CN112739189A - 一种电磁波干扰屏蔽装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种本发明实施例所公开的一种电磁波干扰屏蔽装置及方法，包括电源和屏蔽导体，所述电源为所述屏蔽导体提供电能，并且，所述屏蔽导体形成容纳被保护设备的保护腔。通过稳定的电场层对外部电磁波进行屏蔽。本发明提供的电磁波干扰屏蔽装置及方法，通过电场结构对装置产生点场外的电磁波进行作用，不允许外部电磁波进入装置电场范围，从而起到电磁屏蔽的作用，保护内部设备及电信号的稳定不受干扰。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波防护技术领域，尤其涉及一种电磁波干扰屏蔽装置及方法。
背景技术
现有技术种，对于电磁波的防护手段主要有两种，一种是金属屏蔽电磁干扰技术，另一种是磁环屏蔽技术。
对于金属屏蔽电磁干扰技术，其是通过金属屏蔽层或金属框架壳体对需要保护的部位进行包裹防护，利用金属材料吸收空间电磁波，并将电磁波能量导走或维持在屏蔽层中，从而起到保护屏蔽层内部电信号质量不受外部电磁波干扰。该技术先被广泛运用于屏蔽线缆的制作，金属屏蔽机箱，建筑屏蔽设置等领域。这种方法需要金属材料作为屏蔽层，往往需要耗费大量金属，增加线缆及设备成本；并且，屏蔽层自身会产生涡旋，引流等干扰；屏蔽层破损会造成屏蔽效果下降；同时屏蔽层的设置对其内的被保护设备造成了一定程度的密封效果，在特定情况下不利于内部散热；屏蔽保护范围不可改变。
磁环屏蔽技术利用磁场对电磁波的影响，通过磁体长短，截面积，磁力的设置，从而改变磁场的强度及方向特性从而过滤不同频率与强度的电磁波，在特定区域内对特定频率及强度的电信号进行保护，从而起到了屏蔽电磁波干扰的效果。然而由于磁性物质性质容易改变，磁力往往会产生变化，影响磁场保护性质及范围；导致磁环保护范围有限，且磁体本身重量较大；磁场对于不同频率的电磁波作用效果不同，其作用效果呈现为一条曲线，对电磁干扰信号的屏蔽能力有限。屏蔽保护范围不可改变。
基于此，现有技术仍然有待改进。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种电磁波干扰屏蔽装置和方法，以解决现有技术的电磁波干扰屏蔽所产生的技术问题。
一方面，本发明实施例所公开的一种电磁波干扰屏蔽装置，包括电源和屏蔽导体，所述电源为所述屏蔽导体提供电能，
并且，所述屏蔽导体形成容纳被保护设备的保护腔。
进一步地，还包括并联在所述屏蔽导体两端的中间电容和中间电阻。
进一步地，还包括分别串联在电源两端的两个单向二极管。
进一步地，还包括串联在所述屏蔽导体一侧的电流传感器和并联在所述屏蔽导体两端的电压传感器。
进一步地，所述屏蔽导体蛇形盘绕且形成中部拱起的罩状结构。
进一步地，所述屏蔽导体为笼式结构、线圈缠绕结构或板状导体。
另一方面，本发明实施例还公开了一种电磁波干扰屏蔽方法，其通过稳定的电场层对外部电磁波进行屏蔽。
进一步地，所述电场层为形成具有容纳被保护设备的保护腔的屏蔽导体。
进一步地，通过调整所述电场层内的电压和电流调整屏蔽效果；
或者，所述屏蔽导体蛇形盘绕或缠绕形成电场层，通过调整所述屏蔽导体缠绕或盘绕的间隙调整屏蔽效果。
进一步地，所述电场层每平方米的耗电功率不大于5W。
采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的电磁波干扰屏蔽装置及方法，通过电场结构对装置产生点场外的电磁波进行作用，不允许外部电磁波进入装置电场范围，从而起到电磁屏蔽的作用，保护内部设备及电信号的稳定不受干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例所公开的电磁波干扰屏蔽装置电路图；
图2为本发明一实施例所公开的电磁波干扰屏蔽装置电磁防护原理图；
图3为本发明一实施例所公开的电磁波干扰屏蔽装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例所公开的电磁波干扰屏蔽装置的屏蔽导体正视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1-图4所示，本发明一些实施例公开了一种电磁波干扰屏蔽装置，包括电源和屏蔽导体，所述电源为所述屏蔽导体提供电能，并且，所述屏蔽导体形成容纳被保护设备的保护腔。其还可以还包括并联在所述屏蔽导体两端的中间电容和中间电阻，以及分别串联在电源两端的两个单向二极管。还包括串联在所述屏蔽导体一侧的电流传感器和并联在所述屏蔽导体两端的电压传感器。
如图1所示的电路结构，LC1为电场设置线圈或其他导体即屏蔽导体；CZ为电容；R1为电阻；ID1为电流传感器；VD1为电压传感器；EGTY为电源装置；D1、D2为二极管；KG为电源开关。本电路中，可以对LC1电压电流进行调整，从而改变线圈周围电场的强度，同时设置中间电容以降低线圈涌流的影响，利用CZ与R1的组合，在装置断电后，可以将能量稳定缓慢的释放。
D1、D2的设置可以最大限度保证对EGTY的单向电流保护性。KG在本原理中设计在电场电源电路中，也可以通过电子开关或EGTY的电源开关处设置进行开关功能实现。
