，叙述了织物碳纤维电磁屏蔽织物的性能测试，简要介绍了国内外碳纤维电磁屏蔽织物织物的生产现状及趋势。 关键词：碳纤维电磁屏蔽织物；织物；屏蔽材料 引言 随着科技的迅速发展，电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用，随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的 1 碳纤维电磁屏蔽织物的原理 电磁辐射是指电磁场能量以频率 30-30000MHz电磁波的形式向外发射。电磁波在传播途中遇到障碍物时，受障碍物的反射和吸收作用，能量发生衰减。通常，屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能（Shielding Effectiveness，SE）表示，即 SE=20lg（E0/E），其中，E0是无屏蔽材料时该点场强，E是有屏蔽体后该点场强。 2 碳纤维电磁屏蔽织物织物制备技术 碳纤维电磁屏蔽织物织物具有良好的导电性能，又可保持织物材料透气、柔韌、可折叠、粘结等特性，可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等，以保障人身、信息安全等，是理想的碳纤维电磁屏蔽织物材料。其按照制备工艺可分为以下几种。 2.1表面镀金属屏蔽织物 这类织物材料是在织物表面附着一层导电层，主要通过反射损耗达到屏蔽的目的。常用的制备技术包括化学镀、电镀、真空镀等。 2.2涂层屏蔽织物 涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料；或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料，涂覆在织物表面，使织物具有电磁蔽效果。
EMI电磁屏蔽原理-导论
在电子设备及电子产品中，电磁干扰（Electromagnetic Interference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EMI滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。 屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波，因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需首先确定辐射源，明确频率范围，再根据各个频段的典型泄漏结构，确定控制要素，进而选择恰当的屏蔽材料，设计屏蔽壳体。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）来衡量，屏蔽效 能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1（1）和加入屏 蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2（2）之比，用dB（分贝）表示。 图1 屏蔽效能定义示意图 屏蔽效能表达式为(dB) 或（dB）
工程中，实际的辐射干扰源大致分为两类：类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式，实际的辐射源在空间某点产生的场，均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析，就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性，从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。 图2 两类基本源在空间所产生的叠加场 远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r（场点至源点的距离）的变化而确定的， 为远近场的分界点，两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。 表1 两类源的场与传播特性 波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比，场源不同、远近场不同，则波阻抗 也有所不同，表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。
