電場屏蔽

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，電荷只能分佈在導體的表面。

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。這就是靜電屏蔽的理論依據，即靜電屏蔽原理。

當空腔屏蔽體內部存在帶有正電荷Q的帶電體時，空腔屏蔽體內表面會感應出等量的負電荷，而空腔屏蔽體外表面會感應出等量的正電荷。此時，僅用空腔屏蔽體將靜電場源包圍起來，實際上起不到屏蔽作用。只有將空腔屏蔽體接地，空腔屏蔽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屏蔽體內部，屏蔽體才能真正起到靜電屏蔽的作用。

當空腔屏蔽體外部存在靜電場干擾時，由於空腔屏蔽導體為等位體，所以屏蔽體內部空間不存在靜電場，即不會出現電力線，從而實現靜電屏蔽。空腔屏蔽導體外部存在電力線，且電力線終止在屏蔽體上。屏蔽體的兩側出現等量反號的感應電荷。當屏蔽體完全封閉時，不論空腔屏蔽體是否接地，屏蔽體內部的外電場均為零。但是，實際的空腔屏蔽導體不可能是完全封閉的理想屏蔽體，如果屏蔽體不接地，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，此時空腔屏蔽導體仍需接地。

綜上可見，靜電屏蔽必須具有兩個基本要點，即完整的屏蔽導體和良好的接地。

對於交變電場的屏蔽原理，可以用電路理論加以解釋，此時干擾源與被幹擾對象之間的電場感應可以用分佈電容來描述。

如果屏蔽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，那麼接收器上的感應干擾電壓比沒有屏蔽導體時的干擾電壓還要大，此時干擾比不加屏蔽體時更為嚴重。

從上面的分析可以看出，交變電場屏蔽的基本原理是採用接地良好的金屬屏蔽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，交變電場屏蔽要求屏蔽體必須是良導體（如金、銀、銅、鋁等），屏蔽體必須有良好的接地。 ^[1] 

根據電屏蔽理論．影響電屏蔽的重要因素是屏蔽體及接地。因此，電屏蔽體必須為良導體制成，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。

一般密閉屏蔽盒和機櫃是組合體。要取得好的屏蔽效果，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)在屏蔽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接時，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。

為了進一步提高屏效，機箱可採用雙層門，屏蔽盒可採用雙層蓋。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。 ^[2] 

在理論分析時，是把作為屏蔽體的材料當作理想導體。但實際上屏蔽體具有一定的阻抗，其阻抗越大，屏蔽效能越差。屏蔽體要選用良導體，如銅、鋁等。在高頻電路中，採取屏蔽體表面鍍銀的工藝。靜電屏蔽體的厚度，根據工藝要求來確定。 ^[3]