LC1为电场设置线圈，LC1可以有各种形式，如金属支架笼式结构，线圈缠绕结构，板状导体结构，以根据需求产生对应形状、面积的电场，电场的强度及大小也根据电源装置的输出决定。
本发明通过特殊的电路原理结构，设置稳定的电场结构，对装置产生电场外的电磁波进行作用，不允许外部电磁波进入装置电场范围，从而起到电磁屏蔽的作用，保护内部设备及电信号的稳定不受干扰。如图2所示，利用电磁场对电磁波及正负带电粒子的作用，可以有图中电场组合，5个横向排布的多圆结构即为电场排布结构，电场核心可以为各类柱状导体，下述称其为电场层。当电磁波辐射接触到电场层时，由于电磁波本身具有电场及磁场，由于电场间的相互作由，与电场层同向电场将被吸引，反向电场将被反弹；正电粒子将被电场推走，负电粒子将被拉向电场方向；当电场强度达到一定值时，可以屏蔽各种强度的电磁辐射及带电粒子辐射。
本发明一些实施例所公开的电磁波干扰屏蔽装置，如图3，图4所示，所述屏蔽导体蛇形盘绕且形成中部拱起的罩状结构。导体由被保护设备的一侧开设盘绕，形成一个在被保护设备上方拱起，四周下沉的罩状体，将被保护设备罩在其中，形成具有容纳被保护设备的保护腔的屏蔽导体，从而避免由上方和侧面而来的电磁波干扰，有效保护被保护设备，本实施例通过在被保护设备周围形成一层电场层结构，来屏蔽外部空间的电磁辐射以及游离电荷，从而对内部设备或线缆进行保护，该种结构有多种设置方式，如通过上述屏蔽结构的型式来设计制造屏蔽层金属丝缠绕方式，并通过电流，可大大提升线缆屏蔽层屏蔽效果以及及降低屏蔽层重量和材料使用量。本实施例中，可通过外部电源设备为该屏蔽导体提供电能，通过稳定的电场层对外部电磁波进行屏蔽。本实施例可以通过调整所述电场层内的电压和电流调整屏蔽效果；或通过调整所述屏蔽导体缠绕或盘绕的间隙调整屏蔽效果，这两种调整方式可以择一选用，或共同选用。
屏蔽导体的设置形状目的均为在空间内形成稳定，具有特定覆盖面的电场结构。如所述屏蔽导体为笼式结构、线圈缠绕结构或板状导体。当所述屏蔽导体蛇形盘绕和缠绕时，即可通过调整所述屏蔽导体缠绕或盘绕的间隙调整屏蔽效果。一般地，所述电场层每平方米的耗电功率不大于5W，即金属电场层屏蔽结构单位面积(m2)耗电功率应不大于5w，装置效率应大于等于百分之95，主要功率消耗为热功率消耗。
屏蔽效果主要有：用于正常工业及民用通讯设备或生物防护时除强电流溢出直击、高能粒子射线外应可屏蔽所有外部电磁辐射及空间传播带点粒子，若不能有效防护环境内的电磁辐射干扰，在满足功率损耗要求的前提下可通过增大设备电压及电流，减小屏蔽结构间隙的方法提升装置屏蔽性。进一步的，通过增大装置电压电流达到一定值时，该装置可用于屏蔽强电流溢出射击以及高能粒子流。同时，该屏蔽装置在屏蔽外部电磁干扰及信号的同时不会影响内部电磁设备的正常工作，不会对内部通讯系统造成影响。
综上所述，本发明实施例所公开的电磁波防护屏蔽装置及方法，与现有技术相比，屏蔽保护范围广，可根据需要调整屏蔽范围，屏蔽效果可调整；屏蔽电场强度可调；线圈方式制造电场重量低；屏蔽效果好，以反弹或引走的方式作用于外部干扰，可以屏蔽带点粒子；屏蔽能力稳定。
需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，包括电源和屏蔽导体，所述电源为所述屏蔽导体提供电能，
并且，所述屏蔽导体形成容纳被保护设备的保护腔。
2.根据权利要求1所述的电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，还包括并联在所述屏蔽导体两端的中间电容和中间电阻。
3.根据权利要求1所述的电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，还包括分别串联在电源两端的两个单向二极管。
4.根据权利要求1所述的电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，还包括串联在所述屏蔽导体一侧的电流传感器和并联在所述屏蔽导体两端的电压传感器。
5.根据权利要求1所述的电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽导体蛇形盘绕且形成中部拱起的罩状结构。
6.根据权利要求1所述的电磁波干扰屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽导体为笼式结构、线圈缠绕结构或板状导体。
7.一种电磁波干扰屏蔽方法，其特征在于，通过稳定的电场层对外部电磁波进行屏蔽。
8.根据权利要求7所述的电磁波干扰屏蔽方法，其特征在于，所述电场层为形成具有容纳被保护设备的保护腔的屏蔽导体。
9.根据权利要求7所述的电磁波干扰屏蔽方法，其特征在于，通过调整所述电场层内的电压和电流调整屏蔽效果；
或者，所述屏蔽导体蛇形盘绕和缠绕形成电场层，通过调整所述屏蔽导体缠绕或盘绕的间隙调整屏蔽效果。
10.根据权利要求7所述的电磁波干扰屏蔽方法，其特征在于，所述电场层每平方米的耗电功率不大于5W。
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