CN113068389A - 电磁辐射屏蔽装置及其制作方法、通信线缆 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电磁辐射屏蔽装置及其制作方法、通信线缆，其中，该电磁辐射屏蔽装置包括：屏蔽环，其中，屏蔽环被配置为围绕具备产生电磁辐射能力的目标对象，屏蔽环的材质包括柔性材质。通过本发明，解决了相关技术中存在的电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题，缩小了电磁辐射屏蔽装置的体积、延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，具体而言，涉及一种电磁辐射屏蔽装置及其制作方法、通信线缆。
背景技术
随着电子技术发展，不同电路之间的通信频率越来越高，连接线上带来了严重的噪声辐射。相关技术中的滤波方案是采用铁氧体磁环器件，该占用体积大，使用频率低，不能满足技术发展的需求。并且铁氧体磁环质地脆，经常由于震动、跌落等原因损坏，使用中存在不可靠因素。
由此可知，相关技术中存在电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电磁辐射屏蔽装置及其制作方法、通信线缆，以至少解决相关技术中存在的电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种电磁辐射屏蔽装置，包括：屏蔽环，其中，所述屏蔽环被配置为围绕具备产生电磁辐射能力的目标对象，所述屏蔽环的材质包括柔性材质。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种通信线缆，包括通信电缆以及上述实施例所述的电磁辐射屏蔽装置，其中，所述电磁辐射屏蔽装置围绕在所述通信电缆上。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种电磁辐射屏蔽装置的制作方法，包括：在基层的第一表面上设置磁性材料层，以形成初始屏蔽装置，其中，所述磁性材料层的材质包括柔性材质；将所述初始屏蔽装置处理成具备围绕目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置。
通过本发明，电磁辐射屏蔽装置包括屏蔽环，由于屏蔽环的材质包括柔性材质，柔性材质易于弯曲，不易损坏，可以制成柔软的、体积小的屏蔽环，因此，可以解决相关技术中存在的电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题，降低了电磁辐射屏蔽装置的体积、延长了使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电磁辐射屏蔽装置结构图；
图2是根据本发明示例性实施例的电磁辐射屏蔽装置实物图；
图3是根据本发明示例性实施例的电磁辐射屏蔽装置与相关技术中的电磁辐射屏蔽装置实物对比图；
图4是根据本发明示例性实施例的磁滞回线图；
图5是根据本发明示例性实施例的辐射远场抑制效果对比图；
图6是根据本发明实施例的电磁辐射屏蔽装置的制作方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本实施例提供了一种电磁辐射屏蔽装置，电磁辐射屏蔽装置结构图可参见附图1，如图1所示，该电磁辐射屏蔽装置包括：
屏蔽环，其中，所述屏蔽环被配置为围绕具备产生电磁辐射能力的目标对象，所述屏蔽环的材质包括柔性材质。
在本实施例中，屏蔽环的横截面可以为环形，也可以为方形，本发明对屏蔽环的形状不做限制，可以根据需要制成不同形状的屏蔽环。目标对象可以通信线缆，将屏蔽环套在通信电缆上，以降低通信线缆工作状态下所产生的辐射。
