在電子裝置及電子產品中，電磁干擾（electromagnetic interference）能量通過傳導性耦合和輻射性耦合來進行傳輸。為滿足電磁相容性要求，對傳導性耦合需採用濾波技術，即採用emi濾波器件加以抑制；對輻射性耦合則需採用遮蔽技術加以抑制。在當前電磁頻譜日趨密集、單位體積內電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或裝置大量混合使用等因素而導致裝置及系統電磁環境日益惡化的情況下，其重要性就顯得更為突出。
遮蔽是通過由金屬製成的殼、盒、板等遮蔽體，將電磁波侷限於某一區域內的一種方法。由於輻射源分為近區的電場源、磁場源和遠區的平面波，因此遮蔽體的遮蔽效能依據輻射源的不同，在材料選擇、結構形狀和對孔縫洩漏控制等方面都有所不同。在設計中要達到所需的遮蔽效能，則需首先確定輻射源，明確頻率範圍，再根據各個頻段的典型洩漏結構，確定控制要素，進而選擇恰當的遮蔽材料，設計遮蔽殼體。
遮蔽體對輻射干擾的抑制能力用遮蔽效能se（shielding effectiveness）來衡量，遮蔽效能的定義:沒有遮蔽體時，從輻射干擾源傳輸到空間某一點(p)的場強 1（ 1）和加入遮蔽體後，輻射干擾源傳輸到空間同一點(p)的場強 2（ 2）之比，用db（分貝）表示。
圖1 遮蔽效能定義示意圖
遮蔽效能表示式為 (db) 或 （db）
工程中，實際的輻射干擾源大致分為兩類：類似於對稱振子天線的非閉合載流導線輻射源和類似於變壓器繞組的閉合載流導線輻射源。由於電偶極子和磁偶極子是上述兩類源的最基本形式，實際的輻射源在空間某點產生的場，均可由若干個基本源的場疊加而成(圖2)。
因此通過對電偶極子和磁偶極子所產生的場進行分析，就可得出實際輻射源的遠近場及波阻抗和遠、近場的場特性，從而為遮蔽分類提供良好的理論依據。
圖2 兩類基本源在空間所產生的疊加場
遠近場的劃分是根據兩類基本源的場隨1/r（場點至源點的距離）的變化而確定的， 為遠近場的分界點，兩類源在遠近場的場特徵及傳播特性均有所不同。
表1 兩類源的場與傳播特性
波阻抗為空間某點電場強度與磁場強度之比，場源不同、遠近場不同，則波阻抗也有所不同，表2與圖3分別用圖表給出了的波阻抗特性。
表2 兩類源的波阻抗
能量密度包括電場分量能量密度和磁場分量能量密度，通過對由同一場源所產生的電場、磁場分量的能量密度進行比較，可以確定場源在不同區域內何種分量佔主要成份，以便確定具體的遮蔽分類。能量密度的表示式由下列公式給出:
電場分量能量密度
磁場分量能量密度
場源總能量密度
表3 兩類源的能量密度
表3給出了兩種場源在遠、近場的能量密度。從表中可以看出，兩類源的近場有很大的區別，電偶極子的近場能量主要為電場分量，可忽略磁場分量；磁偶極子的近場能量主要為磁場分量，可忽略電場分量；兩類源在遠場時，電場、磁場分量均必須同時考慮。
遮蔽型別依據上述分析可以進行以下分類：
表4 遮蔽分類
電遮蔽的實質是減小兩個裝置（或兩個電路、元件、元件）間電場感應的影響。電遮蔽的原理是在保證良好接地的條件下，將干擾源所產生的干擾終止於由良導體製成的遮蔽體。因此，接地良好及選擇良導體做為遮蔽體是電遮蔽能否起作用的兩個關鍵因素。
