CN111512130B

CN111512130B - 光学透明的电磁屏蔽组件

Info

Publication number: CN111512130B
Application number: CN201880049225.2A
Authority: CN
Inventors: 西里尔·杜佩雷特; 帕特里塞·福特雷尔; 菲利普·贝斯尼厄; 克斯阿维埃·卡斯泰尔; 约纳桑·科雷多雷斯
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Rennes 1; Safran Electronics and Defense SAS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite de Rennes 1; Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2038-05-15
Also published as: JP2020521136A; EP3631392B1; CA3064462A1; IL270725B; FR3066645B1; KR102303505B1; US11060920B2; JP6946469B2; KR20200087077A; CN111512130A; FR3066645A1; US20200173859A1; WO2018215243A1; IL270725A; EP3631392A1

Abstract

光学透明的电磁屏蔽组件(10)，其包括具有可变电阻的电气连接装置(3)。该电气连接装置将覆盖透明基质(1)的导电的二维结构(2)电气连接至导电的壳体部分(101)。连接装置的电阻可调，要么是对屏蔽组件的检测系统(100)初始调节的，要么是在应用所述屏蔽组件的同时根据RF辐射强度实时调节的。

Description

光学透明的电磁屏蔽组件

技术领域

本发明涉及一种光学透明的电磁屏蔽组件。

背景技术

许多应用使用到光学传感器，例如，对位于红外域内的光学辐射敏感的传感器，虽然这种传感器的运行可能会受到电磁辐射，尤其是微波域的电磁辐射干扰。实际上，这种微波辐射能与紧邻传感器放置的电子电路相互作用，传感器难以远离与源自外部的微波辐射紧密相关的空间。已知实践是，在这种光学传感器正面设置屏蔽元件，该屏蔽元件对一部分微波辐射至少部分不透明而对光学辐射至少部分透明。因此，屏蔽元件包括至少一个二维结构，该二维结构不仅是导电的同时对光学辐射至少部分透明。

为了获得对微波辐射的有效保护，应将导电的二维结构与壳体的至少一部分电气相连，所述壳体导电并且围绕着需保护的传感器。壳体的一部分构成导电的二维结构的电势参考。其本身可电气连接至支架或安装有光学传感器的车辆的电接地。

发明内容

更具体地，在本发明之前，已知的光学透明的电磁屏蔽组件包括：

-刚性的基质，其具有两个相对的表面，在两个表面之间对称之为微波辐射的频率f介于0.1GHz(千兆赫兹)和40GHz之间的至少一种电磁辐射至少部分透明，且在两个表面之间对波长介于0.1μm至15μm之间的光学辐射至少部分透明；

-至少一个导电的二维结构，二维结构设置在基质的至少一个表面上并且对光学辐射至少部分透明；以及

-电气连接装置，电气连接装置通过将至少一个第一终端与至少一个第二终端电气相连，各个第一终端与导电的二维结构电气相连，以及各个第二终端旨在与导电的壳体的至少一部分电气相连。

对于基质和导电的二维结构而言，相关的透射和光透明性涉及旨在穿过具有导电的二维结构的基质的光学辐射。

此外，屏蔽效率，标记为EB(f)，以分贝(dB)表示，可通过EB(f)＝-10·log₁₀(T(f))来定义，其中T(f)是用于微波电磁辐射的屏蔽组件的能量传输系数，其中所述微波电磁辐射的频率f介于0.1GHz和40GHz之间，并且旨在在基质两个表面之间穿过具有导电的二维结构的基质。

现在，不同的检测系统可要求不同的屏蔽水平，对应于相同频率f的屏蔽效率的不同值。到目前为止，已经设计和生产了不同的屏蔽组件，以便用于各种检测系统，其中二维结构可根据屏蔽效率所需值进行调整。但是，这种调整限制了一系列屏蔽组件，其中每个屏蔽组件都是针对不同屏蔽效率值所生产的，因此各个屏蔽组件的单价难以降低。

