CN111800998B - 电磁屏蔽室及其管道衰减器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电磁屏蔽领域，公开了一种电磁屏蔽室及其管道衰减器，该管道衰减器包括：外管体，该外管体为中空的；和孔道，该孔道沿轴向方向贯穿所述外管体，其中，所述管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层，该填充层填充在所述孔道与所述外管体之间的空间内。根据本申请的技术方案，孔道与外管体之间的空间内填充有由吸波材料形成的填充层，能够有效减少电磁屏蔽室的屏蔽体开孔穿过光纤引起的电磁辐射。

Description

电磁屏蔽室及其管道衰减器

技术领域

本申请涉及电磁屏蔽领域，更具体地说，涉及一种电磁屏蔽室及其管道衰减器。

背景技术

在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化，因此用于电磁屏蔽的电磁屏蔽室在生产中应用广泛。

电磁屏蔽室主要用于隔离外界电磁干扰，保证室内电子、电气设备正常工作，以及阻断室内或室外电磁辐射向外界或内部扩散。因此要求电磁屏蔽室具备严密的电磁密封性能，并对所有进出管线作相应屏蔽处理，进而阻断电磁辐射出入。

传统上，进出电磁屏蔽室的光纤在穿过电磁屏蔽室的屏蔽体处采用光纤波导管(截止波导管)的传输方式，用于阻止室外电磁波进入电磁屏蔽室或室内电磁波向外辐射。然而实际工程中反映，现有的波导管都为空气介质计算，在光纤穿过后会留下很大的空隙，密封效果差、屏蔽效果也不好，现有的技术很难克服这个问题。

因此，如何提供一种电磁波衰减措施，有效减少电磁屏蔽室的屏蔽体开孔穿过光纤引起的电磁辐射，成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种电磁屏蔽室及其管道衰减器，以实现减少电磁屏蔽室的屏蔽体开孔穿过光纤引起的电磁辐射的目的。

根据本申请，提出了一种管道衰减器，该管道衰减器包括：外管体，该外管体为中空的；和孔道，该孔道沿轴向方向贯穿所述外管体，其中，所述管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层，该填充层填充在所述孔道与所述外管体之间的空间内。

优选地，所述填充层充满于所述孔道与所述外管体之间的空间内，所述吸波材料优选为无序多孔泡沫金属，所述无序多孔泡沫金属优选为无序多孔泡沫铝合金。

优选地，所述填充层包括沿所述外管体的轴向方向依次布置的多个填充段，相邻的填充段之间紧密贴合或彼此间隔设置，其中，至少一个填充段由泡沫金属材料形成。

优选地，所述泡沫金属材料包括沿轴向方向依次排布的第一孔径部和第二孔径部，该第一孔径部中泡沫金属材料的平均孔径与所述第二孔径部中泡沫金属材料的平均孔径不同，其中，所述第一孔径部中泡沫金属材料的平均孔径优选为0.2-0.5mm，所述第二孔径部中泡沫金属材料的平均孔径优选为2-3mm。

优选地，所述泡沫金属材料还包括在轴向方向上位于所述第一孔径部和第二孔径部之间的过渡孔径部，其中，所述过渡孔径部中泡沫金属材料的平均孔径为1-1.5mm。

优选地，所述多个填充段均由泡沫金属材料形成，相邻的任意两个填充段中泡沫金属材料的第一孔径部和第二孔径部在轴向方向上依次排布或无序排布。

优选地，该管道衰减器包括如下特征中的至少一者：a)所述外管体为截面形状是圆形或多边形的筒状；b)所述外管体由金属材料制成，所述金属材料包括钢、铁、铜、不锈钢、铝合金之中的一种或多种；c)优选地，所述外管体的两端可拆卸地设置有端盖。