磁遮蔽的原理是由遮蔽體對干擾磁場提供低磁阻的磁通路，從而對干擾磁場進行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導率的材料和設計盒、殼等封閉殼體成為磁遮蔽的兩個關鍵因素。
電磁遮蔽的原理是由金屬遮蔽體通過對電磁波的反射和吸收來遮蔽輻射干擾源的遠區場，即同時遮蔽場源所產生的電場和磁場分量。由於隨著頻率的增高，波長變得與遮蔽體上孔縫的尺寸相當，從而導致遮蔽體的孔縫洩漏成為電磁遮蔽最關鍵的控制要素。
遮蔽體的洩漏耦合結構與所需抑制的電磁波頻率密切相關，三類遮蔽所涉及的頻率範圍及控制要素如表5所示：
表5 洩漏耦合結構與控制要素
實際遮蔽體上同時存在多個洩漏耦合結構（n個），設機箱接縫、通風孔、遮蔽體壁板等各洩漏耦合結構的單獨遮蔽效能（如只考慮接縫）為sei（i=1,2,…，n），則遮蔽體總的遮蔽效能
由上式可以看出，遮蔽體的遮蔽效能是由各個洩漏耦合結構中產生最大洩漏耦合的結構所決定的，即由遮蔽最薄弱的環節所決定的。因此進行遮蔽設計時，明確不同頻段的洩漏耦合結構，確定最大洩漏耦合要素是其首要的設計原則。
在三類遮蔽中，磁遮蔽和電磁遮蔽的難度較大。尤其是電磁遮蔽設計中的孔縫洩漏抑制最為關鍵，成為遮蔽設計中應重點考慮的首要因素。
圖4 典型機櫃結構示意圖
根據孔耦合理論，決定孔縫洩漏量的因素主要有兩個：孔縫面積和孔縫最大線度尺寸。兩者皆大，則洩漏最為嚴重；面積小而最大線度尺寸大則電磁洩漏仍然較大。
圖4所示為一典型機櫃示意圖，上面的孔縫主要分為四類：
● 機箱（機櫃）接縫
該類縫雖然面積不大，但其最大線度尺寸即縫長卻非常大，由於維修、開啟等限制，致使該類縫成為電子裝置中遮蔽難度最大的一類孔縫，採用導電襯墊等特殊遮蔽材料可以有效地抑制電磁洩漏。
該類孔縫遮蔽設計的關鍵在於：合理地選擇導電襯墊材料並進行適當的變形控制。
● 通風孔
該類孔面積和最大線度尺寸較大，通風孔設計的關鍵在於通風部件的選擇與裝配結構的設計。在滿足通風效能的條件下，應盡可能選用屏效較高的遮蔽通風部件。
● 觀察孔與顯示孔
該型別孔面積和最大線度尺寸較大，其設計的關鍵在於遮蔽透光材料的選擇與裝配結構的設計。
● 聯結器與機箱接縫
這類縫的面積與最大線度尺寸均不大，但由於在高頻時導致聯結器與機箱的接觸阻抗急劇增大，從而使得遮蔽電纜的共模傳導發射變大，往往導致整個裝置的輻射發射出現超標，為此應採用導電橡膠等聯結器導電襯墊。
綜上所述，孔縫抑制的設計要點歸納為：
●合理選擇遮蔽材料；
●合理設計安裝互鏈結構。
電磁遮蔽
電磁遮蔽是解決電磁相容問題的重要手段之一。大部分電磁相容問題都可以通過電磁遮蔽來解決。用電磁遮蔽的方法來解決電磁干擾問題的最大好處是不會影響電路的正常工作，因此不需要對電路做任何修改。
1 選擇遮蔽材料
遮蔽體的有效性用遮蔽效能來度量。遮蔽效能是沒有遮蔽時空間某個位置的場強e1與有遮蔽時該位置的場強e2的比值，它表徵了遮蔽體對電磁波的衰減程度。用於電磁相容目的的遮蔽體通常能將電磁波的強度衰減到原來的百分之一至百萬分之一，因此通常用分貝來表述遮蔽效能，這時遮蔽效能的定義公式為：
se = 20 lg ( e1/ e2 ) (db)
用這個定義式只能測試遮蔽材料的遮蔽效能，而無法確定應該使用什麼材料做遮蔽體。要確定使用什麼材料製造遮蔽體，需要知道材料的遮蔽效能與材料的什麼特性引數有關。工程中實用的表徵材料遮蔽效能的公式為：