此外，有一些复杂的检测系统，除了包括光学传感器，还包括在微波波段中有效或在频率值方面接近的电磁辐射传感器。这就需要使同一屏蔽组件用于复杂检测系统中的所有传感器，从而在足够高屏蔽效率和对微波辐射透明水平之间实现平行，其中所述微波辐射允许微波辐射传感器的运行。现在，也存在可能穿过屏蔽组件的微波辐射幅度变化很大的情况：在屏蔽组件必须对该微波辐射足够透明的低强度水平和屏蔽组件必须提供足够屏蔽效率的非常高强度水平之间。尤其是接近发射出干扰微波辐射目标的搜寻飞行器会发生这种情况。这种干扰微波辐射所具有的强度随着飞行器接近目标而增强，但是，除光学传感器外，还可以通过部分使用在微波辐射光谱域内敏感的传感器来同时检测目标。现在，微波辐射传感器需要即使在很远的距离仍足够用于检测目标的微波辐射。因此，现有屏蔽组件难以适用于这种情况，其中微波辐射强度在使用或执行任务期间会有剧烈的变化。

从这种情况出发，本发明的第一目的在于提供一种屏蔽组件，其中所述屏蔽组件最初可具有不同的屏蔽效率，适合各种不同的用途，同时还降低了单价。

本发明的第二个目的在于提供适合使用或执行任务的屏蔽组件，在使用或执行任务中，微波辐射的强度剧烈变化，同时该微波辐射的一部分是有用的。

为了实现这些目标中的至少一个目标或者其它目标，本发明提出了一种如上所述的屏蔽组件，但在其中，电气连接装置适于对在各个第一终端和各个第二终端之间有效的电阻产生可变值。该电阻值可由操作人员调节，或者可以在微波辐射的至少两个强度水平之间自动变化。换句话说，在后一种情况下，该电阻具有适于微波辐射第一强度水平的第一值和适于微波辐射第二强度水平的第二值，其中第一电阻值低于第二电阻值，而微波辐射的第一强度水平高于微波辐射的第二强度水平。

因此，本发明提出了屏蔽组件，其中各个屏蔽组件允许其屏蔽效率至少在以下一种情况下进行调节：

-可以由操作人员进行设置的初始设置，尤其是根据屏蔽组件所要用于的检测系统，或其根据计划要用于检测系统的应用。屏蔽组件的电气连接装置的电阻可以在屏蔽组件整个使用寿命中保持恒定。但是，在屏蔽组件生产后，电气连接装置的电阻的可能设置，使得可以将相同的屏蔽组件用于规格不同的检测系统；

-或者，在检测系统使用的过程中，根据检测系统所接收到的微波辐射的强度水平，实时自动地调节电气连接装置的电阻变化。

根据本发明的屏蔽组件可以形成检查孔或窗口，用于封闭壳体的一部分的开口，并且同时设置在对光学辐射敏感的传感器的光输入端的正面。可能地，除了光学辐射传感器外，窗口或检查孔型的屏蔽组件可适于同时设置在对微波辐射的一部分敏感的传感器的输入端的正面。

通常，在第一终端和第二终端之间具有可变电阻值的电气连接装置可由对光学辐射和微波辐射部分透明的基质承载。这种实施例特别有利且经济，尤其是因为其减少了屏蔽组件中分开的或者非刚性互连的部件数量。

电气连接装置在导电的二维结构和电势参考之间形成电耦联，其耦联的电阻值是可调的。

优选地，电气连接装置是可调整的，使得在第一终端和第二终端之间有效的电阻可以在大于导电的二维结构每平方电阻值5倍的第一值和小于导电的二维结构每平方电阻值1/5的第二值之间变化。此外，导电的二维结构每平方电阻值可在0.01Ω/□和20Ω/□之间。