涂层织物撕破强度研究
涂层织物撕破强度研究 目前用于织物涂层剂的主要聚合物品种有聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂和聚氯乙烯树脂, 其中以后者应用历史最久, 用量最大。聚氯乙烯理化性能优异, 它作为氯碱工业平衡氯的主要产品, 原料来源丰富, 消耗不可再生资源少。随着聚氯乙烯合成及加工新工艺、新技术的应用, 其生产、加工成本大幅度降低, 现在 聚氯乙烯树脂已成为合成高聚物中产量最高、价格最低、应用领域最宽且发展前景最好的品种。近年来, PVC 涂层织物发展迅速, 出现了如PVC 整芯阻燃输送带、PVC 轻型输送带、高档防水布、广告布等新产品, 色 彩鲜艳, 力学性能优良[ 1] 。 目前聚氯乙烯涂层织物存在的普遍问题是撕裂强度降低过高, 有的撕裂强度损失高达50%以上。本项研究以PVC 糊树脂为原料, 通过对涂层剂组成及工艺条件的调整, 研究影响聚氯乙烯涂层织物撕裂强度的因素并 探讨提高其强度的方法。 一、实验 1、原材料 P-440 聚氯乙烯糊树脂(PVC);邻苯二甲酸二辛酯(DOP);己二酸二辛酯(DOA);氯化石蜡(PCL)(含氯量40 %);二盐基硬酸酸铅;三氧化二锑;重钙(粒径3 ～5μm);涤纶经编织物。 2、织物涂层工艺 在MATHIS LIF 涂层试验机上进行刀辊式刮涂。涂层工艺条件为:焙烘温度155 ℃;焙烘时间1、1.5 、2 min 。 3、PVC 涂层织物性能测试 ①、涂层织物撕裂强度的测定采用YG-026 型织物强力仪测定涂层织物撕裂强度, 测试结果见附表。
②、涂层织物柔性的测试涂层织物制成5 ×20(cm)试样条, 将试样平放于水平桌面边缘处以均匀速度沿试样长度方向向桌面外推出, 以试样前端向下弯曲至与桌面垂直时试样弯曲部分长度表示涂层织物柔性, 测 试结果见附表。 二、结果与讨论 高聚物中加入增塑剂可降低聚合物大分子间作用力, 提供大分子链段运动空间, 因此增塑剂是一种降低大分子运动内摩擦阻力的润滑剂[ 2] 。聚氯乙烯大分子是极性大分子, 分子链上大量的极性基团使大分子间作用力较大, 大分子链运动困难。增塑剂分子进入聚氯乙烯分子链间可降低了大分子运动内摩擦阻力, 微观上使大分子链之间的相对运动变得容易, 宏观上使增塑后聚氯乙烯与链断运动有关的性能发生较大的变化, 如柔性、高温流动性显著增加。实验中我们选用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二辛酯(DOA)和氯化石蜡(PCL)组成增塑体系。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二辛酯(DOA)为主增塑剂, 氯化石蜡(PCL)为辅增塑剂。 邻苯二甲酸二辛酯不仅与聚氯乙烯有极好的相容性(哈金斯参数χ1 = -0.03), 与聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)也应有较好的相容性。邻苯二甲酸二辛酯结构与聚对苯二甲酸乙二醇酯大分子结构单元结构非常接近。因此邻苯二甲酸二辛酯增塑的聚氯乙烯糊树脂不仅有较好的高温流动性, 同时也较易向涤纶织物内部扩散。辅增塑剂氯化石蜡(PCL)的结构虽然与聚氯乙烯相近, 但由于其分子量较高, 对聚氯乙烯的增塑效率(改变定量的物理机械性能所加入增塑剂的量)为220 , 远低于邻苯二甲酸二辛酯的增塑效率(100)[ 3] 。 在邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯和氯化石蜡组成的增塑体系中, 当树脂中增塑剂含量固定时, 随辅增塑剂氯化石蜡含量的提高, 混合增塑剂的增塑效率降低[ 3], 树脂的高温流动性及树脂向涤纶织物内扩散速度也将降低。表中实验数据表明, 随树脂中增塑剂总含量的提高或辅增塑剂氯化石蜡含量(增塑剂含量固定)的降低, 涂层织物的撕裂强度有较大的下降, 我们认为这是由于涂层剂向纱线间及纱线内纤维间扩散所造 成的。未涂层的织物撕破时, 纤维及纱线在外力作用下将较易通过伸长和移动而集中起来, 这使得织物撕破时同时有多根纱线抵抗外力的破坏, 所以未涂层织物表现出较高的撕裂强度。织物涂层后, 扩散到织物内的树脂限制了纱线和纤维的移动和变形。这使得涂层织物撕破时, 纤维及纱线在外力作用下移动集中困难, 抵抗撕破力破坏的能力降低。随树脂中增塑剂总含量的提高或辅增塑剂氯化石蜡含量(增塑剂含量固定)的