优选地，该管道衰减器包括光纤线缆，该光纤线缆贯穿所述孔道。

优选地，所述孔道内填充有吸波物质，优选地该吸波物质为粒径在 1-20um的粉末状物质铁氧体、金属铁微粉、磁性金属粉、多晶铁纤维和纳米吸波材料。

根据本申请的另一方面，提供了一种电磁屏蔽室，该电磁屏蔽室包括由壁所封闭限定的电磁屏蔽腔和贯穿所述壁的管道衰减器，其中，该管道衰减器为如上任意一项所述的管道衰减器，所述电磁屏蔽室为固定式电磁屏蔽室或可移动式电磁屏蔽舱。

根据本申请的技术方案，上述管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层，该填充层填充在所述孔道与所述外管体之间的空间内，能够有效减少光纤穿过该管道衰减器时造成的电磁辐射。使用该管道衰减器的电磁屏蔽室，由于连通于屏蔽室内外的线缆均穿过该管道衰减器设置，线缆与管道衰减器的管壁之间几乎没有间隙，从而有效减少了电磁屏蔽室的屏蔽体开孔穿过光纤引起的电磁辐射。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请一种优选实施方式的管道衰减器的轴向方向的剖视示意图；

图2为图1所示的管道衰减器的径向方向的剖视示意图；

图3为根据本申请另一种优选实施方式的管道衰减器的轴向方向的剖视示意图；

图4为图3所示管道衰减器在使用状态下的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1和图2所示，本申请提供了一种用于电磁屏蔽室的管道衰减器，该管道衰减器包括：外管体11，该外管体11为中空的；和孔道12，该孔道12沿轴向方向贯穿外管体11，其特征在于，管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层13，该填充层13填充在孔道12与外管体11之间的空间内。

传统上，电磁屏蔽室通常采用光纤波导管(截止波导管)来设置光纤，以减小室内外的电磁辐射，然而由于传统的光纤波导管(截止波导管)为空气介质计算，管内有很大的空隙，光纤线缆穿过该管道会破坏截止波导管的截止特性，因此实际屏蔽效果不理想。

根据本申请的技术方案，管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层13 填充在孔道12与外管体11之间的空间内，能够有效减少光纤线缆穿过该管道衰减器时所产生的的电磁辐射。

如图2所示，外管体11为中空管状件，根据工况需要，外管体11可以为截面形状是圆形或多边形的筒状，优选情况下，外管体11的截面形状为圆形。外管体11的材质可以为金属材料制成，该金属材料可以包括钢、铁、铜、不锈钢、铝合金之中的一种或多种。

由吸波材料形成的填充层13填充在孔道12与外管体11之间的空间内，该填充层13可以填充孔道12与外管体11之间的空间的一部分，或者优选情况下，填充层13充满于孔道12与外管体11之间的空间内。沿轴向方向贯穿外管体11的孔道12可以为中空管状件，或者为上述填充层 13沿外管体11延伸方向的中心孔结构，用于使光纤通过。上述形成填充层13的吸波材料可以为多孔聚合物及合成橡胶、多孔陶瓷、多孔金属材料等。如图1和图2所示，由于吸波材料经多孔化后对电磁波具有更好的吸收功能和材料相对密度降低吸波性能逐渐增加的特点，优选情况下，该吸波材料为无序多孔泡沫金属，这里的无序指的是不同孔径大小的多孔泡沫金属无序地排布，从而使吸收电磁波的兼容性更高。进一步优选地，无序多孔泡沫金属为无序多孔泡沫铝合金。

