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說起屏蔽罩，做射頻的肯定再熟悉不過了。

板子很容易受別人影響啊，加個罩子吧；

可是屏蔽罩到底是基于一個什么原理呢？今天，我就試著來扒一扒。

靜電屏蔽

所謂靜電屏蔽，指的是屏蔽靜電場。靜止的電荷產(chǎn)生靜電場；運動的電荷產(chǎn)生電場和磁場，即電磁場。

靜電屏蔽，大概情形是這樣的。

有一個中空導(dǎo)體，比如說有一個鐵房子，而你站在鐵房子里面，鐵房子周圍有很強的靜電場或者被閃電擊中帶了電，你在鐵房子里，啥也感覺不到。

同樣的，如果你站在鐵房子里，兜里還揣著個電量為q的電荷，則在外面的人看來，鐵房子外表面也會有電量為q的電荷，而不管你揣著電荷走到鐵房子的哪個角落，對外界看來，鐵房子外表面的電荷分布都不會變。如果這種情況下，把鐵房子外表面接地，那么不管你鐵房子內(nèi)部的電場如何分布，都不會影響到外界的電場。

因此，靜電屏蔽可以總結(jié)為：

一個接地的中空導(dǎo)體，可以使得腔體內(nèi)外的電場互不影響。

這個現(xiàn)象，可以通過高斯定理來推導(dǎo)出來。

上圖說明，如果在殼體外面放電，殼體里面什么也感覺不到。

上圖說明了，當(dāng)殼體外導(dǎo)體接地時，殼體內(nèi)部電場的變化，殼體外部也感受不到。

電磁場屏蔽

如果涉及的不是靜電場，而是快速變化的電場的話，而快速變化的電場會產(chǎn)生磁場。所以屏蔽罩對電磁場屏蔽的機理又是什么呢？

先甩一個定義，就是屏蔽罩的屏蔽有效性。

將入射到屏蔽罩表面的電/磁場與進入到屏蔽罩里面的電/磁場的比值，稱為屏蔽有效性(shielding effectness)。

假設(shè)干擾源為遠場源，因為如果是近場干擾源的話，分析方法又會有點不一樣。

一般屏蔽罩都符合以下兩個條件：

(1) 良導(dǎo)體，所以，其中

為屏蔽罩的本征阻抗( intrinsic impedance)。

為自由空間的本征阻抗。

(2) 屏蔽罩的厚度t>>δ,其中δ為在入射頻率下，屏蔽罩的趨膚深度。

電磁波入射到屏蔽罩表面時，有一部分會被反射，一部分入射進入屏蔽罩。

一般屏蔽罩都是良導(dǎo)體，因此進入到屏蔽罩的電磁場會以e-z/δ的速度衰減。其中，δ即是指趨膚深度(skin depth)。也就是說，如果屏蔽罩的厚度遠大于趨膚深度δ的話，那進入到屏蔽罩的電磁場會大幅度的衰減。

所以，屏蔽罩的屏蔽有效性，主要取決于反射損耗，入射衰減(其實還有一個，就是多次反射損耗，這個暫時不考慮)。

如下圖所示，假設(shè)屏蔽罩的厚度為t，當(dāng)電磁波打到屏蔽罩的左側(cè)面時，有一部分波被反射，有一部分波進入屏蔽罩內(nèi)（注意，這里說的屏蔽罩內(nèi)，是指金屬厚度t內(nèi)，不是屏蔽罩中空的那部分），然后該部分波經(jīng)過一定的衰減后，再打到屏蔽罩的右側(cè)面（下圖以及以下計算，是先假設(shè)入射衰減為0），然后入射到屏蔽罩中空的部分。

反射損耗

可以從電場和磁場兩個方面看一下反射損耗。

電場的反射損耗

由上圖可知，因為η1?η0，所以電場在屏蔽罩左側(cè)面?zhèn)鬏斚禂?shù)要遠小于右側(cè)面的傳輸系數(shù)。

由上圖可知，電場在屏蔽罩的左側(cè)面和右側(cè)面都基本全反射，類似電路中的短路和開路。

但是，因為Ei進入到屏蔽罩內(nèi)的E1本身就已經(jīng)很小了，所以就算電場在右側(cè)面會全反射，也影響不了什么。

磁場的反射損耗

所以，磁場和電場在入射到屏蔽罩上時，在完全穿過屏蔽罩的厚度時，兩者的反射損耗相等；但是呢，電場的反射損耗主要發(fā)生在屏蔽罩的左側(cè)，磁場的反射損耗主要發(fā)生在屏蔽罩的右側(cè)。

也就是說，當(dāng)電磁波打到屏蔽罩上時，電場大部分被反射了，能進入屏蔽罩內(nèi)部的只是少數(shù)；但是磁場呢，是大部分進入到屏蔽罩內(nèi)部，然后想從屏蔽罩到其中空內(nèi)部時，才會反射大部分。再次強調(diào)一下，這邊的屏蔽罩內(nèi)部是指其金屬厚度內(nèi)，如下圖所示。