通常情况下，在第一终端和第二终端之间有效的电气连接装置的电阻可以在两个值之间变化，其中两个值之间的商至少为10，且分别小于和大于二维结构每平方电阻值。

导电的二维结构可包括至少一层金属，优选为一层银，一层透明和导电的氧化物，优选为一层掺杂锡的氧化铟和一层导电材料光栅，优选为金属材料光栅。

在本发明的第一实施例中，在屏蔽组件使用过程中，电阻能自动变化，电气连接装置可包括：

-微波辐射探测器，微波辐射探测器适于传输表示探测器所接收到的微波辐射强度的检测信号；

-电子电路，电子电路连接在第一终端和第二终端之间，且适于产生电阻的可变值；以及

-控制器，控制器适于根据微波辐射探测器所传输的检测信号来改变由电子电路所产生的电阻值。

例如，电子电路可包括并联的数个支路，且各个支路具有单独的电阻值，其中至少一个支路包括由控制器控制的开关，用于激活或禁用由二维结构和壳体的一部分之间的支路产生的电耦联。

或者，电子电路可包括至少一个电气部件，其对介于0.1GHz和40GHz之间的至少一个频率有阻抗，该部件在所涉及的频率下有效的电阻值根据施加于该部件上的控制电压而改变。该控制电压由控制器控制，以便根据探测器所传输的检测信号来改变控制电压。对所涉及的频率具有可变电阻的部件可以是例如PIN二极管，或者可以是具有插入两个电极之间并与之接触的金属-绝缘体过渡的材料的一部分。

在本发明的第二实施例中，在屏蔽组件使用过程中，电气连接装置的电阻也会自动变化，电气连接装置可包括：

-具有金属-绝缘体过渡的热敏材料部分，热敏材料部分电气连接在第一终端和第二终端之间，且适于根据热敏材料部分的温度来产生电阻的可变值；

-温度调节装置，温度调节装置设置用于改变热敏材料部分的温度；以及

-控制器，控制器适于根据微波辐射探测器所传输的检测信号来激活温度调节装置。

具有金属-绝缘体过渡的热敏材料可包含钒氧化物，例如VO₂或V₂O₃，钡钒硫化物(BaVS₃)，镍镨氧化物(PrNiO₃)，镍钕氧化物(NdNiO₃)，镧钴氧化物(LaCoO₃)，铁氧化物(Fe₃O₄)，硫化镍(NiS)，铌氧化物，特别是NbO₂，钛氧化物(TiO₂或Ti₂O₃)，镍钐氧化物(SmNiO₃)，或者包含这些材料中至少一种材料的混合物或固体成分。对于本领域技术人员而言，这些具有金属-绝缘体过渡的材料以及其它材料都是已知的，且有效文献中也大量记载了这些材料。

在本发明的第三实施例中，电阻也能自动变化，电气连接装置可包括具有对微波辐射强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分，且能够在部分暴露以接收该微波辐射时根据微波辐射强度变化产生可变电阻值。在这种情况下，具有对微波辐射强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分可由屏蔽组件的基质承载。屏蔽组件的单价也因此可以额外降低。可能地，具有对微波辐射强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分可构成导电的二维结构的至少一部分。通常情况下，对于本发明的第三个实施例，对微波辐射强度敏感的材料可以是本发明第二实施例所引用的具有金属-绝缘体过渡的材料中的一种。实际上，通常情况下，具有对温度变化敏感的金属-绝缘体过渡的材料也对外部电场敏感，尤其是静电场或微波辐射的电场。

本发明的第二方面提出了一种检测系统，其包括：

-光学传感器，光学传感器对光学辐射敏感；

-可选地，微波辐射传感器，微波辐射传感器对微波辐射的一部分敏感；

-导电的壳体的至少一部分，其围绕光学传感器，还围绕微波辐射传感器如果有的话，并且包括一个开口；以及

-符合本发明第一方面的屏蔽组件，该屏蔽组件设置在光学传感器的光输入端的正面，且可选地也设置在微波辐射传感器的辐射输入端的正面，同时封闭壳体的一部分的开口。

屏蔽组件电气连接装置的各个第一终端与导电的二维结构电气相连，同一电气连接装置的各个第二终端同时与壳体的一部分电气相连。

附图说明

通过以下非限制性实施例的描述，并参考附图，可以明显了解本发明的其他特定特征和优点，其中：

-图1表示可以应用本发明的检测系统；

-图2是可由符合本发明的屏蔽组件所构成的检查孔的平面图；以及

-图3a-3e示出了本发明的五个可能实施例。

为了清楚起见，图中所示元件的尺寸既不与实际尺寸相对应也不与实际尺寸比例相对应。此外，不同附图中所示的相同参考表示相同元件或者具有相同功能的元件。

具体实施方式

根据图1，检测系统100包括壳体101的一部分、屏蔽组件10和至少一个光学传感器20。可选地，检测系统100还包括微波辐射传感器40和微波辐射探测器30，下文将详细描述。

