CN110312412A - 可切换的电磁屏蔽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁屏蔽(1)及用于提供电磁屏蔽的相关方法，其中该屏蔽包括设有多个导电元件(2)的屏蔽表面，所述多个导电元件(2)被电连接到切换组装件(3)，该切换组装件(3)被配置成在开路配置和短路配置之间切换所述电磁屏蔽(1)，在开路配置中所述导电元件(2)彼此电绝缘，并且在短路配置中所述导电元件(2)在公共节点(C)处彼此电连接。当电磁屏蔽(1)的导电元件(2)在开路和短路配置之间切换时，电磁屏蔽有效性(EMSE)发生变化。电磁屏蔽(1)可被用于提供屏蔽纺织织物(12)，或可包括优选地由屏蔽织物(12)制成的采用口袋形式的电磁屏蔽(1)的物品。
Description
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽领域。具体而言，本发明涉及一种在不同屏蔽行为之间具有切换能力的电磁屏蔽。
背景
电磁屏蔽通常用于通过用导电材料制成的屏障阻止空间区域的电磁场来减小该磁场。屏蔽通常被应用于将电气设备和电缆与外部环境隔离。阻止射频电磁辐射的电磁屏蔽也被称为RF屏蔽。
最常见的电磁屏蔽是法拉第笼，其是被布置成围绕待屏蔽的空间区域的由导电材料制成的网栅。通过连续覆盖这种材料形成的导电外壳也被称为法拉第屏蔽。
通常，法拉第笼的网栅可通过在连续的导电材料(例如金属)薄板上形成开路或者通过在它们之间焊接导电元件(例如杆或线)从而形成导电网来制造。
法拉第笼外部的电场的存在导致该笼的导电材料内的电荷被分布，使得它们抵消了笼内部的场效应。这种屏蔽效果取决于所使用的材料、其厚度、被屏蔽体积的大小和感兴趣的场的频率以及网栅中孔洞的大小、形状和朝向入射电磁场的取向。
法拉第笼可被用于例如所谓的“法拉第袋”中，法拉第袋是包括由柔性金属织物制成的法拉第笼的袋。它们通常被用于阻止在刑事调查中恢复的无线设备的远程擦除或改变，但也可供公众用于防止数据盗窃或用于增强数字安全(例如，用于避免未经授权的非接触式支付)。结果，将设备(例如智能手机、平板计算机等)或非接触式卡(信用卡/借记卡、标记牌(badge)等)与“外部世界”隔离开是有可能的。
但是，法拉第袋对日常使用而言可能是不舒服的，例如，每当用户需要使用设备(例如，用于接电话)或使用非接触式卡(例如，用于支付)时，该设备或卡必须从法拉第袋中被取出。
针对该问题，US2014146510A1公开了一种用于可在两种屏蔽配置之间切换的电子可读认证卡的保护设备。保护设备包括可在第一位置(主动屏蔽配置)和第二位置(非主动屏蔽配置)之间移动的导电网栅护套，该第一位置包封卡以提供对于电磁辐射的屏蔽，在该第二位置中护套被折叠且卡未被屏蔽。
此解决方案需要刚性支撑件，导电网栅与该刚性支撑件耦合以允许网栅在扩展配置和折叠配置之间进行可靠移动(切换)。刚性支撑件对用户而言可能是不舒服的，例如当待屏蔽的设备适于放入口袋时(例如智能手机)。此外，在宽的空间区域将被屏蔽(例如房间或建筑物)的情况下，此解决方案似乎是非常复杂和昂贵的。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，并提供一种电磁屏蔽和一种用于提供能够以简单和可靠的方式在不同屏蔽行为之间进行切换的电磁屏蔽的相关方法。
本发明的另一目的是提供一种电磁屏蔽及一种用于提供能够以可靠的方式容易地组装到诸如衣服、钱包、皮夹、包、卡片夹或电话套(phone cover)之类的物品上的电磁屏蔽的相关方法。
本发明借助于根据权利要求1的电磁屏蔽、根据权利要求14的屏蔽织物、根据权利要求16的物品，以及根据权利要求20的用于提供电磁屏蔽的方法，实现了这些和其他目的。在从属权利要求中陈述了本发明的优选方面。
具体而言，根据本发明，电磁屏蔽包括屏蔽表面，即设置有多个导电元件的表面，其中多个导电元件被电连接到被配置成在开路配置和闭路配置之间切换至少部分导电元件的切换组装件。
在开路配置中，导电元件彼此电绝缘。换言之，当导电元件处于开路配置时，切换组装件在各导电元件之间提供非常高的电阻，使得在电场的影响下，没有电流或非常小的电流(理论上为零)将在各导电元件之间流动。
在短路配置中，导电元件在公共节点处彼此电连接。换言之，当导电元件处于短路配置时，切换组装件在各导电元件之间提供非常低的阻抗，使得在电场的影响下，电流被允许在各导电元件之间自由流动。
该方面有利地使得能够在两个屏蔽行为之间切换电磁屏蔽，而无需导电元件相对于待屏蔽的空间区域的相对移动。具体而言，如下文将更详细描述的，通过在开路配置和短路配置之间切换导电元件，屏蔽表面的电磁屏蔽有效性(EMSE)的值发生改变。
