電場禁止

電場禁止

電場禁止簡稱電禁止,其目的是減少設備(或電路、組件、元件等)間的電場感應,它包括靜電禁止和交變電場禁止。

基本介紹

  • 中文名:電場禁止
  • 外文名:Electric field shielding
  • 簡稱:電禁止
  • 目的:減少設備間的電場感應
  • 分類:靜電禁止和交變電場禁止
  • 影響因素:禁止體及接地
分類,靜電禁止,交變電場的禁止,結構,改善電接觸的結構,雙層門蓋結構,材料選擇,

分類

靜電禁止

電磁場理論表明,置於靜電場中的導體在靜電平衡的條件下,具有下列性質:
(1)導體內部任何一點的電場為零。
(2)導體表面任何一點的電場強度矢量的方向與該點的導體表面垂直。
(3)整個導體是一個等位體。
(4)導體內部沒有靜電荷存在,電荷只能分布在導體的表面。
內部存在空腔的導體,在靜電場中也具有上述性質。因此,如果把有空腔的導體置入靜電場中,由於空腔導體的內表面無靜電荷,空腔空間中也無電場,所以空腔導體起了隔離外部靜電場的作用,抑制了外部靜電場對空腔空間的干擾;反之,如果把空腔導體接地,即使空腔導體內部存在帶電體產生的靜電場,在空腔導體外部也無由空腔導體內部存在的帶電體產生的靜電場。這就是靜電禁止的理論依據,即靜電禁止原理。
當空腔禁止體內部存在帶有正電荷Q的帶電體時,空腔禁止體內表面會感應出等量的負電荷,而空腔禁止體外表面會感應出等量的正電荷。此時,僅用空腔禁止體將靜電場源包圍起來,實際上起不到禁止作用。只有將空腔禁止體接地,空腔禁止體外表面感應出的等量正電荷沿接地導線泄放進入接地面,它產生的外部靜電場才會消失,才能將靜電場源產生的電力線封閉在禁止體內部,禁止體才能真正起到靜電禁止的作用。
當空腔禁止體外部存在靜電場干擾時,由於空腔禁止導體為等位體,所以禁止體內部空間不存在靜電場,即不會出現電力線,從而實現靜電禁止。空腔禁止導體外部存在電力線,且電力線終止在禁止體上。禁止體的兩側出現等量反號的感應電荷。當禁止體完全封閉時,不論空腔禁止體是否接地,禁止體內部的外電場均為零。但是,實際的空腔禁止導體不可能是完全封閉的理想禁止體,如果禁止體不接地,就會引起外部電力線的入侵,造成直接或間接靜電耦合。為了防止發生這種現象,此時空腔禁止導體仍需接地。
綜上可見,靜電禁止必須具有兩個基本要點,即完整的禁止導體和良好的接地。

交變電場的禁止

對於交變電場的禁止原理,可以用電路理論加以解釋,此時干擾源與被干擾對象之間的電場感應可以用分布電容來描述。
如果禁止導體沒有接地或接地不良(因為平板電容器的電容量與極板面積成正比,與兩極板間距成反比,那么接收器上的感應干擾電壓比沒有禁止導體時的干擾電壓還要大,此時干擾比不加禁止體時更為嚴重。
從上面的分析可以看出,交變電場禁止的基本原理是採用接地良好的金屬禁止體將干擾源產生的交變電場限制在一定的空間內,從而阻斷了干擾源至接收器的傳輸路徑。必須注意,交變電場禁止要求禁止體必須是良導體(如金、銀、銅、鋁等),禁止體必須有良好的接地。

結構

根據電禁止理論.影響電禁止的重要因素是禁止體及接地。因此,電禁止體必須為良導體製成,其形狀可設計為盒形,同時還應該通過適當的結構設計,來保證良好的接地。

改善電接觸的結構

一般密閉禁止盒和機櫃是組合體。要取得好的禁止效果,必須解決組合體之間的電接觸問題,使接觸電阻減至最小。其結構措施有:
(1)在禁止盒的側壁鉚裝導電簧片,使其與蓋緊密接觸,減小接觸電阻。
(2)將盒與蓋直接焊接在一起。
(3)盒與蓋之問用螺釘連線時,螺釘數量越多,接觸改善的效果越好。
(4)機櫃門的四周做有凹槽,並在其中填裝導電彈性襯墊。

雙層門蓋結構

為了進一步提高屏效,機箱可採用雙層門,禁止盒可採用雙層蓋。與單層蓋的耦合等效電路相比,雙層蓋多了一次衰減,因而可提高屏效。但每層蓋依然要採取改善電接觸的措施,兩層蓋之間應避免直接接觸。

材料選擇

在理論分析時,是把作為禁止體的材料當作理想導體。但實際上禁止體具有一定的阻抗,其阻抗越大,禁止效能越差。禁止體要選用良導體,如銅、鋁等。在高頻電路中,採取禁止體表面鍍銀的工藝。靜電禁止體的厚度,根據工藝要求來確定。

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