[科普中国]-屏蔽笼

屏蔽笼是指一种阻碍原磁场进入的装置。它由一个个的小网孔组成，把每个小网孔当作一个小回路。每个小网孔在外来冲击磁场的作用下产生感应电势，从而形成回路电流，该电流产生的磁场将阻碍原磁场的进入，从而产生屏蔽作用。

简介分析计算电磁屏蔽体的屏蔽作用，要求取得适用于屏蔽体内外和屏蔽体本身范围内的Maxwell方程的特定解，从而得出屏蔽体的准确定量的屏蔽效能。但这些方法通常也只能给出一些特定几何形状的屏蔽体的屏蔽效能的稳态解析计算表达式，如无限大平面、无穷长圆柱体、球形屏蔽体等。即使是对这些特定的几何形状，其计算仍是相当复杂的，在实际工程中运用价值不高。因此在屏蔽效能的计算中，常采用阻抗方法或电路方法来进行稳态近似计算。

当屏蔽体的尺寸远小于干扰源波长时，可用电路方法对屏蔽体的屏蔽效能进行近似求解，但这部分工作目前还局限于稳态场的范围内。雷电流是一个暂态过程，其波头可用半余弦波表示，且在波头范围内的波长若远大于一般屏蔽笼的尺寸，可用电路方法求解。因此需采用电路方法计算金属屏蔽笼对雷电冲击电磁场的暂态屏蔽效育1。

金属网屏蔽笼的组成金属网屏蔽笼是由一个个的小网孔组成，把每个小网孔当作一个小回路。每个小网孔在外来冲击磁场的作用下产生感应电势，从而形成回路电流，该电流产生的磁场将阻碍原磁场的进入，从而产生屏蔽作用。

正方向的确定采用回路电流法，以产生的磁场指向六面体外部的回路电流方向为参考正方向，即所有回路电流均为逆时针方向。

总结1)由于雷电波头的波长远大于被屏蔽物的尺寸，我们提出了用回路电流法计算金属屏蔽笼对雷电冲击电磁场的暂态屏蔽效能。

2)根据对称性，对方程组进行了简化，并确定了独立回路数，提出了相应的处理方法。在屏蔽笼距雷电通道远大于屏蔽笼的边长时，提出了将计算机内存压缩到原来1/4的计算方法，并使运算时间大为缩短。

3)用回路电流法计算所得的金属网笼的屏蔽效能和实测结果有相同的规律，由于计算中未考虑实际存在的接触电阻，其结果较实测结果好1.6dB左右。

4)把屏蔽笼网孔简化为同轴圆计算屏蔽笼中心点的屏蔽效能的误差随着网孔尺寸的减小而减小。用简化的同轴圆法来计算网孔尺寸较小的屏蔽笼中心点的屏蔽效能和实测值的符合性很佳，可以在工程实际中应用1。

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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学