优选地，公共节点被电连接到固定接地电位。替换地或附加地，公共节点被电连接到动态驱动电位以用于将多个导电元件作为发射天线来驱动。
有利地，动态驱动电位由谐振电路提供，该谐振电路优选地包括压控振荡器。此实施例通过控制动态驱动电位的振荡频率允许调节电磁屏蔽有效性(EMSE)的值。
优选实施例提供切换组装件进一步被配置为将公共节点电连接到固定接地电位，或将公共节点电连接到动态驱动电位。
根据本发明的特定方面，导电元件包括至少第一组导电元件和至少第二组导电元件。切换组装件进一步被配置为在第一部分短路配置和第二部分短路配置之间切换至少部分导电元件。
在第一部分短路配置中，第一组导电元件在公共节点处彼此电连接，而第二组导电元件彼此电绝缘。
在第二部分短路配置中，第二组导电元件在公共节点处彼此电连接，而第一组导电元件彼此电绝缘。
有利地，导电元件彼此间隔开，在一个实施例中，它们由电绝缘材料间隔开。一些实施例提供导电元件是金属线，优选地涂覆有电绝缘材料(例如，电磁线)。电磁线，也称为“漆包线”，是一种涂覆有非常薄的绝缘层的金属线(例如由铜或铝制成)。电磁线是可商购的并且通常用于构造变压器、电感器、电机、扬声器、硬盘磁头致动器、电磁铁和其他需要紧密的绝缘线线圈的应用。
根据本发明的一个方面，电磁屏蔽包括用于由用户控制对所述切换组装件进行切换的控制装置。控制装置可提供用户接口，该用户接口可以是例如机械选择器或通信模块，或通常是用于接收配置设置的装置。换言之，借助于控制装置的用户接口，用户向切换组装件提供与电磁屏蔽的导电元件的屏蔽配置相对应的配置设置。
优选地，导电元件被布置成形成网栅或网格。根据本发明的一个方面，网栅或网格包括多个开口，每个开口具有小于400mm2的延伸，优选地被包括在1mm2和100mm2之间。
本发明的一个特定实施例提供导电元件是金属线，其被布置成形成织物的经线和/或纬线的至少一部分。优选地，金属线是涂覆有纺织纤维的电磁线，诸如例如棉纤维(例如，短棉纤维)。绝缘金属线可在编织织物中形成经纱和/或纬纱的一部分。
本发明的另一目的是一种屏蔽织物，即包括多个绝缘导电线的织物；合适的线是由导电材料(例如金属)制成并用被布置成形成织物的经线和/或纬线的至少一部分的电绝缘材料(优选地电磁线)包覆的线。绝缘导电线被配置为被电连接到切换组装件以便提供根据本发明的实施例的电磁屏蔽。根据本发明的一个方面，屏蔽织物是牛仔布织物。
本发明的另一目的是一种包括根据本发明上述实施例的电磁屏蔽的物品。例如，物品可以是衣服、钱包、皮夹、包、卡片夹或电话套。优选地，物品包括根据本发明的屏蔽织物，更优选地，物品具有由上述屏蔽织物制成的至少一个口袋。
本发明的另一目的是一种提供对于电磁场的电磁屏蔽的方法，包括以下步骤：
(a)提供根据本发明实施例的电磁屏蔽；
(b)在开路配置和短路配置之间切换电磁屏蔽的至少部分导电元件。
步骤(b)导致屏蔽表面的电磁屏蔽有效性(EMSE)在电磁场的一个或多个频率的改变。
结果，本发明的电磁屏蔽可在不同屏蔽行为之间切换，该不同屏蔽行为在电磁场的一个或多个频率处具有不同EMSE值。换言之，基本想法是在开始就有孤立导体网格或一堆孤立导体，并使它们短路来形成导体笼，以改变导体网格的屏蔽行为。可针对导体的任何几何形状、分组等来实现可该切换。
附图简述
现在将参考所附的非限制性附图，通过示例更详细地描述本发明。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不一定按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。在整个说明书和附图中，相同的数字表示相同的特征，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的电磁屏蔽的透视图；
-图2是沿图1中所示的电磁屏蔽的切割平面A-A的横截面；
-图3A示意性地示出了根据本发明的另一实施例的电磁屏蔽的透视图；
-图3B是沿图3A中所示的电磁屏蔽的切割平面B-B的横截面；
-图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的屏蔽织物的透视图；
-图5是沿图4中所示的屏蔽织物的切割平面C-C的横截面；
-图6示意性地示出了根据本发明的一个实施例的电磁屏蔽的透视图；
-图7示出了本发明的电磁屏蔽的实施例处于两种屏蔽配置(实线为短路配置而虚线为开路配置)时频域中的EMSE的图。
详细描述
图1示出了根据本发明的电磁屏蔽1的示例性实施例。电磁屏蔽1包括多个导电元件2，其被布置以用于限定屏蔽表面。屏蔽表面可被限定成相对于入射电磁场基本上将屏蔽空间区域与外部空间区域分隔开的表面。