se = a + r (db)
式中的a稱為遮蔽材料的吸收損耗，是電磁波在遮蔽材料中傳播時發生的，計算公式為：
a=3.34t（fμrσr） (db)
t = 材料的厚度，μr = 材料的磁導率，σr = 材料的電導率，對於特定的材料，這些都是已知的。f = 被遮蔽電磁波的頻率。
式中的r稱為遮蔽材料的反射損耗，是當電磁波入射到不同媒質的分介面時發生的，計算公式為：
r=20lg（zw/zs） (db)
式中，zw=電磁波的波阻抗，zs=遮蔽材料的特性阻抗。
電磁波的波阻抗定義為電場分量與磁場分量的比值：zw = e / h。在距離輻射源較近（<λ/2π，稱為近場區）時，波阻抗的值取決於輻射源的性質、觀測點到源的距離、介質特性等。
若輻射源為大電流、低電壓（輻射源電路的阻抗較低），則產生的電磁波的波阻抗小於377，稱為低阻抗波，或磁場波。若輻射源為高電壓，小電流（輻射源電路的阻抗較高），則波阻抗大於377，稱為高阻抗波或電場波。關於近場區內波阻抗的具體計算公式本文不予論述，以免沖淡主題，感興趣的讀者可以參考有關電磁場方面的參考書。
當距離輻射源較遠（>λ/2π，稱為遠場區）時，波波阻抗僅與電場波傳播介質有關，其數值等於介質的特性阻抗，空氣為377ω。
遮蔽材料的阻抗計算方法為：
｜zs｜=3.68×10-7(fμr/σr) (ω)
f=入射電磁波的頻率(hz），μr=相對磁導率，σr=相對電導率
從上面幾個公式，就可以計算出各種遮蔽材料的遮蔽效能了，為了方便設計，下面給出一些定性的結論。
●在近場區設計遮蔽時，要分別考慮電場波和磁場波的情況；
●遮蔽電場波時，使用導電性好的材料，遮蔽磁場波時，使用導磁性好的材料；
●同一種遮蔽材料，對於不同的電磁波，遮蔽效能使不同的，對電場波的遮蔽效能最高，對磁場波的遮蔽效能最低，也就是說，電場波最容易遮蔽，磁場波最難遮蔽；
●一般情況下，材料的導電性和導磁性越好，遮蔽效能越高；
●遮蔽電場波時，遮蔽體盡量靠近輻射源，遮蔽磁場源時，遮蔽體盡量遠離磁場源；
有一種情況需要特別注意，這就是1khz以下的磁場波。這種磁場波一般由大電流輻射源產生，例如，傳輸大電流的電力線，大功率的變壓器等。對於這種頻率很低的磁場，只能採用高導磁率的材料進行遮蔽，常用的材料是含鎳80%左右的坡莫合金。
2 孔洞和縫隙的電磁洩漏與對策
一般除了低頻磁場外，大部分金屬材料可以提供100db以上的遮蔽效能。但在實際中，常見的情況是金屬做成的遮蔽體，並沒有這麼高的遮蔽效能，甚至幾乎沒有遮蔽效能。這是因為許多設計人員沒有了解電磁遮蔽的關鍵。
首先，需要了解的是電磁遮蔽與遮蔽體接地與否並沒有關係。這與靜電場的遮蔽不同，在靜電中，只要將遮蔽體接地，就能夠有效地遮蔽靜電場。而電磁遮蔽卻與遮蔽體接地與否無關，這是必須明確的。
電磁遮蔽的關鍵點有兩個，乙個是保證遮蔽體的導電連續性，即整個遮蔽體必須是乙個完整的、連續的導電體。另一點是不能有穿過機箱的導體。對於乙個實際的機箱，這兩點實現起來都非常困難。
首先，乙個實用的機箱上會有很多孔洞和孔縫：通風口、顯示口、安裝各種調節杆的開口、不同部分結合的縫隙等。遮蔽設計的主要內容就是如何妥善處理這些孔縫，同時不會影響機箱的其他效能（美觀、可維性、可靠性）。
