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什么是电磁干扰屏蔽？70 dB 究竟意味着什么？
在电子设备设计中，电磁干扰屏蔽屏蔽已不再是可选项。无论您开发的是智能手机、电动汽车电子产品、通信设备还是工业控制系统，屏蔽不良都可能导致信号不稳定、噪声干扰、数据丢失以及电磁兼容性 (EMC) 合规性失效。
然而，许多工程师仍然难以解读屏蔽规范：
- 70 dB 屏蔽效能意味着什么？
- 60 分贝和 90 分贝之间有多大区别？
- 一个产品究竟需要多少电磁干扰屏蔽？
本指南解释了电磁屏蔽的基本原理、屏蔽效能的测量方法以及如何为实际应用选择合适的屏蔽材料。
如果您还不熟悉屏蔽材料的主要类别，请先阅读这篇文章：
电磁干扰屏蔽材料类型：完整选型指南
什么是电磁屏蔽？
电磁屏蔽是指利用导电或磁性材料来阻挡、反射或吸收电磁波，防止电子系统之间的干扰。
在电磁兼容性（EMC）工程中，屏蔽在控制以下方面起着核心作用：
| EMC类别 | 定义 |
|---|---|
| 电磁干扰 (EMI) | 电子设备发出的噪声 |
| 电磁感应率 (EMS) | 设备抵抗外部干扰的能力 |
原理很简单：
当电磁波到达屏蔽材料时，一部分能量会被反射，一部分能量会被吸收并耗散在材料内部，只有一小部分能量会穿过屏蔽材料。
这就是为什么电磁屏蔽材料在现代电子产品中被广泛应用的原因。
常见的电磁屏蔽应用
- 智能手机芯片组上方的屏蔽罩
- 笔记本电脑显示屏后面的EMI薄膜
- 通信机柜上的导电泡棉垫片
- 实验室中的屏蔽罩和电磁兼容室
- 汽车电子中的PCB接地结构
要更深入了解导电屏蔽结构，请参阅：
什么是EMI？EMI完整指南
如何衡量屏蔽性能？
电磁干扰屏蔽性能的测量方法如下：
屏蔽效能（SE）
单位： dB（分贝）
分贝 (dB) 是一个对数单位，而非线性单位。这意味着分贝值的微小增加都可能代表屏蔽性能的巨大提升。
屏蔽效能转换表
| 屏蔽效能 | 节能减排 | 实际意义 |
|---|---|---|
| 20 分贝 | 100倍衰减 | 阻隔99%的电磁干扰 |
| 40 分贝 | 10,000倍衰减 | 屏蔽率 99.99% |
| 60 分贝 | 1,000,000倍衰减 | 积压 99.9999% |
| 80 分贝 | 1亿倍衰减 | 近乎完全屏蔽 |
| 100 分贝 | 10,000,000,000倍衰减 | 军用/航空航天级 |
要记住的关键规则
每增加20 dB ，屏蔽能力大约提高10 倍。
这意味着 70 分贝和 90 分贝之间的差别并不小——它代表着大约10 倍的衰减能力。
70 dB EMI屏蔽意味着什么？
70 dB的屏蔽效能意味着电磁波能量降低到其原始强度的大约千万分之一。
实际上，对于大多数商业和工业电子系统而言，70 dB 的屏蔽已经足够了。
行业典型屏蔽要求
| 屏蔽等级 | 典型应用 |
|---|---|
| 30–40 分贝 | 基本家用电子产品 |
| 50–60 分贝 | 智能手机、平板电脑、笔记本电脑 |
| 60–80 分贝 | 汽车、电信、医疗电子 |
| 80–100 分贝 | 航空航天、国防、精密实验室 |
| 100+ 分贝 | 专用军用屏蔽室 |
因此，当供应商声称导电垫片可提供70 dB EMI 屏蔽时，它已经满足了许多汽车和通信系统的要求。