导电元件2具有基本上线性的形状，即每个导电元件2主要沿线性方向(沿主要尺寸，其他两个可忽略不计)延伸。例如，导电元件2可以是杆、线或具有细长形状的类似元件的形式。
优选地，导电元件2可被布置成形成例如如图1中示意性所示的网栅、网或网格。然而，进一步的实施例(未示出)可提供屏蔽表面的所有导电元件2基本上彼此平行地布置，仍保持在本发明的保护范围内。
参考图1，导电元件2被电连接到切换组装件3(以虚线示出)，该切换组装件3被配置成在开路配置和闭路配置之间切换导电元件2。
具体而言，切换组装件3包括多个切换元件4，该切换元件4可优选地是电气操作式类型，诸如继电器、传输门或本领域已知的类似切换元件。然而，进一步的实施例可提供包括机械操作式开关的切换元件4。
每个导电元件2被电连接到切换组装件3的相应切换元件4的第一端子4a。切换元件4的第二端子4b被电连接到公共节点C。
切换元件4包括控制端子4c，该控制端子4c用于对端子4a、4b之间的切换元件4的开路和闭路进行控制。在机械操作式切换元件4的情况下，控制端子4c可以是可在闭路和开路位置之间移动的操作杆或选择器。在电气操作式切换元件4的情况下，控制端子4c可以是被配置为接收具有表示切换元件4的开路状态和闭路状态的布尔值的控制信号(例如电压)的电气端子。
当切换元件4开路时，导电元件2彼此电绝缘(开路配置)。当切换元件4闭路时，导电元件2在公共节点C处彼此电连接(短路配置)。
切换组装件3被电连接到导电元件2的一个端部，使得当导电元件2处于短路配置时，导电元件2在它们的一端处彼此电连接。进一步的实施例可提供导电元件2的每个端部被电连接到切换元件4，使得当导电元件处于短路配置时，每个导电元件2的两端都被电连接到公共节点C。
如下文将更详细示出的，通过在开路配置和短路配置之间切换电磁屏蔽1的导电元件2，屏蔽表面的电磁屏蔽有效性(EMSE)的值发生改变。
具体而言，电磁屏蔽有效性是入射到电磁屏蔽的屏蔽表面的电磁场的频率值的函数。当电磁屏蔽1的导电元件2在开路和短路配置之间切换时，电磁屏蔽有效性的值在一个或多个频率值处发生改变。
换言之，本发明提供了一种(例如在预定频率处)具有电磁屏蔽有效性值的电磁屏蔽1，该电磁屏蔽有效性值可通过控制切换组装件3进行改变。
具体而言，通过以适当的方式布置导电元件2，可获得具有可在两个不同值之间切换的电磁屏蔽有效性值的屏蔽表面。例如，为了屏蔽射频(RF)所包含的频率范围内的电磁场，导电元件2可被布置成形成设置有具有小于400mm2的延伸的开口的网栅或网格。优选地，这些开口的延伸可被包括在1mm2和100mm2之间，更优选地约为10mm2。
例如，一些实施例可提供为待屏蔽的电磁场的预定频率而设计的电磁屏蔽1，使得当导电元件2处于闭路配置时屏蔽表面提供高值的EMSE，而当导电元件2处于开路配置时屏蔽表面提供低值的EMSE。
参考图2，导电元件2通过电绝缘材料5彼此间隔开。优选地，导电元件2由介电层5(例如绝缘线)包覆。例如，导电元件2可以是铜线或包覆有介电层5的金属杆。
在一些实施例中(在图3A和3B中示意性地示出)，导电元件2可被嵌入形成薄板11a、11b的一层或多层电绝缘材料5中。多个所述薄板11a、11b可被重叠并耦合在一起以形成屏蔽面板11。当待屏蔽的空间区域是例如房间或建筑物时，这些实施例可能非常有用。
有利地，每个面板11的导电元件2可设置有第一端，该第一端具有插座形式的连接端子，导电元件2的另一端可设置有插头形式的连接端子，以便在多个面板11之间进行快速且简单的电连接。
参考图4和5，导电元件2可以是金属线(例如铜线)，优选地是电磁线(或通常是包覆有电绝缘材料的导电线)。在此实施例中，导电元件2被布置成形成织物12的经线12a和纬线12b的一部分，该织物12优选地是牛仔布织物。
一些实施例可提供导电元件2被布置成仅形成织物12的经线12a的一部分或仅形成织物12的纬线12b的一部分。其他实施例可提供导电元件2被布置成形成经线12a的整体和/或纬线12b的整体，仍保留在本发明的保护范围内。具体而言，屏蔽织物12包括被布置成形成织物12的经线12a和/或纬线12b的至少一部分的多个导电元件2。
例如，图4和图5中所示的实施例提供织物12中四分之一的经纱12a包括导电元件2。导电元件2优选地被布置成使得在经纱的两个连续导电元件2之间存在三条常规经纱12a。
织物12的纬线12b可以以与针对经线所公开的相同方式被形成。结果，导电元件2形成具有用常规纱线12a、12b编织在一起的基本方形开口的网格。
优选实施例可提供例如导电元件2是具有包括铜电磁线的芯的包芯棉纱。
参考图6，电磁屏蔽1可包括切换组装件3，该切换组装件3设置有两个进一步的切换元件6和7。切换元件6被配置为将公共节点C电连接到固定接地电位，切换元件7被配置为将公共节点C电连接到谐振电路8。