通过本发明，电磁辐射屏蔽装置包括屏蔽环，由于屏蔽环的材质包括柔性材质，柔性材质易于弯曲，不易损坏，可以制成柔软的、体积小的屏蔽环，因此，可以解决相关技术中存在的电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题，缩小了电磁辐射屏蔽装置的体积、延长了使用寿命。
在一个示例性实施例中，所述柔性材质包括羰基铁。在本实施例中，羰基铁的磁导率较大，可以降低高频信号噪声的辐射发射，解决了高速线缆上噪声抑制的问题。
在一个示例性实施例中，所述屏蔽环包括：磁性材料层，其中，所述磁性材料层的材质包括所述羰基铁；基层，其中，所述基层的第一表面上设置有粘性层，所述基层通过所述粘性层与所述磁性材料层连接。在本实施例中，可以将软磁合金羰基铁材质粉末压制成磁性材料层，将磁性材料层铺在基层的第一表面上，基层的第一表面上设置有粘性层，磁性材料层可以通过粘性层与基层连接，形成屏蔽层。然后将屏蔽成绕成环形，形成屏蔽环。即在磁性材料层上设置有粘性层，如背胶，磁性材料层可以通过直接粘贴的方式层叠，无需利用外部结构进行固定，缩小了电磁辐射屏蔽装置的体积。其中，电磁辐射屏蔽装置实物图可参见附图2，电磁辐射屏蔽装置与相关技术中的电磁辐射屏蔽装置实物对比图可参见附图3。
在一个示例性实施例中，所述屏蔽环包括多层屏蔽层，多层所述屏蔽层被配置为依次层叠围绕在所述目标对象上。在本实施例中，屏蔽环可以包括多层屏蔽层。将磁性材料层铺在基层上形成屏蔽层后，可以将屏蔽成卷起，形成包括多层屏蔽层的磁性环。当然，多层屏蔽层还可以是通过多个内径不同的多个单层屏蔽层套在一起形成的屏蔽层。通过多层磁性材料的环状层叠，增加磁环的磁滞效应抑制能力。在线缆制作成型后，在线材上绕制成磁环，外层可以用醋酸胶带固定，结构牢固。利用磁性材料的磁滞效应，当线缆上的电流发生高频率的变化时，在材料中产生强大的不断变化的磁场，而磁性材料的磁滞效应又可抑制材料中的磁场变化，变化的磁场产生的磁力作用在磁性微粒材料上，克服磁性材料的矫顽力做功，以热量的形式消耗在磁性材料上，产生较高的插入损耗，达到高频滤波的作用。由于高频噪声的能量很低，产生的热量基本可以忽略，不会出现热辐射对线缆及设备产生影响。即通过磁性材料的磁滞效应，将高频交变电磁场辐射吸收，抑制线缆对外的辐射发射。其中，磁滞回线图可参见附图4。
在一个示例性实施例中，所述基层的第二表面上设置有粘性层，相邻层叠的两层所述屏蔽层之间通过所述粘性层连接。在本实施例中，基层的第二表面上可以设置有粘性层，相连的两层屏蔽层之间可以通过粘性层连接。
在一个示例性实施例中，所述磁性材料层包括：羰基铁颗粒层，其中，所述羰基铁颗粒层包括羰基铁颗粒；粘接材料，其中，所述粘接材料用于粘结所述羰基铁颗粒。在本实施例中，可以将羰基铁制成羰基铁颗粒，将羰基铁可以与粘接材料混成，制成磁性材料层。即可以将软磁合金羰基铁材质研磨成羰基铁颗粒(粉末)，将羰基铁颗粒压制成的片状磁性微粒，并将偏转磁性颗粒与凝固剂混合成浆料，通过一定的涂布工艺，固化在基层上制成薄层磁性材料(磁性材料层)。
在一个示例性实施例中，所述羰基铁颗粒层的磁导率为100-300。在本实施例中，高频噪声抑制的主要设计参数是磁性材料的磁导率，磁导率越高，低频段产生的磁场强度越大，羰基铁颗粒层可以达到的磁导率在100-300之间。可选地，可以使用150磁导率材料，取得成本和滤波频率的平衡，磁导率越高的合金制造难度越大，成本越高，可使用的频率下限更低。需要说明的是，本发明对羰基铁颗粒层的磁导率不做限制，可以根据不同的应用场景制成不同的磁导率的羰基铁颗粒层。其中，辐射远场抑制效果对比图可参见附图5，如图5所示，附图5中的a为相关技术中电磁辐射屏蔽装置的辐射抑制图，附图5中的b为本发明实施例的电磁辐射屏蔽装置的辐射抑制图。
在一个示例性实施例中，所述磁性材料层的厚度为0.1mm-0.5mm。在本实施例中，磁性材料层的厚度可以根据应用场景的确定。可选地，磁性材料层的厚度可以为0.1㎜-0.5㎜。
在一个示例性实施例中，所述基层包括纸质层。在本实施例中，纸质层可以为离型纸。需要说明的是，基层为纸质层仅是一种示例性说明，基层还可以为其他材料，本发明对基层的材料不做限制。