其次，機箱上總是會有電纜穿出（入），至少會有一條電源電纜。這些電纜會極大地危害遮蔽體，使遮蔽體的遮蔽效能降低數十分貝。妥善處理這些電纜是遮蔽設計中的重要內容之一（穿過遮蔽體的導體的危害有時比孔縫的危害更大）。
當電磁波入射到乙個孔洞時，其作用相當於乙個偶極天線（圖1），當孔洞的長度達到λ/2時，其輻射效率最高（與孔洞的寬度無關），也就是說，它可以將激勵孔洞的全部能量輻射出去。
對於乙個厚度為0材料上的孔洞，在遠場區中，最壞情況下（造成最大洩漏的極化方向）的遮蔽效能（實際情況下遮蔽效能可能會更大一些）計算公式為：
se=100 - 20lgl - 20lg f + 20lg [1 + 2.3lg(l/h)] (db)
若 l ≥λ/2，se = 0db)
式中各量：l = 縫隙的長度（mm），h = 縫隙的寬度（mm），f = 入射電磁波的頻率（mhz）。
在近場區，孔洞的洩漏還與輻射源的特性有關。當輻射源是電場源時，孔洞的洩漏比遠場時小（遮蔽效能高），而當輻射源是磁場源時，孔洞的洩漏比遠場時要大（遮蔽效能低）。近場區，孔洞的電磁遮蔽計算公式為：
若zc >（7.9/d·f）：
se = 48 + 20lg zc - 20lgl·f+ 20lg [1 + 2.3lg (l/h) ]
若zc<（7.9/d·f）：
se = 20lg [ (d/l) + 20lg (1 + 2.3lg (l/h) ]
式中：zc=輻射源電路的阻抗（ω），
d = 孔洞到輻射源的距離（m），
l、h = 孔洞長、寬（mm），
f = 電磁波的頻率（mhz）
說明：● 在第二個公式中，遮蔽效能與電磁波的頻率沒有關係。
● 大多數情況下，電路滿足第乙個公式的條件，這時的遮蔽效能大於第二中條件下的遮蔽效能。
● 第二個條件中，假設輻射源是純磁場源，因此可以認為是一種在最壞條件下，對遮蔽效能的保守計算。
● 對於磁場源，遮蔽效能與孔洞到輻射源的距離有關，距離越近，則洩漏越大。這點在設計時一定要注意，磁場輻射源一定要盡量遠離孔洞。
多個孔洞的情況
當n個尺寸相同的孔洞排列在一起，並且相距很近（距離小於λ/2）時，造成的遮蔽效能下降為20lgn1/2。在不同面上的孔洞不會增加洩漏，因為其輻射方向不同，這個特點可以在設計中用來避免某乙個面的輻射過強。
除了使孔洞的尺寸遠小於電磁波的波長，用輻射源盡量遠離孔洞等方法減小孔洞洩漏以外，增加孔洞的深度也可以減小孔洞的洩漏，這就是截止波導的原理。
一般情況下，遮蔽機箱上不同部分的結合處不可能完全接觸，只能在某些點接觸上，這構成了乙個孔洞陣列。縫隙是造成遮蔽機箱遮蔽效能降級的主要原因之一。減小縫隙洩漏的方法有：
● 增加導電接觸點、減小縫隙的寬度，例如使用機械加工的手段（如用銑床加工接觸表面）來增加接觸面的平整度，增加緊韌體（螺釘、鉚釘）的密度；
● 加大兩塊金屬板之間的重疊面積；
● 使用電磁密封襯墊，電磁密封襯墊是一種彈性的導電材料。如果在縫隙處安裝上連續的電磁密封襯墊，那麼，對於電磁波而言，就如同在液體容器的蓋子上使用了橡膠密封襯墊後不會發生液體洩漏一樣，不會發生電磁波的洩漏。
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