电磁屏蔽织物的屏蔽机理简介

上述电磁屏蔽织物可大致分为两大类：镀覆或涂覆金属或金属盐等导电材料在织物的表面，其电磁屏蔽原理近似金属薄膜的屏蔽原理；加入防电磁辐射纤维（金属纤维或金属化纤维、本征型导电高分子纤维）的织物，与网孔结构材料的屏蔽原理近似，只是前者的屏蔽原理更为复杂。

1.涂层类电磁屏蔽织物的屏蔽原理 涂层类电磁屏蔽织物的空隙远小于电磁波的波长，即电磁波在这类抗电磁辐射织物中传输很少，存在衍射和透射性能，它的防护原理与传统的屏蔽材料的防护原理大致相似。织物实现屏蔽效果也就是限制电磁能量从电磁屏蔽织物的一侧空间向另一侧空间传递。电磁波传播到电磁屏蔽织物表面时，通常有三种不同的机理进行衰减：一是在入射表面的反射衰减；二是没有被反射的电磁波进入电磁屏蔽织物的内部时被其吸收而衰减；三是在电磁屏蔽织物的内部多次反射后衰减。电磁波通过电磁屏蔽织物的总屏蔽效应可按式（8-1）估算：

式中：SE为电磁屏蔽效能；R为表面单次反射衰减；A为吸收衰减；B为内部多次反射衰减（电磁波在材料中的传输过程如图8-1所示）。

总屏蔽效应SE的值越大表示材料的屏蔽效能越好。在低频时，材料的屏蔽效能主要取决于反射，因此，材料的导电性越好，反射越强，屏蔽效能越好；而在高频时，屏蔽效能主要取决于电磁波在材料内部传播时的吸收损耗。由电磁学的有关知识，可得到A、R、B的计算公式。

吸收衰减A（dB）是表示没有被反射的电磁波进入抗电磁辐射织物的内部时被其吸收的衰减，它与电磁波的类型无关，只要电磁波通过电磁屏蔽织物就有吸收，它与厚度t呈线性关系，并与材料的电导率σ和磁导率μ有关。

图8-1　电磁波在材料中的传播示意图

反射衰减R（dB）是表示在材料入射表面的反射衰减，它不仅与材料的表面阻抗有关，同时还与电磁波辐射源类型、抗电磁辐射织物到辐射源的距离r有关。

对于远场源（平面波源辐射源）：

对于近场源，以电场源为主：

以磁场源为主：

公式（8-3）～（8-5）中，f为频率、μr为材料的相对磁导率、σr为材料的电导率、t为材料的厚度、r为辐射源到材料的距离。

内部多次反射衰减B（dB）是表示在抗电磁辐射织物的内部多次反射衰减，它同样与材料的表面阻抗有关，同时也与电磁波辐射源类型、抗电磁辐射织物到辐射源的距离有关。(www.xing528.com)

式中，Zm、Zw分别为材料的特性阻抗、电磁波的波阻抗；α为电磁波在材料中的衰减常数，t为材料的厚度。

从公式可知：材料的屏蔽效能与电磁波的频率、材料的厚度、材料的比电导率、材料的比磁导率、辐射源与被测材料的距离、材料的特性阻抗和电磁波的波阻抗、电磁波在材料中的衰减系数等有关。因此，在测试抗电磁辐射织物的屏蔽效应时，要考虑这些因素的影响，以便更加准确地进行测试。

2.织造型电磁屏蔽织物的屏蔽原理 利用织物成形工艺，将含有抗电磁辐射纤维的纱线织入织物中，形成织造型电磁屏蔽织物。此类织物与涂层类电磁屏蔽织物存在不同，一般具有周期分布的孔洞结构，导电纤维分布在经纬向，并以网孔的结构形式对电磁波进行屏蔽。这类电磁屏蔽织物的总屏蔽效能也分为表面单次反射衰减、吸收衰减及内部多次反射衰减。含有导电纤维的纱线对电磁波有屏蔽作用，普通纱线中不含导电纤维，对电磁波无屏蔽作用。

需要注意的是，这类抗电磁辐射织物可能会造成一定的电磁泄漏，它的屏蔽效能评价较为复杂。一般地，当局部单一孔、缝尺寸大于λ/10～λ/100时电磁泄露很大，小于λ/10～λ/100时电磁泄漏小。如果织物中存在多个孔洞或缝隙，屏蔽效率降低得更厉害，降低的值由相邻两孔洞之间的距离、干扰波长和孔洞的总数决定。特别地，如果孔洞呈周期分布，且尺寸与电磁波的波长数量级相当，就形成频率选择表面（Frequencyselectivesurface，FSS），具有这种结构的织物与电磁波相互作用时，能选择性屏蔽某一频段的电磁波，而对其他频段的电磁波具有透通作用，其屏蔽效能或者电磁传输系数由导电单元的等效感抗、容抗值、并联或者串联方式等因素决定。