例如，检测系统100可具有可移动的球形构造，并且旨在嵌入自启动车辆板载结构上。可能地，检测系统100的传感器，包括光学传感器20和可能的微波辐射传感器40，可参与检测引导检测自行式飞行器的外部目标。

壳体101的一部分导电，例如由金属材料或基于碳纤维的复合材料构成。其构成可视为电势参考的电接地。此外，壳体101的一部分，通过形成包括一个或多个传感器或探测器的腔体，来围绕着光学传感器20以及微波辐射传感器40和/或微波辐射探测器30(如果有的话)。因此，在屏蔽组件10外的壳体101的一部分构成对来自外部的微波辐射的不透明屏蔽。

光学传感器20对波段介于0.1μm和15μm之间的光学辐射RO敏感。其可以是图像传感器，正如所已知的，它可以包括透镜21、诸如矩阵图像探测器类型的图像探测器22以及邻近的电子器件23。邻近的电子器件23尤其旨在控制图像探测器22的操作，并且通过将后者传输的图像读出信号传输到远程处理单元(未示出)。邻近的电子器件23的操作会受到波段介于0.1GHz和40GHz之间的微波辐射HYF的干扰，其可能会穿过壳体101的一部分。事实上，光学传感器20的光输入端E₂₀应必需暴露在外部，以便收集光学辐射RO，但是也会暴露在微波辐射HYF中，这样会包括不利的干扰成分。

为了避免不利干扰成分的影响，尤其是对邻近的电子器件23的影响，将屏蔽组件10设计为对微波辐射HYF不透明，而只对光学辐射RO透明。但是，可不需要针对屏蔽组件10的过高屏蔽效率。鉴于该原因，本发明提出了对屏蔽组件10的改进，允许对屏蔽效率进行调整，可在最初时，例如作为工厂设置的一部分，或者在检测系统100使用过程中自动调节。组件10的屏蔽效率在其使用过程中实时的自动进行调整是非常有用的，特别是当检测系统100包括波辐射传感器40时可有效用于微波辐射HYF部分的接收必要的操作且不会因过度曝光而引起饱和或退化。

屏蔽组件10可形成壳体101的一部分的封闭检查孔，该检查孔设置在光学传感器20的光输入端E₂₀的正面，并且也可以设置在微波辐射传感器40的辐射输入端E₄₀的正面，并且还可能设置在微波辐射探测器30的正面。

屏蔽组件10包括基质1，基质在分别标记为S₁和S₂的两个相对的表面之间对光学辐射RO和微波辐射HYF透明。这种基质可以基于硅(Si)、锗(Ge)、硫化锌(ZnS)、二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)或氧化镁(MgO)。基质1的直径可例如在5cm(厘米)和50cm之间。

为了产生电磁屏蔽效率，基质1在其表面S₁和S₂中的至少一个面上具有二维结构2，例如，如图1所示的本发明的实施例的表面S2。将二维结构2设计为对光学辐射RO透明，且在一定程度上导电，以适于产生微波辐射HYF的屏蔽效果。为此，二维结构2可具有以下配置之一，其引用作为非限制性示例：

-至少一层金属薄层，例如一层银(Ag)，其可插入对光学辐射RO透明的两个介电层之间，两个介电层的目的是相对于单独的金属层减少光学辐射RO的反射；

-至少一层透明的和导电的氧化物层，例如一层锡掺杂的氧化铟(ITO)，可能与对辐射RO介电且透明的至少另一层相关联，以再次相对于单独的透明导电氧化物层减少光学辐射RO的反射；