谐振电路8被配置为当电磁屏蔽1的导电元件处于短路配置并且公共节点C被电连接到该谐振电路8时，提供动态驱动电位，以便将导电元件2作为发射天线来驱动。
申请人已经注意到，通过将具有确定的振荡频率的动态驱动电位(例如，正弦电压信号)施加到公共节点C，由电磁屏蔽1提供的EMSE值相对于当公共节点C被电连接到固定接地电位时提供的EMSE值发生改变。
在优选实施例中，谐振电路8包括压控振荡器(VCO)以用于对动态驱动电位的振荡频率进行控制。结果，当公共节点C被电连接到谐振电路8时，由电磁屏蔽在导电元件处于短路配置时提供的EMSE可被调节。
参考图6，控制切换元件6和7以将公共节点C电连接到固定接地电位或将公共节点C电连接到谐振电路8。换言之，当切换元件6闭路时切换元件7就开路，使得公共节点C处于固定接地电位。类似地，当切换元件6开路时切换元件7就闭路，使得公共节点C处于由谐振电路8提供的动态驱动电位。例如，如果切换元件6、7是电气操作式的(诸如传输门或继电器)，则切换元件6的控制信号相对于切换元件7的控制信号而言为非逻辑的，或反之亦然。
然而，一些实施例可提供公共节点C仅被电连接到固定接地电位或者公共节点C仅被电连接到谐振电路8，仍保持在本发明的保护范围内。换言之，这些实施例的切换组装件3未设置有切换元件6和7，并且公共节点C被直接连接到接地电位或谐振电路8。
电磁屏蔽1包括用于由用户对切换组装件3的切换进行控制的控制装置9。例如，切换元件4的控制端子4c可有利地被连接到逻辑电路9a，该逻辑电路9a被配置成对切换元件4的开路和闭路进行控制。
逻辑电路9a可由用户接口9b控制，该用户接口9b可包括选择器9c(例如机械选择器9c)，其被配置成在开路配置和短路配置之间选择导电元件2的屏蔽配置。
如果进一步提供谐振电路8的电磁屏蔽，则用户接口9b可进一步被配置成选择(例如借助于选择器9c)屏蔽配置，该屏蔽配置在以下各项之间被选择：开路配置、具有处于固定接地电位的公共节点的短路配置、以及具有处于动态驱动电位的公共节点C的短路配置。
优选实施例可提供用户接口9b包括通信模块9d(优选地是无线通信模块(例如蓝牙模块))，其被配置成从外部设备10(例如智能电话、PC或类似设备)接收配置信号。
配置信号可借助于外部设备10来选择，例如通过外部设备10中提供的图形界面来选择。在优选实施例中，切换组装件3被配置为允许对每个切换元件4的开路和闭路进行控制，使得电磁屏蔽1的导电元件2可在第一部分短路配置和第二部分短路配置之间切换。
当导电元件处于第一部分短路配置时，第一组导电元件2在公共节点C处彼此电连接，而第二组导电元件2彼此电绝缘。类似地，当导电元件处于第二部分短路配置时，第二组导电元件2在公共节点C处彼此电连接，而第一组导电元件2彼此电绝缘。
申请人已经注意到，EMSE通过在(第一或第二)部分短路配置和开路或短路配置之间切换电磁屏蔽1的导电元件2而改变。
例如，借助于外部设备10，用户可选择第一组导电元件2和第二组导电元件2以限定上述两个部分短路配置。结果，用户可通过在各种部分短路配置之间切换电磁屏蔽的导电元件来调节EMSE。此外，在部分短路配置中，导电元件2的公共节点C可被电连接到固定接地电位或被电连接到动态驱动电位(优选地具有可调节的振荡频率)。
以此方式，对于待屏蔽的电磁场的确定的频率，可调节相同的电磁屏蔽1以用于在期望的值范围内提供EMSE。换言之，电磁屏蔽可提供具有可在第一值和第二值之间切换的EMSE的屏蔽表面，该第一值和第二值分别被包括在期望的第一范围和第二范围内。
总之，一种用于提供对于电磁场的电磁屏蔽的方法，包括以下步骤：
(a)提供根据本发明任一实施例的电磁屏蔽；
(b)在开路配置和短路配置之间切换电磁屏蔽的导电元件2。
步骤(b)导致屏蔽表面的电磁屏蔽有效性(EMSE)在电磁场的一个或多个预定频率处的改变。
优选地，该方法可包括调节屏蔽表面的电磁屏蔽有效性的进一步的步骤(c)。
一些实施例可提供当导电元件处于部分短路配置(例如处于第一或第二部分短路配置)时，例如通过选择将电连接到公共节点(C)的导电元件2的一部分(例如第一或第二组导电元件2)来执行的步骤(c)。
一些实施例可提供例如通过调节由电连接到公共节点(C)的谐振电路提供的动态驱动电位的振荡频率来执行步骤(c)。在此实施例中，可在导电元件处于短路配置或处于部分短路配置时执行步骤(c)。
图7示出了当电磁屏蔽1的导电元件2处于短路配置(实线)和处于开路配置(虚线)时频域中的EMSE的图。
具体而言，图7中所示的图是基于根据ASTM D 4935-10对屏蔽纺织织物12的样品进行的EMSE的测量，其中导电元件包括具有用铜电磁线制成的芯的包芯棉纱，该芯的截面直径约为35μm。导电元件2与由棉制成的其它纱线编织在一起并形成网格，该网格设有具有大致方形形状的开口，该方形形状的边长约为3mm。
