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电磁屏蔽相关

如何选用电磁屏蔽视窗

——-秦皇岛波盾电子公司   黎亚萍

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        为解决电磁兼容中的实际问题,在EMC设计中广泛采用电磁屏蔽技术,屏蔽材料的正确选择是其中一项重要内容。电磁屏蔽视窗作为一种阻挡电磁波、防电磁辐射、防信息泄露、抗电磁干扰的窗口透光屏蔽器件,其功能种类丰富,用户须根据具体技术要求、设备结构特点、应用环境等合理选用电磁屏蔽视窗品种以解决窗口屏蔽问题。

        品质优异的电磁屏蔽视窗须同时具备两方面性能特点:一是良好的屏蔽性能,二是良好的视觉效果。

     电磁屏蔽视窗按屏蔽介质的屏蔽性能可分类为ITO导电镀膜屏蔽、导电网格屏蔽、丝网屏蔽等系列;结构上可以按结构设计需要选定各种规格尺寸、厚度等,材质上可选用精选浮法玻璃、钢化玻璃、有机聚碳酸酯PC、亚克力、ITO导电薄膜等。各种窗口屏蔽材料均在具备良好的屏蔽性能的前提下,同时具备各种相应的透光率,可根据具体机械性能、结构参数技术要求进行选定。了解各种屏蔽丝网、ITO导电膜、导电网格等屏蔽介质的屏蔽效能、透光率等性能特点是选用屏蔽视窗的前提。

丝网屏蔽总体特征:高屏蔽效能,属高指标品种。

       按透光率可分为≤40%高目数300目、250目屏蔽网;透光率大于50%的中目数165目、120目屏蔽网;透光率大于70%的低目数100目、84目屏蔽网等。丝网屏蔽视窗在高、中、低宽频段范围均有很好的屏蔽效果,屏蔽效能测试图见图1、图2、图3所示。夹丝网屏蔽视窗多用于有较高屏蔽效能要求的各种显示窗口上。电磁屏蔽视窗尺寸可制作为任意大小,常规厚度也很丰富,一般有:1mm/1.5mm/1.8mm/2mm/2.5mm/3mm/4mm/4.5mm/5mm/5.3mm/6mm/6.5mm/8mm等。屏蔽窗周边一般预留屏蔽丝网安装边,以备与框架、设备相连接,确保设备的导电连续性,也可有其他端接结构形式。

        各种屏蔽网的屏蔽效能决定屏蔽视窗的基本特性:

      250目屏蔽网在300kHz~1500MHz频率范围内对平面波的电磁屏蔽效能(SE)测试结果见图1;250目屏蔽网屏蔽效能的部分频率点的数据见表1。

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图1:250目屏蔽网屏蔽效能测试值

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表1: 250目屏蔽网屏蔽效能的部分频率点的数据

       120目屏蔽网在300kHz~1500MHz频率范围内对平面波的电磁屏蔽效能(SE)测试结果见图2,部分频率点的数据见表2。

图2:120目屏蔽网试样的屏蔽效能测试值

图2:120目屏蔽网试样的屏蔽效能测试值

表2:120目屏蔽网屏蔽效能的部分测试数据

表2:120目屏蔽网屏蔽效能的部分测试数据

      80目屏蔽网在300kHz~1500MHz频率范围内对平面波的电磁屏蔽效能(SE)测试结果见图3,部分频率点的数据见表3。

图3:84目屏蔽网的屏蔽效能测试值

图3:84目屏蔽网的屏蔽效能测试值

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表3:84目屏蔽网屏蔽效能的部分测试数据

ITO导电镀膜总体特征:屏蔽效能一般,属低指标品种。

       导电镀膜类品种目前有ITO导电镀膜玻璃和ITO导电薄膜两种,ITO镀膜玻璃和ITO薄膜均属于表面金属沉积透光屏蔽材料,它是采用金属熔射、真空蒸镀、阴极溅射、电化学沉积等方法在非导电材料的表面覆盖一层透光导电薄膜。以表面导电面电阻(也称方块电阻、方欧电阻)核定其屏蔽效能,屏蔽级面电阻为≤5Ω、≤8Ω和≤14Ω等级别。透光率在85%左右,其屏蔽效能测试图见图4。

