屏蔽层材料对电磁干扰的抑制效果主要通过评估其屏蔽效能(Shielding Effectiveness,简称 SE)来衡量。以下是对评估方法的详细介绍:
屏蔽效能的定义与单位
定义:屏蔽效能是指屏蔽材料对电磁波的有效阻隔能力,用于描述屏蔽体对电磁波的衰减程度。
单位:屏蔽效能通常以分贝(dB)为单位来表示。分贝值越高,表示材料对电磁波的屏蔽效能越好。
评估方法
实验测量方法
自由空间法:将待测屏蔽材料放置在自由空间中,通过测量屏蔽前后的电磁波强度来计算屏蔽效能。
波导法:将待测屏蔽材料放置在波导中,通过测量波导中电磁波的传输特性来计算屏蔽效能。但波导法的适用范围有限,不能用于大尺寸或低频材料的测试。
屏蔽室法:将待测屏蔽材料放置在屏蔽室内,通过测量屏蔽室内外的电磁场强度来计算屏蔽效能。该方法适用于测量整体屏蔽结构的屏蔽效能,能够模拟实际工作环境中的电磁干扰情况。
透射法:通过测量原始电磁波或辐射源的电磁波强度和透过材料后的电磁波强度,计算出材料的透射系数,从而评估材料的屏蔽效能。
反射法与散射法:反射法通过测量待测材料对电磁波或辐射的反射来评估材料屏蔽效能;散射法则通过测量散射波的方向、强度和能谱来评估。
特定测试方法
屏蔽室窗口测试法:在一面开窗口的屏蔽室中安装样品,测试发射和接收信号,以此评估屏蔽效能。
小屏蔽体窗口测试法:相当于一个小的屏蔽室,适用于较小尺寸屏蔽材料的平面波远场屏蔽效能测试,适用频率范围为1GHz~18GHz。
法兰同轴装置测试法:法兰同轴装置能提供均匀的平面测量环境,依据等效电路原理进行测试,适用频率范围为30MHz~3GHz,动态信号接收范围可到120dB,具有较好的重复性,适合产品在线质量控制时的测量。
评估指标
屏蔽效能(SE):直接反映屏蔽材料对电磁波的衰减程度,是评估屏蔽效果的主要指标。
传输系数(TE):指存在屏蔽体时某处的电场强度或磁场强度与不存在屏蔽体时同一处的电场强度或磁场强度之比。传输系数与屏蔽效能互为倒数关系,即SE越大,TE越小,屏蔽效果越好。
影响因素
材料特性:不同材料的导电性、导磁性等特性会影响其屏蔽效能。例如,金属因其高导电性而能有效反射高频电磁波;磁性材料则对低频电磁波有较好的吸收和反射效果。
材料厚度:一般来说,材料厚度越大,屏蔽效能越好。但这也受到材料成本、加工性能等因素的限制。
频率范围:不同频率的电磁波对材料的屏蔽效果要求不同。高频电磁波通常需要高导电性材料来反射;而低频电磁波则可能需要高导磁性材料来吸收和反射。
应用场景:不同的应用场景对材料的性能要求也不同。例如,在需要密封和电磁屏蔽双重功能的场合下,导电橡胶可能是更好的选择。