如图1所示，填充层13可以包括沿外管体11的轴向方向依次布置的多个填充段131，相邻的填充段131之间紧密贴合或彼此间隔设置。该多个填充段131可以由不同种类的吸波材料形成，从而获得兼容性更好的吸波效果。优选情况下至少一个填充段131由泡沫金属材料形成。上述形成至少一个填充段131的泡沫金属材料可以由多部分不同孔径的泡沫金属形成。优选情况下，该至少一个填充段131可以包括沿轴向方向依次排布的第一孔径部132和第二孔径部134，该第一孔径部132中泡沫金属材料的平均孔径与第二孔径部134中泡沫金属材料的平均孔径不同，其中，第一孔径部132中泡沫金属材料的平均孔径为0.2-0.5mm，优选为0.3mm，第二孔径部中泡沫金属材料的平均孔径为2-3mm，优选为2.5mm。第一孔径部132为孔径相对较小的孔径部，第二孔径部134为孔径相对较大的孔径部，通过第一孔径部132和第二孔径部134共同形成填充段131，从而能够使填充段131适用于频率大小不同的电磁波的吸收。由于填充段131由孔径大小不同的泡沫金属材料依次排布所形成，从而使不同频率的电磁波能够被填充段131中孔径大小不同的孔径部依次吸收，进而提高填充层13 吸波的兼容性。泡沫金属材料还可以包括在轴向方向上位于第一孔径部 132和第二孔径部134之间的过渡孔径部133，其中，过渡孔径部中泡沫金属材料的平均孔径为1-1.5mm，优选为1.25mm。可以理解的是，位于第一孔径部132和第二孔径部134之间的孔径大于第一孔径部132小于第二孔径部134的用于过渡的孔径部也可以为多个，该多个用于过渡的孔径部的孔径大小均不相同，从而能够适用于频率变化更为复杂的电磁波的吸收和衰减。

进一步地，多个填充段131可以均由泡沫金属材料形成，相邻的任意两个填充段131中泡沫金属材料的第一孔径部132和第二孔径部134在轴向方向上可以依次排布。或者优选地，相邻的任意两个填充段131中泡沫金属材料的第一孔径部132和第二孔径部134在轴向方向上无序排布。不同孔隙率、孔径以及壁厚的多孔泡沫金属可以在管道衰减器制作过程中结合实际使用工况中的电磁波频率调整排布方式，以达到最优吸波效果。

为了防止端口辐射和绕射泄漏，优选情况下外管体11的两端可设置有端盖111。从而将管道衰减器的填充层13与外界隔离开，进而提高了该管道衰减器的密封性。端盖111与外管体11之间可以为螺纹连接，以使端盖111和外管体11可以通过手动安装和拆卸；或者端盖111与外管体11 均设有至少一个相对应的安装孔，可以通过螺纹件安装固定。

根据如上所述的管道衰减器，该管道衰减器可以与其他光纤线缆配合使用，以达到减少电磁辐射的目的，或者优选情况下如图4所示，管道衰减器也可以包括光纤线缆14，光纤线缆14优选为至少一根光纤，该光纤线缆14贯穿孔道12。在该管道衰减器的使用中，可以直接将管道衰减器安装于电磁屏蔽室中需要通过光纤线缆的位置，再将室内的光纤线缆和室外的光纤线缆分别与光纤线缆14连接即可，而无需手动将电磁屏蔽室内或外的线缆穿过该管道衰减器，以使该管道衰减器方便安装使用。

为进一步减小电磁泄漏，孔道12内填充有吸波物质，优选地该吸波物质为粒径在1-20um的粉末状物质铁氧体、金属铁微粉、磁性金属粉、多晶铁纤维和纳米吸波材料。将上述粉末状的吸波物质填充于光纤线缆14 与孔道12之间的空隙中，和/或涂敷在光纤的表面，以实现减小空隙增强电磁屏蔽性能的目的。