然而，还有一个重要的细节：
屏蔽效果随频率而变化。
一种材料在 100 MHz 时性能可能非常出色，但在 5 GHz 时性能会显著下降。这就是为什么专业供应商会提供完整的屏蔽效能曲线，而不是单个数据点。
关于高频设计方面的考虑，您还可以参考：
电磁干扰/射频干扰屏蔽材料：避免 5G 中 4 个代价高昂的错误
影响电磁干扰屏蔽性能的关键因素
屏蔽效果取决于的远不止材料本身。
1. 材料导电性
一般来说，更高的导电性能够提供更好的屏蔽性能。
这就是为什么镀金导电材料泡棉通常比标准镀镍材料性能更好、更稳定的原因。
2. 联系质量
即使是微小的缝隙也可能成为电磁干扰泄漏路径。
这也是导电垫片通常比平面导电织物更可靠的原因之一——它们的弹性可以补偿不均匀的表面，并保持稳定的接触压力。
3. 压缩比
对于导电泡棉等弹性屏蔽材料，压缩直接影响屏蔽性能。
推荐压缩比：
- 通常为25%–30%
压缩不足会导致电气接触不良。
过度压缩可能会对材料造成永久性损坏。
4. 频率范围
不同材料在不同频段的表现不同。
例如：
- 铜箔在低频下表现出色。
- 吸收材料在高频 5G 应用中通常更有效。
如何选择合适的电磁干扰屏蔽材料
一旦了解了屏蔽效能，材料选择就容易多了。
场景一：对成本敏感的消费电子产品
受到推崇的：
- 标准 FOF 导电 泡棉
- 导电织物
典型屏蔽：
- 60–70 分贝
最适合：
- 智能手机
- 片剂
- 消费电子产品
场景二：自动化PCB组装
受到推崇的：
- SMT导电泡棉垫片
优势：
- 兼容回流焊
- 自动化放置
- 稳定的接地性能
- 屏蔽效能≥75 dB
了解更多信息：
什么是SMT EMI屏蔽垫片？
场景 3：高频 5G 应用
受到推崇的：
- 结合吸收材料和导电材料的混合设计泡棉
关键考虑因素：
- 全频屏蔽曲线性能
场景 4：严苛的汽车或航空航天环境
受到推崇的：
- 镀金导电泡棉
- 导电硅橡胶
优势：
- 90+ dB屏蔽
- 耐高温性能
- 耐盐雾性能
- 抗震耐久性
FAQ
问题1：电磁屏蔽和隔音是一回事吗？
不。
电磁屏蔽可以阻挡电磁波，而隔音则可以控制声波。它们使用的材料和工程原理完全不同。
Q2：屏蔽室和屏蔽箱有什么区别？
- 屏蔽室通常用于全系统电磁兼容性测试。
- 屏蔽盒是一种用于模块级测试的紧凑型外壳。
两者都使用导电外壳来隔离电磁干扰。
Q3：哪种EMI屏蔽材料最好？
没有绝对的“最佳”材料。
每种选择都涉及以下方面的权衡：
- 屏蔽效能
- 机械柔韧性
- 组装过程
- 成本
铜箔具有极高的屏蔽性能，但缺乏弹性。导电材料泡棉可提供缓冲和间隙填充作用，但峰值屏蔽性能略低。
Q4：电场屏蔽和磁场屏蔽是一样的吗？
不。
| 屏蔽类型 | 推荐材料 |
|---|---|
| 电场屏蔽 | 铜、铝、导电织物 |
| 磁场屏蔽 | 铁素体、坡莫合金、吸收材料 |
它们的物理机制完全不同。
约 康丽达
成立于2006年， 康丽达 精密电子是一家领先的电磁干扰屏蔽和热管理解决方案制造商。
我们的导电泡棉产品屏蔽效能超过90 dB，广泛应用于消费电子产品、汽车电子产品、通信系统和医疗设备。
康丽达 运营着先进的 EMC 实验室，能够提供完整的30 MHz–3 GHz 屏蔽效能曲线，帮助工程师评估实际材料性能，而不是仅仅依赖于孤立的峰值。