在前述实施例中，电磁辐射屏蔽装置具有高频抑制性能柔性小型化磁环，缩小了磁环占用体积，可以应用于复杂结构内部的高速信号互联，解决了高速线缆上噪声抑制问题，采用多层柔性磁环设计，结构小型化，同时提高磁环应用频率，应用在复杂结构的高速互联线缆上，降低线缆高频噪声辐射。主要技术优点有：
优点1：体积小，小型化多层结构，柔性磁环的尺寸长度10mm，直径5mm，可应用在复杂结构中。
优点2：可使用频率更高，应用在几十MHz到几十GHz频率范围内。
优点3：由柔性材料层叠制成，具有柔韧性，不易损坏，方便安装。
在本实施例中还提供了一种通信线缆，包括通信电缆以及上述任一项实施例所述的电磁辐射屏蔽装置，其中，所述电磁辐射屏蔽装置围绕在所述通信电缆上。
在本实施例中提供了一种电磁辐射屏蔽装置的制作方法，图6是根据本发明实施例的电磁辐射屏蔽装置的制作方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：
步骤S602，在基层的第一表面上设置磁性材料层，以形成初始屏蔽装置，其中，所述磁性材料层的材质包括柔性材质；
步骤S604，将所述初始屏蔽装置处理成具备围绕目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置。
在本实施例中，在提供了基层后，可以在基层的第一表面上设置磁性材料层，形成初始屏蔽装置，并将初始屏蔽装置处理成电磁辐射屏蔽装置，电磁辐射屏蔽装置可以围绕在目标对象上，在目标对象传输数据时，可以通过电磁辐射屏蔽装置屏蔽目标对象传输数据时产生的辐射。
通过上述步骤，利用柔性材质制成磁性材料层，并利用磁性材料层制成电磁辐射屏蔽装置，将电磁辐射屏蔽装置围绕在目标对象上，由于屏蔽环的材质包括柔性材质，柔性材质易于弯曲，不易损坏，可以制成柔软的、体积小的屏蔽环，因此，可以解决相关技术中存在的电磁辐射屏蔽装置体积大、容易损坏的问题，缩小了电磁辐射屏蔽装置的体积、延长了使用寿命。
在一个示例性实施例中，所述柔性材质包括羰基铁。在本实施例中，羰基铁的磁导率大，可以降低高频信号噪声的辐射发射，解决了高速线缆上噪声抑制的问题。
在一个示例性实施例中，在基层的第一表面上设置磁性材料层包括：制作羰基铁颗粒；将所述羰基铁颗粒与粘接材料混合，以形成浆料；在基层的第一表面上设备粘性层；将所述浆料涂布设置在所述粘性层上。在本实施例中，可以将软磁合金羰基铁材质粉末压制成磁性材料层，将磁性材料层铺在基层的第一表面上，基层的第一表面上设置有粘性层，磁性材料层可以通过粘性层与基层连接，形成屏蔽层。然后见屏蔽成绕成环形，形成屏蔽环。即在磁性材料层上设置有粘性层，如背胶，磁性材料层可以通过直接粘贴的方式层叠，无需利用外部结构进行固定，缩小了电磁辐射屏蔽装置的体积。其中，电磁辐射屏蔽装置实物图可参见附图2，电磁辐射屏蔽装置与相关技术中的电磁辐射屏蔽装置实物对比图可参见附图3。
在一个示例性实施例中，将所述初始屏蔽装置处理成具备围绕目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置包括：将所述初始屏蔽装置处理成具备多层围绕所述目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置。在本实施例中，屏蔽环可以包括多层屏蔽层。将磁性材料层铺在基层上形成屏蔽层后，可以将屏蔽成卷起，形成包括多层屏蔽层的磁性环。当然，多层屏蔽层还可以是通过多个内径不同的多个单层屏蔽层套在一起形成的屏蔽层。通过多层磁性材料的环状层叠，增加磁环的磁滞效应抑制能力。在线缆制作成型后，在线材上绕制成磁环，外层可以用醋酸胶带固定，结构牢固。利用磁性材料的磁滞效应，当线缆上的电流发生高频率的变化时，在材料中产生强大的不断变化的磁场，而磁性材料的磁滞效应又可抑制材料中的磁场变化，变化的磁场产生的磁力作用在磁性微粒材料上，克服磁性材料的矫顽力做功，以热量的形式消耗在磁性材料上，产生较高的插入损耗，达到高频滤波的作用。由于高频噪声的能量很低，产生的热量基本可以忽略，不会出现热辐射对线缆及设备产生影响。即通过磁性材料的磁滞效应，将高频交变电磁场辐射吸收，抑制线缆对外的辐射发射。其中，磁滞回线图可参见附图4。