从图中可以看出，通过在短路和开路配置之间切换电磁屏蔽的导电元件，EMSE的值可以显著改变。例如，在频率包括在约800MHz和900MHz之间的第一范围(用矩形R1示意性地指示)处，在具有处于短路配置中的导电元件和处于开路配置中的导电元件的电磁屏蔽所提供的EMSE值之间的差被包括在约10dB至15dB之间。
参考图7，在频率包括在约2.6GHz和2.7GHz之间的第二范围(用矩形R2示意性地指示)处，具有处于短路配置中的导电元件和处于开路配置中的导电元件的电磁屏蔽所提供的EMSE值之间的差被包括在约10dB至12dB之间。
电磁屏蔽1可被容易地组装到诸如衣服、钱包、皮夹、包、卡片夹或电话套之类的物品上。通过在开路配置和短路配置之间切换电磁屏蔽1的导电元件，屏蔽表面的EMSE可例如在允许射频信号通过屏蔽表面的第一值和其中射频波被屏蔽的第二值之间切换。
一些实施例可提供电磁屏蔽1被耦合到口袋，例如由本发明的屏蔽织物12制成。口袋可被组装到衣服(例如一条裤子)、或皮夹、或钱包。口袋可被用于例如在其内部直接或间接地容纳非接触式信用卡/借记卡。借助于用户接口9b(机械选择器和/或无线通信模块)，用户可向切换组装件3提供配置设置使得电磁屏蔽1的导电元件可在不同的屏蔽配置之间(例如在短路和开路配置之间)切换。电磁屏蔽1可被设计成在用于由信用卡/借记卡执行非接触支付的频率处提供不同的EMSE的值。
由于此实施例，当信用卡在口袋中并且用户希望防止未经授权的支付时，用户可选择提供具有高值的EMSE的屏蔽配置的配置设置。当用户希望以非接触模式使用信用卡时，用户可通过选择提供具有低值的EMSE的屏蔽配置的配置设置来切换电磁屏蔽。
Claims (21)
1.一种电磁屏蔽(1)，所述电磁屏蔽(1)包括设有多个导电元件(2)的屏蔽表面，其特征在于，所述多个导电元件(2)被电连接到切换组装件(3)，所述切换组装件(3)被配置成在开路配置和短路配置之间切换所述电磁屏蔽(1)的所述导电元件的至少一部分，在所述开路配置中所述导电元件(2)彼此电绝缘，并且在所述短路配置中所述导电元件(2)在公共节点(C)处彼此电连接。
2.如权利要求1所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述公共节点(C)被电连接到固定接地电位。
3.如权利要求1所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述公共节点(C)被电连接到动态驱动电位以用于将所述多个导电元件(2)作为发射天线来驱动。
4.如权利要求3所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述切换组装件(3)进一步被配置成将所述公共节点(C)电连接到固定接地电位或将所述公共节点电连接到所述动态驱动电位。
5.如权利要求3或4所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述动态驱动电位由谐振电路(8)提供。
6.如权利要求5所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述谐振电路(8)包括压控振荡器。
7.如前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述导电元件(2)通过电绝缘材料(5)彼此间隔开。
8.如前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述多个导电元件(2)包括第一组导电元件(2)和第二组导电元件(2)，所述切换组装件(3)进一步被配置为在第一部分短路配置和第二部分短路配置之间切换所述电磁屏蔽(1)的导电元件的至少一部分，在所述第一部分短路配置中，所述第一组导电元件(2)在所述公共节点(C)处彼此电连接，而所述第二组导电元件(2)彼此电绝缘，以及在所述第二部分短路配置中，所述第二组导电元件(2)在所述公共节点(C)处彼此电连接，而所述第一组导电元件(2)彼此电绝缘。
9.如前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，包括用于由用户对所述切换组装件(3)的切换进行控制的控制装置(9)。
10.如前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述多个导电元件(2)被布置成形成网栅或网格。