-导电材料的光栅，例如铜(Cu)或银(Ag)的光栅，其由导电材料的印刷织带或金属丝组成，并且基质1在光栅的织带或金属丝之间没有导电材料。可能地，光栅的导电材料可以叠加在基质1的粘合材料上，并且也可由保护材料覆盖，特别是防腐蚀的保护材料，例如，钛(Ti)覆盖层。通常，这种光栅的织带或金属丝对光学辐射RO不透明，并且对光学辐射RO透明是由于光栅的织带或金属丝所导致基质1的覆盖率所致，使得透明度有限。例如，该覆盖率可在10％至50％之间，光栅的织带或金属丝的节距可以在1μm(微米)和10mm(微米)之间，并且光栅可以具有正方形图案。导电材料的光栅可以与至少一个对辐射RO透明的介质层相关联，也可以为了相对于单独的基质1减少光学辐射RO的反射，还可以作为金属光栅的防腐蚀保护。

可能地，二维结构2也可包括其织带或金属丝分别为光学透明的光栅，其基于一个或多个插入介电层之间的金属薄层构成，或基于透明和导电的氧化物。

在基质1上形成这种二维结构2可使用本领域技术人员所已知的材料沉积工艺中的一种，例如阴极溅射、蒸发、化学气相沉积、电解沉积、以及可能与一种或多种掩膜或蚀刻步骤相结合。

二维结构2的这种结构都是已知的，因此，不需要再进一步描述。例如，其每平方电阻在10^-2Ω/□(每平方欧姆)和20Ω/□之间。然而，在本发明中，壳体101的一部分优选地具有比二维结构2每平方电阻值小的每平方电阻值。因此，通过与二维结构1相对的壳体101的一部分，可以更好地形成电接地或电势参考功能。

众所周知，二维结构2必须与壳体101的一部分相连，以形成有效的屏蔽保护。提供电气连接装置3，以形成这种连接。其建立了在通过与二维结构2电气相连的至少一个第一终端3a和与壳体101的一部分电气相连的至少一个第二终端3b之间的电气连接。通过已知技术，例如表面焊接或用导电的接触指捏合，来实现各个终端3a与二维结构2的连接。同样地，已知有多种方法可用于将各个终端3b与壳体101的一部分相连，包括终端的插入、终端的拧紧终端、具有或不具有弹性变形的压力接触等。

但是，由二维结构2产生的屏蔽效率取决于装置3在终端3a和3b之间有效的电阻值。该屏蔽效率随着装置3的电阻值减小而变化，例如，在大于导电的二维结构2每平方电阻5倍的第一值和小于导电的二维结构2每平方电阻1/5的第二值之间。例如，装置3可针对终端3a和3b之间的电阻进行调整，使之在小于2.10^-3Ω的第一值和大于100Ω的第二值之间变化。第一值优选低于二维结构的每平方电阻值，从而对壳体101的一部分短路；第二值在二维结构2和壳体101的一部分之间产生电隔离。

图2示出了根据本发明的构成屏蔽组件的检查孔，并且其中二维结构2是几乎在基质1的所有有用表面上延伸的金属光栅。这种金属光栅可由连续且导电的外围回路C围绕着。该外围回路C可以采用与二维结构2的金属光栅相同方式形成在基质1上，并且可能在掩膜和材料沉积程序的相同步骤中形成。外围回路C与围绕其的金属光栅电接触。此外，其有利于装置3包括多个终端3a，例如六个终端3a，其中所述终端沿外围回路C分布，以便减少在在二维结构2的任意点和各个终端3b之间有效电阻之间的差值(图1)。

优选地，装置3可具有数个终端3b，这些终端3b通过电气方式彼此相互并联，且拟在壳体101的一部分的不同点处电气相连。通常，终端3b可沿着在壳体101的一部分中的基质1的安装界面呈相当规则的分布和间隔。