图4:ITO屏蔽膜屏蔽效能测试值

图4:ITO屏蔽膜屏蔽效能测试值

       ITO导电镀膜玻璃和ITO导电膜在300kHz~1500MHz频率范围内对平面波的电磁屏蔽效能(SE)测试结果见图1,部分频率点的数据见表4。

表4:导电ITO屏蔽膜屏蔽效能的部分测试数据

表4:导电ITO屏蔽膜屏蔽效能的部分测试数据

        ITO镀膜玻璃常规有0.3mm/0.5mm/0.7mm/1.1mm/2.0mm/2.3mm/2.5mm/3.0mm/4.0mm/5.0mm等厚度,可根据结构任意选择。镀膜屏蔽多用于建筑物重点部位的观察窗,例如采光屏蔽窗、屏蔽室可视窗、可视隔断屏风以及方舱窗口等等。

        ITO薄膜常规有0.125mm/0.175mm等规格厚度。其特点是柔性超薄,可制作成任意尺寸,面电阻小于14欧姆。多用在有普通屏蔽要求、结构空间有限、超薄超轻要求的窗口上。

导电网格总体特征:屏蔽效能一般属低指标品种,用于要求较高透光率和普通屏蔽要求的窗口上。

       80目100目导电屏蔽网格丝径0.012mm,透光率大于85%,它是采用PET上覆导电膜后蚀刻加工成型的。可直接用于需要电磁屏蔽的显示窗口,或和有机无机材料等组合为各种结构形式。当导电屏蔽网格面电阻小于0.5欧姆时,在300kHz~1500MHz频率范围内对平面波的电磁屏蔽效能(SE)测试结果见图5,部分频率点的数据见表5。

图5:屏蔽网格的屏蔽效能测试值

图5:屏蔽网格的屏蔽效能测试值

图5:屏蔽网格的屏蔽效能测试值

图5:屏蔽网格的屏蔽效能测试值

        电磁屏蔽视窗规格尺寸种类较多,一般均为定制。如何选择合适规格品种的屏蔽视窗产品,以便能有效满足屏效、视觉、结构等技术要求,是设计选择窗口屏蔽材料时需要了解的。由于电磁屏蔽视窗屏蔽效能和透光率存在反比关系,用户须在屏蔽效能和透光率间折中选定所需要的品种以满足技术要求。通常在选定屏蔽窗产品前应明确几点:

  1. 对屏蔽性能的要求
  2. 对透光度的要求
  3. 结构尺寸要求
  4. 其他性能技术要求

        普通屏蔽性能、高透光率要求的屏蔽视窗可以选择ITO镀膜玻璃、ITO导电薄膜、屏蔽网格以及80目、84目、100目等低目数的屏蔽丝网玻璃等品种,其特点是能满足普通指标要求,有具有大于80%以上的透光率。高屏效要求的军用屏蔽视窗,应选用高目数200目、250目、300目等丝网屏蔽窗,其特点是具有较高的屏蔽效能,透光率50%左右。既要求有一定的屏蔽效果又需要较好的透光率时,可选定中目数100目、120目、165目的丝网屏蔽窗品种,此时的透光率在68%左右。

        选定屏蔽介质后根据结构技术要求再确定视窗为有机玻璃或无机玻璃或柔性超薄品种等。聚碳酸脂(PC)有机屏蔽视窗具有抗振动、抗冲击性能好,表面加硬耐划伤等优越性。

        其他性能技术要求可以按照不同的要求组合为各种功能的电磁屏蔽视窗产品,按实际需要增加结构模式,增强性能组合,将电磁屏蔽、电加热、防眩减反射、丝网屏蔽镀膜屏蔽、导电包边端接等等都可组合在一起实现多种功能,通过有效利用有机或无机透光材料,在制作工艺支持下整合为多种结构类型的屏蔽视窗产品,以满足电磁兼容对屏蔽窗口的各种需要。

        屏蔽视窗的安装均根据具体窗口结构进行多采用压接粘接等固定方式,安装时应注意用屏蔽玻璃时玻璃表面应受力均匀、安装框架边与玻璃间应使用橡胶衬垫等进行软接触、屏蔽视窗导电引周边须做好导电及密封处理,确保整机的导电连续性,充分利用各种屏蔽材料等使屏蔽视窗的安装合理、有效。

        目前,随着电子、计算机技术的不断发展,电磁屏蔽视窗产品已广泛应用于通信、IT、电力、医疗、银行、证券、政府、国防等领域,用于高标准要求的加固机显示屏、屏蔽机柜、指挥仪方舱、通讯车观察窗等计算机及电子设备精密仪器仪表观察窗口上,如CRT显示器、LCD显示器、OLED等数码显示屏幕、雷达显示器、精密仪器、仪表等显示器窗口,以解决电子系统与电子设备间的电磁干扰,防止电磁信息泄漏,防护电磁辐射污染;有效保障仪器设备正常工作,保障机密信息的安全等,电磁屏蔽视窗成为电子信息的守护者。