11.如权利要求10所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述网栅或网格包括多个开口，所述多个开口具有小于400mm2的延伸，优选地被包括在1mm2和100mm2之间。
12.如前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述导电元件(2)是金属线，优选地涂覆有电绝缘材料。
13.如权利要求12所述的电磁屏蔽(1)，其特征在于，所述金属线被布置成形成织物(12)的经线(12a)和/或纬线(12b)的至少一部分，优选地，所述金属线是涂覆有纺织纤维的电磁线。
14.一种屏蔽织物(12)，包括被布置成形成所述屏蔽织物(12)的经线(12a)和/或纬线(12b)的至少一部分的多个绝缘导电线(2)，所述线(2)被配置为被电连接到切换组装件(3)，以用于提供根据前述权利要求中任一项所述的电磁屏蔽(1)。
15.如权利要求14所述的屏蔽织物(12)，其特征在于，所述织物(12)是牛仔布织物。
16.一种物品，该物品包括根据前述权利要求1至13中任一项所述的电磁屏蔽(1)。
17.如权利要求16所述的物品，其特征在于，所述物品包括根据权利要求14或15所述的屏蔽织物(12)。
18.如权利要求17所述的物品，其特征在于，所述物品被设有至少一个由所述屏蔽织物(12)制成的口袋。
19.如前述权利要求16至18中任一项所述的物品，其特征在于，所述物品在衣服、钱包、皮夹、包、卡片夹或电话套之间选择。
20.一种用于提供对于电磁场的电磁屏蔽的方法，包括以下步骤：
(a)提供根据前述权利要求1至13中任一项所述的电磁屏蔽(1)；
(b)在所述开路配置和所述短路配置之间切换所述电磁屏蔽(1)的所述导电元件的至少一部分。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)导致所述屏蔽表面的电磁屏蔽有效性(EMSE)在所述电磁场的一个或多个频率处的改变。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000196289A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｅｍｉ対策手法と情報処理装置 |
| US20040263420A1 (en) * | 2003-04-11 | 2004-12-30 | Werner Douglas H | Pixelized frequency selective surfaces for reconfigurable artificial magnetically conducting ground planes |
| US20050029919A1 (en) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electromagnetic wave shield |
| CN106149162A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-23 | 中央军委后勤保障部军需装备研究所 | 一种具有导电性周期结构的电磁屏蔽织物及制备方法 |
| CN206481555U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-09-08 | 南通皋祥电子科技有限公司 | 一种电磁屏蔽体及使用其的电磁屏蔽装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004349511A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Regina Co Ltd | 電磁波漏洩防止装置 |
| JP4747491B2 (ja) | 2003-11-19 | 2011-08-17 | パナソニック株式会社 | 電界シールド |
| JP2005019674A (ja) | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁波シールド |
| JP4394560B2 (ja) | 2004-10-29 | 2010-01-06 | セイコープレシジョン株式会社 | 電子装置システム及び電子装置 |
| JPWO2006132038A1 (ja) * | 2005-06-10 | 2009-01-08 | 株式会社レジナ | 電磁波抑制機能付電気機器 |
| US20070159753A1 (en) * | 2006-01-09 | 2007-07-12 | Randall Michael S | System for EMI/RFI filtering and transient voltage suppression |
