用于解决或者防止线缆EMI问题的常见两种电磁屏蔽材料介绍

随着HDMI2.1版本将EMI问题增加到送测认证以后，HDMI 2.1认证测试EMI怎么过不了？针对线缆EMI的相关问题就越来越多，所以大家都想知道目前线缆部分是如何解决或者防止线缆EMI问题的，使用的是什么屏蔽材料，电缆屏蔽材料主要在线缆制造工艺过程中保护线缆，避免外部干扰讯号进入内层，降低传输讯号的屏蔽损耗，目前我们传统最常用的是铝箔麦拉和铜内编织，是否还有其它材料呢？今天我们针对这个问题进行分享！

什么是电磁干扰（EMI/EMC)

随着科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长的频率的电磁波，从而导致了新的环境污染--电磁波干扰(Electromagnetic Interference ,EMI)和射频或无线电干扰(Radio Frequency Interference ,RFI)。例如电磁波会与电子元件作用，产生干扰现象，称为EMI。EMI(electro magnetic interference)直译是电磁干扰，描述一产品对其他产品的电磁辐射干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作。EMI又包括传导干扰CE（conduction emission）和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic。电磁干扰是合成词，我们应该分别考虑"电磁"和"干扰"。所谓"干扰"，指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。第一层意思如雷电使收音机产生杂音，摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花，拿起电话后听到无线电声音等，这些可以简称其为与"bci""tvi""teli"，这些缩写中都有相同的"i"（干扰）（bc：广播）；例如，TV荧光屏常见的“雪花”，表示接收到的讯号被干扰。电子设备工作时，既不希望被外界电磁波干扰，又不希望自身辐射出电磁波干扰外界设备，以及对人体的辐射危害，这就需要通过电磁屏蔽来阻断电磁波的传播路径，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和吸收原理。

那么EMI和EMI检测是EMI的哪部分呢？

理所当然是第二层含义，即干扰源，也包括受到干扰之前的电磁能量。

其次是"电磁"。电荷如果静止，称为静电。当不同的电位向一致移动时，便发生了静电放电，产生电流，电流周围产生磁场。如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波。电以各种状态存在，我们把这些所有状态统称为电磁。所以EMI标准和emi检测是确定所处理的电的状态，决定如何检测，如何评价。

EMC

EMC（electro magneTIc compaTIbility）直译是"电磁兼容性"。意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰，也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。emc这个术语有其非常广的含义。如同盲人摸象，你摸到的与实际还有很大区别。特别是与设计意图相反的电磁现象，都应看成是emc问题。

电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在emc之内。还可以进一步说明一下：

当我们看电视的时候，如果旁边有人使用电吹风或电剃须刀之类的家用电器，屏幕上会出现令人反感的雪花条纹。电饭锅煮不熟米饭，明明关闭了的空调器，过一会却又自己启动……这些都是常见到的电磁干扰现象。更为严重的是，如果电磁干扰信号妨碍了正在监视病情的医疗电子设备或正在飞行的飞机时，则会造成不堪设想的后果。

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。而所谓电磁干扰是指因电磁干扰而引起的设备或系统的性能下降。

习惯上说，EMC包含EMI（电磁干扰）和EMS（电磁敏感性）两个方面。

随着电气电子技术的发展，家用电器产品日益普及和电子化，广播电视、邮电通讯和计算机及其网络的日益发达，电磁环境日益复杂和恶化，电气电子产品的电磁兼容性越来越受到各国政府和生产企业的重视。自1996年欧共体规定电气电子产品必须加贴CE标志方可在欧共体市场上销售后，各国都采取了相应措施。作为国内的家用电器生产厂家，必须尽早行动起来，了解和提高产品的EMC性能，紧随EMC认证的新形势，以取得在市场上的主动。