根据本申请优选实施方式的管道衰减器，至少一根光纤线缆14穿过孔道12设置，光纤线缆14与孔道12之间的空隙填充有吸波物质，对穿过管道衰减器的光纤线缆14起到了有效的电磁波屏蔽作用，同时尽可能地减小了光纤线缆之间的空隙。填充于外管体11与孔道12之间的由无序多孔泡沫铝合金形成的填充层13能够有效衰减电磁波。在上述技术手段的作用下，本申请的管道衰减器相比于传统的光纤波导管(截止波导管) 的传输方式具有更好的电磁屏蔽性能，实现了尽可能减少电磁辐射的目的。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电磁屏蔽室，该电磁屏蔽室包括由屏蔽体所封闭限定的电磁屏蔽腔和贯穿屏蔽体的管道衰减器，优选情况下，该管道衰减器为如上所述中任意一种实施方式的管道衰减器，以提高电磁屏蔽室的电磁屏蔽性能，减少由于屏蔽体开孔穿过光纤线缆而导致的电磁辐射。其中，电磁屏蔽室可以为固定式电磁屏蔽室或可移动式电磁屏蔽舱。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (11)

1.管道衰减器，该管道衰减器包括：

外管体(11)，该外管体(11)为中空的；和

孔道(12)，该孔道(12)沿轴向方向贯穿所述外管体(11)，

其特征在于，所述管道衰减器包括由吸波材料形成的填充层(13)，该填充层(13)填充在所述孔道(12)与所述外管体(11)之间的空间内，所述填充层(13)包括沿所述外管体(11)的轴向方向依次布置的多个填充段(131)，相邻的填充段(131)之间紧密贴合或彼此间隔设置，其中，至少一个填充段(131)由泡沫金属材料形成，所述泡沫金属材料包括沿轴向方向依次排布的第一孔径部(132)和第二孔径部(134)，该第一孔径部(132)中泡沫金属材料的平均孔径与所述第二孔径部(134)中泡沫金属材料的平均孔径不同。

2.根据权利要求1所述的管道衰减器，其特征在于，所述填充层(13)充满于所述孔道(12)与所述外管体(11)之间的空间内。

3.根据权利要求1所述的管道衰减器，其特征在于，所述吸波材料为无序多孔泡沫金属。

4.根据权利要求3所述的管道衰减器，其特征在于，所述无序多孔泡沫金属优选为无序多孔泡沫铝合金。

5.根据权利要求1所述的管道衰减器，其特征在于，所述第一孔径部(132)中泡沫金属材料的平均孔径优选为0.2-0.5mm，所述第二孔径部中泡沫金属材料的平均孔径优选为2-3mm。

6.根据权利要求5所述的管道衰减器，其特征在于，所述泡沫金属材料还包括在轴向方向上位于所述第一孔径部(132)和第二孔径部(134)之间的过渡孔径部(133)，其中，所述过渡孔径部中泡沫金属材料的平均孔径为1-1.5mm。

7.根据权利要求5所述的管道衰减器，其特征在于，所述多个填充段(131)均由泡沫金属材料形成，相邻的任意两个填充段(131)中泡沫金属材料的第一孔径部(132)和第二孔径部(134)在轴向方向上依次排布或无序排布。

8.根据权利要求1所述的管道衰减器，其特征在于，该管道衰减器包括如下特征中的至少一者：

a)所述外管体(11)为截面形状是圆形或多边形的筒状；

b)所述外管体(11)由金属材料制成，所述金属材料包括钢、铁、铜、不锈钢、铝合金之中的一种或多种；

c)所述外管体(11)的两端可拆卸地设置有端盖(111)。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的管道衰减器，其特征在于，该管道衰减器包括光纤线缆(14)，该光纤线缆(14)贯穿所述孔道(12)。

10.根据权利要求9所述的管道衰减器，其特征在于，所述孔道(12)内填充有吸波物质，优选地该吸波物质为粒径在1-20um的粉末状物质铁氧体、金属铁微粉、磁性金属粉、多晶铁纤维和纳米吸波材料。

11.电磁屏蔽室，该电磁屏蔽室包括由壁所封闭限定的电磁屏蔽腔和贯穿所述壁的管道衰减器，其特征在于，该管道衰减器为权利要求1-10中任意一项所述的管道衰减器，所述电磁屏蔽室为固定式电磁屏蔽室或可移动式电磁屏蔽舱。

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