在电气连接装置3的第一实施例中，如图3a和3b所示，装置3的电阻变化由电气控制。装置3包括微波辐射探测器30、电子电路31和标记为CTRL的控制器32。

在图3a所示的实施例中，电子电路31包括数个支路31-1、31-2等等，在终端3a和3b之间并联。电路31的各个支路包括电阻，支路31-1的标记为31-1R，支路31-2的标记为31-2R等，在支路中开关与电阻串联，支路31-1的标记为31-1C，支路31-2的标记为31-2C等等。各个开关由控制器32籍助于专用电气控制来分别打开或关闭。此外，控制器32从探测器30接收表示微波辐射HYF强度的信号。例如，在控制器32内，可由预先存储表来提供对应于探测器30传输的各个强度信号所指示的打开或关闭状态。电阻31-1R、31-2R等的相关数值可根据微波辐射HYF强度的数个水平所需的屏蔽效率数值来选择。因此，由装置3所形成的电阻值是由支路的电阻31-1R、31-2R等的并联产生的，其中所述支路的开关31-1C、31-2C等是闭合的。开关31-1C、31-2C等的中各个开关，均可能使用许多替代实施例：基于晶体管、基于微机电系统(简称MEMS)、基于纳米机电系统(简称NEMS)等，所有这些实施例都是本领域技术人员所知的实施例。

在图3b所示的实施例中，电子电路31包括部件31a，对于部件31a，其微波电流有效的电阻值随施加于部件31a的控制电压而可变。例如，部件31a可为市售的PIN二极管，例如，分立元件形式，其中首字母缩写PIN表示具有正掺杂区、固有导电性的中间层以及负掺杂区的二极管类型。PIN二极管31a连接在两个终端3a和3b之间。电路31包括连续可变的电压源31b，电压源31b通与PIN二极管31a电气相连，以形成后者的电偏置。因此，对于称之为微波电流的频率介于0.1GHz和40GHz之间的交流电而言，PIN二极管31a的电阻值是有效的且可通过由电源31b所产生的偏置电压来调节。为此，PIN二极管31a和电压源31b以环路方式组合，称之为偏置环路，该环路也可以包括固定电阻31c。控制器32由此控制由电源31b根据探测器30传输的微波辐射HYF强度检测信号所产生的偏置电压。由入射二维结构2的微波辐射HYF所产生的微波电流通过PIN二极管31a在两个终端3a和3b之间循环。可能，还可以将去耦电容器31d插入在终端3a和偏置环路之间。

可能，用金属-绝缘体过渡的材料部分来替代PIN二极管31a，正如本说明书所描述的那样，只要该材料部分对静电场敏感即可。该部分可插入在两个电极之间并与之接触，电极与终端3a和3b电气相连。电压源31b随后在具有金属-绝缘体过渡的材料部分产生静电场，且在终端3a和3b之间有效的电阻值取决于它。

在图3a和3b所示的本发明的实施例中，探测器30的使用因此可以在检测系统100使用期间根据微波辐射HYF强度来实时调节装置3的电阻。在本领域技术人员术语中，这种调整称之为动态。

可能，当最初执行装置3电阻的调节时，在屏蔽组件10的使用全过程中还保持该数值，可从图3a和3b的实施例中去除探测器30。之后，最初使用控制器32来选择性地打开或闭合开关31-1C、31-2C等中的各个开关，或者最初设置由电源31b所产生的电压值。

电气连接装置3的第二实施例，如图3c所示，对装置3的电阻变化进行热控制。装置3包括微波辐射探测器30、热敏材料35的一部分、温度调节装置36和标记为CTRL的控制器32'。选择部分35的材料呈现出金属-绝缘体过渡，从而使其电阻率根据温度大幅变化。这可以是二氧化钒(VO₂)的一部分。温度调节装置36，例如，是加热电阻器或珀耳帖效应元件，或者是两者的组合，以能在冷却或加热模式下进行有效的操作。其设置成与热敏材料35的一部分热接触，以控制其温度。因此，可能通过探测器30和控制器32’来控制部分35的电阻，并因此控制装置3在终端3a和3b之间的电阻。为此，控制器32’根据由探测器30所传输的微波辐射HYF强度检测信号来控制温度调节装置36的操作。