常见的屏蔽材料有哪些？

电磁屏蔽材料简介

铝箔麦拉：铝箔麦拉采用软质铝箔与聚酯薄膜为原材，以凹版涂布进行复合，待铝箔麦拉熟成再分切卷收。可调配涂胶，铝箔麦拉模切后可用于组装屏蔽与接地。铝箔麦拉带主要应用于通信电缆的搅扰屏，铝箔麦拉包含：单面铝箔，双面铝箔，展翅铝箔，热熔铝箔，铝箔胶带，铝塑复合带；铝层是提供了优异的导电性、屏蔽效能及防腐蚀性能够适应各种不同范围的要求，屏蔽范围在100K-3GHz为主，然后其中的热融铝箔麦拉是在铝箔和电缆接触的得那面涂有一层热熔胶，在高温预热的情况下，热熔胶可以和缆芯绝缘紧紧地包覆在一起，对电缆的屏蔽性能有帮助，而普通铝箔不具有粘性，只是简单的包在缆芯绝缘上，电缆的屏蔽性能较差。

特点及应用领域：

铝箔麦拉主要是用于屏蔽高频电磁波，防止高频电磁波与线缆的导体接触进而产生感应电流，增加串扰。当高频电磁波接触到铝箔时，根据法拉第电磁感应定律可知，电磁波会趋附到铝箔表面，并产生感应电流。此时，需要一根导体把感应电流导入大地，避免感应电流对传输信号造成干扰。使用铝箔作为屏蔽层的线材一般要求铝箔的重复率不能低于25%。最大量的应用场合目前还是网络布线上面，该类型网线主要使用在医院，工厂等具有强电磁波辐射或者拥有大量强电设备的地方；此外也运用在政府等对网络安全要求较高的地区。

铜/铝镁金丝等编网（金属屏蔽）：金属屏蔽是通过编织设备将金属丝以一定的编织结构编织而成，属屏蔽的材料一般是铜丝（镀锡铜丝）、铝合金丝、铜包铝、铜带（铜塑带）、铝带（铝塑带）、钢带等材料，对应金属编织，不同的结构参数具有不同的屏蔽性能，编织层的屏蔽效能不仅与金属本身的电导率和磁导率有等结构参数有关，且层数越多，覆盖率越大，编织角越小，编织层的屏蔽性能越好，编织角应该控制在30-45°之间，对于单层编织，覆盖率最好在80%以上，这样其就可以通过磁滞损耗，介电损耗，电阻损耗等机理转变为热能，势能等其他形式的能量，消耗不需要的能量，达到屏蔽吸收电磁波的效果。

特点及应用领域：

编织网一般是由镀锡圆铜线或者铝镁金丝编织而成，主要是防止低频电磁波干扰，其工作原理与铝箔是相同。使用编织网的屏蔽网线要求编织网的密度一般最少要大于80%，这种类型的编制网主要用于将大量如网线敷设于同一线槽的场所，可以降低大量网线间产生的外部串扰。此外，也可以用于线对间屏蔽，以此来增长线对的扭绞长度，降低对线缆的绞距要求等。

电磁屏蔽材料升级趋势

数据线的一个重要作用是传输数据信号。但我们在使用时周围却可能出现各种杂乱的干扰信息。我们想一想假如这些干扰信号进入数据线的内层导体，叠加到本来传输的信号上，是不是有可能干扰或改变原来传输的信号，从而造成有用信号损耗或出现问题？而这些编织网和铝箔层则对我们要传输的信息起着防护和屏蔽的作用。当然并不是所有的数据线都有两层屏蔽，有些有多个屏蔽层，有的只有一层，或者甚至没有。屏蔽是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将导体线芯包围起来，防止他们受到外界电磁场/干扰信号的影响，同时也能阻止线内的干扰电磁场/信号向外扩散。

数据线的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成，一般为编织铜网（铝镁编织网）或铜箔（铝泊等），它们的厚度很薄，远小于使用频率上金属材料的集肤深度。需要说明的一点是它的一端必须与电路的信号的连接，因为屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的，而是由于屏蔽层的接地产生的，接地的形式不同将直接影响屏蔽效果，未来的电磁屏蔽材料发展趋势是将向屏蔽效能更高、屏蔽频率更宽、综合性能更优良的方向发展，各种新材料在电磁屏蔽的创新应用将会得到更多发展。未来的技术发展，电磁屏蔽将往导电性能好、加工工艺简单、性价比高、适合大批量生产等方面发展，一种解决EMI问题的屏蔽材料介绍，目前已经有众多厂商开始尝试在屏蔽材料部分进行创新，希望未来有更多研发新产品出世。