在前述实施例中，屏蔽环的材质还可以为其他吸收剂，例如(铁硅铝、铁镍钼、铁硅铬等)，可以将吸收剂和添加剂以及橡胶或树脂融合在一起，经过挤出、压延、涂覆、流延等工艺制作出吸波材料，即磁性材料层。制作出的磁性磁性材料层为定向排列的电磁波吸收剂，在磁性材料层底板可以设置一层双面胶，然后附着在离型纸上，形成初始屏蔽装置，最后，将初始屏蔽材料制作成环状、多层环状的电磁辐射屏蔽装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，包括：
屏蔽环，其中，所述屏蔽环被配置为围绕具备产生电磁辐射能力的目标对象，所述屏蔽环的材质包括柔性材质。
2.根据权利要求1所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述柔性材质包括羰基铁。
3.根据权利要求2所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽环包括：
磁性材料层，其中，所述磁性材料层的材质包括所述羰基铁；
基层，其中，所述基层的第一表面上设置有粘性层，所述基层通过所述粘性层与所述磁性材料层连接。
4.根据权利要求3所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽环包括多层屏蔽层，多层所述屏蔽层被配置为依次层叠围绕在所述目标对象上。
5.根据权利要求3所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述磁性材料层包括：
羰基铁颗粒层，其中，所述羰基铁颗粒层包括羰基铁颗粒；
粘接材料，其中，所述粘接材料用于粘结所述羰基铁颗粒。
6.根据权利要求5所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述羰基铁颗粒层的磁导率为100-300。
7.根据权利要求3所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述磁性材料层的厚度为0.1㎜-0.5㎜。
8.根据权利要求2至7任一项所述的电磁辐射屏蔽装置，其特征在于，所述基层包括纸质层。
9.一种通信线缆，其特征在于，包括通信电缆以及权利要求1至8任一项所述电磁辐射屏蔽装置，其中，所述电磁辐射屏蔽装置围绕在所述通信电缆上。
10.一种电磁辐射屏蔽装置的制作方法，其特征在于，包括：
在基层的第一表面上设置磁性材料层，以形成初始屏蔽装置，其中，所述磁性材料层的材质包括柔性材质；
将所述初始屏蔽装置处理成具备围绕目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述柔性材质包括羰基铁。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在基层的第一表面上设置磁性材料层包括：
制作羰基铁颗粒；
将所述羰基铁颗粒与粘接材料混合，以形成浆料；
在基层的第一表面上设备粘性层；
将所述浆料涂布设置在所述粘性层上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述初始屏蔽装置处理成具备围绕目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置包括：
将所述初始屏蔽装置处理成具备多层围绕所述目标对象的能力的所述电磁辐射屏蔽装置。
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