Schirmdämpfung

Schirmdämpfung, im Bereich der Elektromagnetik, bezeichnet die Verringerung elektromagnetischer Felder oder Signale durch eine Abschirmung. Die Größe der Dämpfung wird üblicherweise in Dezibel (dB) angegeben und wird als Shielding Effectiveness (SE) bezeichnet. SE beschreibt das Verhältnis der Feldstärke außerhalb der Abschirmung zur Feldstärke hinter der Abschirmung und entspricht oft der Formel SE = 20 log10(E_in/E_out) für elektrische Felder bzw. SE = 20 log10(H_in/H_out) bei magnetischen Feldern; alternativ lässt sich SE auch als Verhältnis der eingedämmten zu ausgehenden Leistungen in P_in/P_out ausdrücken, SE = 10 log10(P_in/P_out).

Die Schirmdämpfung ist frequenzabhängig. In der Praxis steigt die SE mit zunehmender Frequenz, da höhere Frequenzen stärker durch Kanten, Spalten und Öffnungen entweichen. Die Materialeigenschaften einer Abschirmung sind zentral: elektrische Leitfähigkeit σ und magnetische Permeabilität μ bestimmen die Abschirmwirkung; die Dicke t der Schirmung und das Verhältnis zur Hauttiefe δ beeinflussen die Tiefe der Feldpenetration. Die Hauttiefe δ ≈ sqrt(2/(ω μ σ)) zeigt, dass bei höheren Frequenzen oder höheren σ/μ die Dämpfung zunimmt und dickere Schirme mehr erzwingen.

Nachteile entstehen durch Konstruktionsfehler wie Spalten, Fugen, Löcher oder Kabeldurchführungen, Öffnungen und schlecht abgedichtete Verbindungen. Eine kontinuierliche, gut abgeschirmte Gehäusekonstruktion sowie geeignete Dichtungen und geringe Spaltbreiten verbessern SE erheblich.

Schirmdämpfung findet Anwendung in Gehäusen elektrischer Geräte, Kabelabschirmungen, Gebäudeschutz, Fahrzeug- und Luftfahrttechnik; Messungen erfolgen gemäß gängigen EMC-Normen als Funktion der Frequenz.