電磁屏蔽原理：反射損失與吸收損失

金屬阻擋電阻波主要是透過兩種方法，分別是反射損失（Reflection Loss）與吸收損失（Absorption Loss）

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反射損失（Reflection Loss）是利用金屬的本質阻抗（Intrinsic Impedance，也有人稱為波阻抗）與自由空間阻抗377 Ohm的阻抗不匹配來造成反射。

金屬的本質阻抗如下[1][2][3]

 

 

 

μ是磁導率（Permeability），無磁性物質磁導率與真空相同，其值大約1.26*10^(-6)

σ是電導率（Conductivity），金屬的電導率通常都很高

ε是電容率（Permittivity），ε=ε0*εr，ε0是真空電容率（Vacuum Permittivity），εr是Relative Permittivity，有些資料會稱為介電常數（Dielectric Constant），不同物質的εr也不同，真空的εr = 1

只要金屬的本質阻抗與真空本質阻抗377 Ohm差異夠大，就能利用阻抗不匹配的原理來反射電磁波。

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吸收損失（Absorption Loss）是利用趨膚效應（Skin Effect）來讓電磁波在金屬內衰減，趨膚效應是指高頻電磁波只會在金屬表面流動而不會進入金屬內部，因此用一個厚度大於集膚深度（Skin Depth, δ）的金屬即可阻擋電磁波，公式如下[4][5]

 

 

δ單位為公尺（m）

μ與σ同上，分別是磁導率與電導率

由這個公式也可以看出低頻電磁波的δ比較大，這就是低頻電磁波會比較難阻擋的原因。

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參考資料

[1] 王博彥 . 電磁屏蔽材料之特性分析與應用模擬

[2] The Derivation of Intrinsic Impedance

[3] Wave Impedance and Phase

[4] 林漢年. 《電磁相容分析與設計 : 從PI與SI根因探討》ISBN 9789865647735.

[5] David M. Pozar. 《微波工程》ISBN 9789863780809