电磁屏蔽机柜及其工作原理
电磁屏蔽机柜及其工作原理 一、引言 随着人们对涉密信息系统电磁泄漏发射危害性认识的逐步加深，在建设涉密信息网络时开始大量采用 各种防电磁泄漏发射的手段，包括建设电磁屏蔽室、铺设光缆和屏蔽双绞线、使用低辐射设备、红黑电源 隔离插座、屏蔽机柜和干扰器等。其中屏蔽机柜具有体积小、安装方便、使用灵活的特点，非常适合在那 些不适宜安装电磁屏蔽室又需要对信息设备提供保护的场合使用。但是实际检测中发现，通过了实验室严 格测试的屏蔽机柜在实际使用环境的使用效果往往达不到设计要求，这使许多用户产生了屏蔽机柜并不能 有效防护电磁泄漏发射的印象。经过认真分析，发现许多用户在对屏蔽机柜中的设备进行通信线连接时， 往往出于对成本的考虑不使用光纤，而是直接使用屏蔽双绞线进行连接，连接时仅仅将屏蔽双绞线的屏蔽 层与柜体进行简单的处理，更有甚者将非屏蔽双绞线直接接入屏蔽机柜中。这些做法都会导致屏蔽机柜的 屏蔽效能大大降低，甚至不仅不能提供保护，反而变成信息泄漏发射的发射源。随着屏蔽机柜使用得越来 越广泛，错误使用的情况也越来越多，问题日益突出，存在泄密隐患。 二、屏蔽机柜连接电缆后的辐射发射 1.使用现场屏蔽机柜屏蔽效能降低的原因电缆是系统中导致电磁兼容问题的最主要因素。在电磁兼容试验中经常出现这样的情况：设备无论如何改进都无法通过电磁兼容试验，但在将设备的外拖电缆取下时 设备就能顺利地通过试验;在实际使用电子设备时也经常遇到这样的情况：设备无法正常工作甚至经常死机，但将连接电缆拔下来之后就一切正常了。事实上，我们在现实中遇到的电磁兼容问题，大部分是由电缆引 起的。 屏蔽机柜在实验室中不连接任何电缆时能够满足标准的严格要求，但在使用现场却经常只有50dB左右的屏蔽效能甚至完全无效。这是因为在使用现场将电缆与机柜进行了不正确的连接，在将连接电缆拔掉 后机柜的屏蔽效能又恢复正常。这说明电缆是导致系统屏蔽效能降低的直接原因。事实上，电缆就是一根 高效的接收和发射天线，若连接不当会直接将机柜中的电磁泄漏发射信号发射出去。在将非屏蔽双绞线直 接接入屏蔽机柜这种情况下，相当于直接为屏蔽机柜连入了一根发射天线，这会使屏蔽机柜完全失去屏蔽 作用，因此实际使用时要绝对杜绝这种错误。 2.屏蔽机柜连接电缆的辐射模型 电缆产生的辐射主要包括差模电流回路产生的差模辐射和共模电流回路产生的共模辐射，差模电流回 路就是电缆中的信号电流回路，而共模电流回路则是由电缆与大地形成的。 在很多电磁兼容书籍中都可以找到关于这个模型的数学分析，在此就不再做该部分工作，仅仅是将其 结论拿来使用。该模型相当于两个电流环天线，其发射能力与环路面积和环路中电流的大小成正比。实际 在涉密网络中使用的都是屏蔽双绞线，电缆中包含了信号线和信号地线，两者之间的距离很小，由此形成 的差模电流环路的面积也非常小，因此其差模辐射并不强。另外，由于相邻绞节中的电流方向相反，其产 生的磁场方向也相反，则在空间中抵消。因此实际产生的辐射主要来自共模辐射。 共模辐射由共模电流产生，共模电流的环路由电缆与大地形成，具有较大的环路面积，会产生较强的 辐射。共模电流由共模电压产生，共模电压是电缆与大地之间的电压，产生该电压的原因很多，在我们讨 论的使用屏蔽机柜的情况下，共模电压的产生主要来自于机柜内设备的电磁泄漏发射在电缆上感应生成及 电路中的电容性耦合和电感性耦合。无论是否使用屏蔽电缆，都会产生共模电压，继而生成共模电流。若 该共模电压中携带涉密信息，势必会带来信息泄漏。 三、电缆共模辐射发射的抑制 1.抑制电缆共模辐射的方法控制电缆共模辐射通常采用如下手段： (1)控制电缆长度。在满足使用要求的前提下，让电缆尽可能短。