电气连接装置3的第三实施例，如图3d和3e所示，装置3的电阻的变化是由对微波辐射HYF的强度非常敏感的材料的至少一部分38产生。各个部分38电气连接在终端3a和3b之间，其材料选择为产生电阻率，且该电阻率取决于该部分所接收到的微波辐射HYF强度。各个部分38的材料可具体为二氧化钒(VO₂)，例如，厚度在10nm(纳米)和10μm之间，以垂直于基质1表面的方式进行测量。通常情况下，具有上述金属-绝缘体过渡的材料也可适合第三实施例。对于这些实施例，各个部分38必须暴露在微波辐射HYF中。根据图3d，二维结构2，例如上述金属光栅，可限于具有外围回路C内的基质1上。外围回路C是导电的，也由基质1承载并且与二维结构2电气相连。可在基质1上，在外围回路C外部，在后者和基质1的周边设置限制区。部分38可由各个限制区域中的基质1承载，其具有不同的终端3b。在各个区域中，部分38一方面与终端3b电气相连，另一方面与外围回路C电气相连。在外围回路C和二维结构2所采用的材料沉积和蚀刻步骤中，可形成各个部分38的电气连接部分与终端3b中的一个终端以及与外围回路C的连接。各个终端3a因此由具有外围回路C的部分38之一的电连接的点或段所构成。本发明第三个实施例的一个优点，是具有可变电阻的电气连接装置3由具有二维结构2的基质1承载。使得检测系统100中的组件成本降低且简单化。

最后，图3e示出了图3d实施例的可能变体。为了图3e的清楚明确的说明，但不限于基质1的所有可能形式，采用正方形的外围边缘来表示后者。导电外围回路C可与正方形边缘平行。导电的二维结构2可以是上述的金属光栅，但其包括对微波辐射HYF敏感的材料部分38，在与外围回路C相连的光栅的外围部分中。于是，部分38构成导电的二维结构2的一部分。因此，各个部分38具有与二维结构2中央部分电接触且构成终端3a的第一端以及与外围回路C电接触且构成终端3b的第二端。

本领域技术人员将理解，在图3e所示的实施例中，二维结构2的中央部分可具有任何配置，尤其是以插入在两个介电层之间的至少一个金属薄层，或者基于上述至少一层导电透明氧化物，其中所述层可能是连续层或可能具有空隙的。

在图3d和3e所示的实施例变型中，可能使用对静电场(DC)敏感的金属-绝缘体过渡的材料或者安装在基质1上的二极管来替代对微波辐射敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分38，同时按图3d和3e所示连接着终端3a和3b。由此实现的二极管，可以是上述PIN类型。对于这种变型，电压源31b电气连接在构成导电的二维结构2的金属光栅的中央部分和外围回路C之间。

最后，通过图3e所示的实施例，也可以产生具有其材料对微波辐射HYF强度敏感的金属-绝缘体过渡的整体导电的二维结构2。如果该材料对光学辐射RO透明，其可连续覆盖在外围回路C内的基质1的表面。或者，如果其对光学辐射RO不透明，二维结构2可以是具有对微波辐射强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料HYF的光栅，且其由基质1承载。

可以理解，本发明可通过修改上文详细描述的实施例相对的某些第二部分得以重现并同时保留所列举的某些优点。

此外，并且在通常情况下，为了获得屏蔽效率EB的所需值，针对微波辐射HYF不同强度水平所产生的装置3的电阻值，可通过参数数字仿真或理论模型，以实验或经验测量的方式来确定，而不需要独创性。

Claims

1.光学透明的电磁屏蔽组件(10)，其包括：

-刚性的基质(1)，基质具有两个相对的表面(S₁、S₂)，在两个表面之间对称之为微波辐射(HYF)的频率介于0.1GHz和40GHz之间的至少一种电磁辐射至少部分透明，且在两个表面之间对波长介于0.1μm至15μm之间的光学辐射(RO)至少部分透明；

-至少一个导电的二维结构(2)，二维结构设置在基质(1)的至少一个表面(S₁,S₂)上并且对光学辐射(RO)至少部分透明；以及

-电气连接装置(3)，电气连接装置将至少一个第一终端(3a)与至少一个第二终端(3b)电气相连，各个第一终端与导电的二维结构(2)电气相连，以及各个第二终端旨在与导电的壳体(101)的至少一部分电气相连；