| US7830672B1 (en) * | 2008-06-27 | 2010-11-09 | Michael William Kitchen | Electromagnetic shielding carrying case for contactless smartcards and personal articles |
| US8947892B1 (en) * | 2010-08-16 | 2015-02-03 | The Boeing Company | Electronic device protection |
| ZA201205278B (en) | 2012-04-13 | 2013-04-24 | Applied Nanostructured Sols | Cns-shielded wires |
| US9135548B2 (en) | 2012-11-29 | 2015-09-15 | Paypal, Inc. | Portable mechanical switch for selective deactivation of radio frequency identification circuits |
| US9622338B2 (en) * | 2013-01-25 | 2017-04-11 | Laird Technologies, Inc. | Frequency selective structures for EMI mitigation |
| US9728326B2 (en) * | 2013-10-22 | 2017-08-08 | Thales Visionix, Inc. | Apparatus for eddy current inhibiting electro-magnetic interference shielding |
| WO2016033227A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Rich Media Institute | Electromagnetic radiation shielding tile |
| WO2016195929A1 (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Oletquin Management Llc | Insulated conductive strands with polymer cores |
| CN106337237B (zh) * | 2015-07-07 | 2020-02-18 | 恩智浦美国有限公司 | 用于可穿戴电子装置的编织的信号路由基底 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000196289A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｅｍｉ対策手法と情報処理装置 |
| US20040263420A1 (en) * | 2003-04-11 | 2004-12-30 | Werner Douglas H | Pixelized frequency selective surfaces for reconfigurable artificial magnetically conducting ground planes |
| US20050029919A1 (en) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electromagnetic wave shield |
| CN106149162A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-23 | 中央军委后勤保障部军需装备研究所 | 一种具有导电性周期结构的电磁屏蔽织物及制备方法 |
| CN206481555U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-09-08 | 南通皋祥电子科技有限公司 | 一种电磁屏蔽体及使用其的电磁屏蔽装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3544399A1 (en) | 2019-09-25 |
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