電磁屏蔽原理與應用

《電磁屏蔽原理與應用》圍繞如何降低指定區域電磁場電平展開研究，依據IEC、ISO和ITU-T等標準化組織頒發的標準，介紹了電磁屏蔽材料、基本配置、屏蔽方法、設計安裝和分析技術等方面的知識。本書主要內容包括屏蔽中的電磁理論、屏蔽材料、屏蔽配置優值係數、分層介質的屏蔽效能、屏蔽分析中的數值方法、平面金屬屏的孔縫、殼體、電纜屏蔽、屏蔽組件和安裝指南、頻率選擇性表面、屏蔽設計指南和非常規屏蔽方法，並將靜電屏蔽、磁場屏蔽、標準與測量方法以及英文縮略語作為4個附錄。本書在每章末列出了參考文獻。

《電磁屏蔽原理與應用》可作為電信和電氣工程師以及設備製造商的技術參考書，也可作為工業界和學術界從事電磁屏蔽結構設計與分析的研究人員的培訓教材，還可作為高等院校電磁波專業的本科生、研究生教材。

切洛齊(Salvatore Celozzi)，博士，是羅馬大學教授.他已經在各類學術期刊或國際會議論文集中發表約100篇論文，涉及的領域主要包括電磁屏蔽、傳輸線和印製電路等。他為《IEEE電磁兼容會刊》擔任了5年的副主編，並數次榮獲IEEE EMC協會頒發的大獎。

阿蘭歐(Rodolfo Araneo)，博士，是羅馬大學的副教授，其研究領域包括電磁兼容（EMC）、高速印製電路板、屏蔽和傳輸線建模的數值技術和分析技術。

洛瓦特(Giampiero Lovat)，博士，是羅馬大學的副研究員，其研究領域包括平面結構泄漏現象、漏波天線與陣列。超材料的波導與輻射、通用週期結構和低頻天線的理論和數值研究。

譯者的話

原書前言

第1章 屏蔽中的電磁理論 1

1.1 定義 1

1.2 符號、表示與縮略語 2

1.3 電磁學基礎 3

1.3.1 宏觀電磁學和麥克斯韋方程 3

1.3.2 本構關係 5

1.3.3 斷點與奇異性 8

1.3.4 初始條件與邊界條件 9

1.3.5 坡印廷定理與能量考慮 10

1.3.6 基本定理 11

1.3.7 波方程、亥姆霍茲方程、電磁勢與格林函數 13

1.4 基本的屏蔽機理 14

1.5 屏蔽結構內部源與外部源及相互關係 15

參考文獻 16

第2章 屏蔽材料 17

2.1 標準金屬和鐵磁性材料 17

2.2 亞鐵磁性材料 22

2.3 鐵電材料 23

2.4 薄膜和導電塗料 25

2.5 其他適合於電磁屏蔽應用的材料 26

2.5.1 結構材料 26

2.5.2 導電高分子材料 26

2.5.3 導電玻璃和透明材料 27

2.5.4 導電（鐵磁和亞鐵磁）紙 27

2.6 特殊材料 27

2.6.1 特異材料與手性吸波材料 27

2.6.2 複合材料 29

2.6.3 納米材料 30

2.6.4 高温超導體 30

參考文獻 31

第3章 屏蔽配置優值係數 35

3.1 （局部）屏蔽效能 35

3.2 全局觀點 37

3.3 其他優值係數建議 38

3.4 統計方法 42

3.5 基於能量、面向內容的定義 43

3.6 屏蔽電纜 44

參考文獻 44

第4章 分層介質的屏蔽效能 46

4.1 平面電磁波：定義與性質 46

4.2 入射在平面屏蔽體上的均勻平面波 48

4.2.1 傳輸線法 48

4.2.2 單一平面屏蔽體 50

4.2.3 多重屏蔽（疊層屏蔽） 54

4.3 垂直入射於柱狀屏蔽面的平面波 56

4.4 入射於球狀屏蔽體的平面波 61

4.5 將TL類比法推廣到近場源的限制 62

參考文獻 70

第5章 屏蔽分析中的數值方法 72

5.1 有限元法 73

5.2 矩量法 81

5.3 時域有限差分法 90

5.4 有限積分技術 98

5.5 傳輸線矩陣法 102

5.6 局部元等效電路法 104

5.7 案例研究：開有矩形縫隙導體屏蔽罩的散射 110

參考文獻 113

第6章 平面金屬屏的孔縫 120

6.1 歷史背景 120

6.2 問題陳述 121

6.3 低頻率分析：通過小孔徑的傳播 122

6.4 小圓孔情況 123

6.5 非小圓孔情況 127

6.6 有限個小圓孔情況 127

6.7 對任意形狀孔徑的嚴格分析：積分方程建立 129

6.8 經驗法則 131

參考文獻 133

第7章 殼體 135

7.1 金屬空腔裏磁場的模態擴展 135

7.2 理想無源空腔內的諧振 138

7.3 空腔的並矢格林函數 139

7.4 金屬內場的激勵 141

7.5 空腔壁在有耗損的情況下產生的減幅振盪和品質因數 142

7.6 在完全導電空腔中的孔徑 144

7.6.1 小孔徑近似問題 144

7.6.2 建立積分方程 146

7.6.3 孔徑-空腔的共振 148

7.7 小負載效應 150

7.8 矩形腔體 150

7.8.1 對稱性考慮 153

7.9 有圓形孔的矩形腔體的屏蔽效果 154

7.9.1 外部源：平面波激活 154

7.9.2 內部源：電偶極子激勵和次偶極子激勵 158

參考文獻 163

第8章 電纜屏蔽 165

8.1 管狀屏蔽電纜的轉移阻抗和孔徑效應 166

8.2 轉移阻抗和孔徑效應之間的關係 170

8.3 實際電纜與配線 171

參考文獻 172

第9章 屏蔽組件和安裝指南 174

9.1 屏蔽襯墊 174

9.2 屏蔽窗口 176

9.3 電磁吸收器 178

9.4 屏蔽連接器 179

9.5 通風系統 179

9.6 熔絲、開關及其他類似組件 179

參考文獻 180

第10章 頻率選擇性表面 181

10.1 週期結構分析 182

10.1.1 弗洛凱定理和空間諧波 182

10.1.2 一維週期結構上的平面波入射 183

10.1.3 二維週期結構上的平面波入射 184

10.2 高通和低通頻率選擇性平面 185

10.3 帶通和帶阻頻率選擇性平面 189

10.3.1 中心連接單元或N極單元 189

10.3.2 環形單元 190

10.3.3 內部實心單元 190

10.3.4 組合單元與分形單元 191

10.4 頻率選擇性平面設計中的自由度 191

10.5 可重構和主動式頻率選擇性平面 192

10.6 頻率選擇性平面以及電路模擬吸收體 193

10.7 頻率選擇性平面的模型和設計 194

參考文獻 196

第11章 屏蔽設計指南 200

11.1 屏蔽需求的建立 200

11.2 對功能斷點類型和數量的估計 202

11.3 對屏蔽材料空間限制條件和非電磁特性的估計 202

11.4 屏蔽性能估計 203

參考文獻 204

……

第12章 非常規屏蔽方法 205

附錄A 靜電屏蔽 219

附錄B 磁場屏蔽 234

附錄C 標準與測量方法 264

附錄D 英文縮略語 296

……