其特征在于，电气连接装置(3)适于对在各个第一终端(3a)和各个第二终端(3b)之间有效的电阻产生可变值；该电阻值能由操作人员调节，或者根据微波辐射(HYF)的强度水平自动变化，使得电阻具有适于微波辐射第一强度水平的第一值和适于微波辐射第二强度水平的第二值，电阻的第一值低于电阻的第二值，而微波辐射的第一强度水平高于微波辐射的第二强度水平。

2.根据权利要求1所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，其形成检查孔或窗口，用于封闭壳体(101)的一部分的开口且同时设置在对光学辐射(RO)敏感的传感器(20)的光输入端(E₂₀)的正面。

3.根据权利要求1所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，在第一终端(3a)和第二终端(3b)之间具有可变电阻值的电气连接装置(3)由对光学辐射(RO)和微波辐射(HYF)部分透明的基质(1)承载。

4.根据权利要求1所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电气连接装置(3)是可调整的，使得在第一终端(3a)和第二终端(3b)之间有效的电阻能在小于导电的二维结构每平方电阻值1/5的第一值和大于导电的二维结构(2)每平方电阻值5倍的第二值之间变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电气连接装置(3)包括：

-微波辐射探测器(30)，微波辐射探测器适于传输表示探测器所接收到的微波辐射(HYF)强度的检测信号；

-电子电路(31)，电子电路连接在第一终端(3a)和第二终端(3b)之间，且适于产生电阻的可变值；以及

-控制器(32)，控制器适于根据微波辐射探测器(30)所传输的检测信号来改变电子电路(31)所产生的电阻值。

6.根据权利要求5所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电子电路(31)包括并联的数个支路(31-1、31-2)，且各个支路具有单独的电阻值，其中至少一个支路包括由控制器(32)控制的开关(31-1C、31-2C)，用于激活或禁用由二维结构(2)和壳体(101)的一部分之间的支路产生的电耦联。

7.根据权利要求5所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电子电路(31)包括至少一个部件(31a)，该部件对介于0.1GHz和40GHz之间的至少一个频率有阻抗，该部件在该频率下有效的电阻值根据施加于该部件上的控制电压而改变，该控制电压由控制器(32)控制，以便根据微波辐射探测器(30)所传输的检测信号来改变控制电压。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电气连接装置(3)包括：

-具有金属-绝缘体过渡的热敏材料部分(35)，热敏材料部分电气连接在第一终端(3a)和第二终端(3b)之间，且适于根据热敏材料部分的温度来产生电阻的可变值；

-温度调节装置(36)，温度调节装置设置用于改变热敏材料部分(35)的温度；以及

-控制器(32’)，控制器适于根据微波辐射探测器(30)所传输的检测信号来激活温度调节装置(36)。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，所述电气连接装置(3)包括具有对微波辐射(HYF)强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分(38)，且能够在该部分暴露以接收微波辐射时根据微波辐射强度变化产生可变电阻值。

10.根据权利要求9所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，具有对微波辐射(HYF)强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分(38)由基质(1)承载。

11.根据权利要求9所述的屏蔽组件(10)，其特征在于，具有对微波辐射(HYF)强度敏感的金属-绝缘体过渡的材料部分(38)构成导电的二维结构(2)的至少一部分。

12.检测系统(100)，其包括：

-光学传感器(20)，光学传感器对光学辐射(RO)敏感；

-导电的壳体(101)的至少一部分，其围绕光学传感器(20)并且包括一个开口；以及

-符合上述权利要求中任一项所述的屏蔽组件(10)，所述屏蔽组件设置在光学传感器(20)的光输入端(E₂₀)的正面，同时封闭壳体(101)的一部分的开口；

所述屏蔽组件(10)的电气连接装置(3)的各个第一终端(3a)与导电的二维结构(2)电气相连，且电气连接装置的各个第二终端(3b)与壳体(101)的一部分电气相连。

13.根据权利要求12所述的检测系统(100)，其进一步包括：

-微波辐射传感器(40)，微波辐射传感器对微波辐射(HYF)的一部分敏感；

且其中，所述屏蔽组件(10)设置在微波辐射传感器(40)的辐射输入端(E₄₀)的正面，还设置在光学传感器(20)的光输入端(E₂₀)的正面。