一、多孔吸聲材料
多孔吸聲材料是應用最廣的吸聲材料,主要包括纖維性吸聲材料、泡沫性吸聲材料、顆粒性吸聲材料,包括玻璃棉、礦渣棉、巖棉、各種泡沫塑料、多孔吸聲磚、木絲板、甘蔗板、毛氈及毛棉絨等。這些材料的共同結構特征是有許多微小間隙和連續氣孔,而且具有適當的通氣性能。幾乎所有具有上述結構特征的材料都可以作為多孔吸聲材料。
有此材料內部也有許多微小氣孔,但氣孔密閉,彼此不相通。當聲波入射到材料表面時(shí),很難透入到材料內部,只是使材料作整體振動(dòng)。它的吸聲機理和吸聲特性與多孔材料不同,不應作為多孔吸聲材料考慮。
多孔吸聲材料的結構特征決定了吸聲材料和隔聲材料是兩個(gè)完全不同概念的材料。隔聲材料要求密、實(shí)、硬,而吸聲材料卻要求松、散、軟。吸聲材料能吸聲,也易透聲,在一定的條件下應用可以提高隔聲材料的隔聲量,但絕不能用它來(lái)代替隔聲材料,這一點(diǎn)在實(shí)際應用中必須予以注意。
二、電場(chǎng)屏蔽的基本原理
對于電磁場(chǎng),電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量總是同時(shí)存在,只是當頻率較低而且在離騷擾源不遠的地方(即近場(chǎng)條件),不同特性的騷擾源,其電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量有很大差別。對于高電壓、小電流的干擾源,近場(chǎng)以電場(chǎng)為主,其磁場(chǎng)分量可以忽略;而對于低電壓、大電流的干擾源,近場(chǎng)以磁場(chǎng)為主,其電場(chǎng)分量可以忽略。對上述兩種特殊情況,可分別按電場(chǎng)屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽來(lái)考慮。當頻率較高或在離干擾源較遠的地方(即遠場(chǎng)條件),不論干擾源本身特性如何,均可看作平面波電磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)都不可忽略,需要將電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽,即電磁屏蔽。
高頻電磁屏蔽的原理主要依據電磁波到達金屬屏蔽體時(shí)產(chǎn)生的反射及吸收作用。相差愈大,由反射引起的損耗也愈大;而反射和頻率有關(guān),頻率愈低,反射愈嚴重。
當電磁波入射到不同媒質(zhì)的分界面時(shí),就會(huì )發(fā)生反射,使穿過(guò)界面的電磁能量減弱。由于反射現象而造成的電磁能量損失稱(chēng)為反射損耗。當電磁波穿過(guò)一層屏蔽體時(shí)要經(jīng)過(guò)兩個(gè)界面,要發(fā)生兩次反射。因此,電磁波穿過(guò)屏蔽體時(shí)的反射損耗等于兩個(gè)界面上的反射損耗的總和。
對于電場(chǎng)波而言,第一個(gè)界面的反射損耗較大,第二個(gè)界面的反射損耗較小。對于磁場(chǎng)波而言,情況正好相反,第一個(gè)界面的反射損耗較小,第二個(gè)界面的反射損耗較大。
電磁波在屏蔽材料中傳播時(shí),會(huì )有一部分能量轉換成熱量,導致電磁能量損失,損失的這部分能量稱(chēng)為屏蔽材料的吸收損耗。電磁波在穿透屏蔽體時(shí)的能量吸收損耗主要是由渦流引起的。渦流一方面產(chǎn)生反磁場(chǎng)來(lái)抵消原干擾磁場(chǎng),同時(shí)產(chǎn)生熱損耗,因此,頻率越高,屏蔽體越厚,渦流損耗也越大。
如果輻射源在屏蔽機箱的外部,則反射損耗和吸收損耗都對屏蔽效能有貢獻。如果輻射源在屏蔽機箱內部,則主要是吸收損耗對屏蔽效能有貢獻,因為反射的能量總是在機箱內。
在近場(chǎng)區內,特定電磁波的波阻抗隨距離而變化。如果是電場(chǎng)波,隨著(zhù)距離的增加,波阻抗降低;如果是磁場(chǎng)波,隨著(zhù)距離的增加,波阻抗升高。在遠場(chǎng)區,波阻抗保持不變。
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