CN209659869U - 一种海水电磁屏蔽体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海水电磁屏蔽体，其中：包括左侧透光板和右侧透光板，左侧透光板和右侧透光板之间的间隙由海水填充，海水作为电磁屏蔽体，左侧透光板左侧为电磁辐射区，右侧透光板的右侧为电磁屏蔽区域或防护区域，左侧透光板和右侧透光板均为具有低介电常数的DM305玻璃。海水盐度值在1.0‑40.0‰范围内。本实用新型具有屏蔽效能好、结构简单、价格便宜、具有光波透明、可循环导热的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于电磁屏蔽领域，涉及一种将海水作为电磁屏蔽材料的电磁屏蔽体。
背景技术
随着科学技术的不断发展，电器及电子设备逐渐信息化和集成化，这给人们带来方便生活的同时，也导致了一个不可忽视的问题——电磁污染。电子元件不断向小型化、高度集成化方向发展,灵敏度也越来越高，这导致电子元件更加“敏感”，极易被外界干扰或窃听，电磁波干扰、电磁波信息泄密及电磁环境的危害等已成为人们越来越关注的问题。探索高效且实用的电磁屏蔽材料,防止电磁波辐射污染以保护环境和人体健康,防止电磁波泄漏以保障信息安全,已经成为当前国际上迫切需要解决的问题。
电磁屏蔽是指用各种可反射或吸收电磁波的材料，将某设备或某系统产生的电磁能量限制在规定的空间里或使其对外界的泄露减小到容许程度的装置：或者在指定的空间里为避免外界电磁能量进入或使其减弱到容许程度的技术和方法。严格来说，根据其屏蔽机理大致可分为两类：反射型电磁屏蔽和吸收型电磁屏蔽。反射型电磁屏蔽主要通过导电颗粒配制出导电性复合材料，如导电高分子材料、导电混凝土、导电橡胶以及智能半导体电磁屏蔽材料等，它们是以掺杂或金属填充方式促使其具有较高的电导率，实现对电磁波的强反射，从而使其具有较好的电磁屏蔽(或能量选择性屏蔽)效能。吸收型电磁屏蔽材料主要通过电磁吸波颗粒配制出吸收型复合材料,通过对电磁波的吸收来实现电磁屏蔽的效果。
但上述的电磁屏蔽材料或多或少都存在一些缺陷，如屏蔽效能低、宽频吸收困难、加工困难、易腐蚀、制备工艺复杂、价格昂贵、环境敏感易失效等问题。因此一种具有光波透明、电磁屏蔽效能易重构、可循环导热、价格低廉等优点的电磁屏蔽材料的提出是非常有必要的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种屏蔽效能好、结构简单、价格便宜、具有光波透明、可循环导热的海水电磁屏蔽体。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种海水电磁屏蔽体，其中：包括左侧透光板和右侧透光板，左侧透光板和右侧透光板之间的间隙由海水填充，海水作为电磁屏蔽体，左侧透光板左侧为电磁辐射区，右侧透光板的右侧为电磁屏蔽区域或防护区域。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的左侧透光板和右侧透光板均为玻璃。
上述的左侧透光板和右侧透光板采用具有低介电常数的DM305玻璃。
上述的海水盐度值在1.0-40.0‰范围内。
本实用新型根据电磁屏蔽材料的物理屏蔽机制，即材料的电导率在电磁屏蔽机理上起关键作用，提出将海水作为一种有效的电磁屏蔽材料的概念。海水是一种自然流体物质，具有较高的介电常数和电导率参数，对干扰电磁波具有较强的反射和衰减效应，因而天然具有较好的电磁屏蔽效能。本实用新型的电磁屏蔽体结构由双层玻璃和海水组成，在较宽的频率范围内具有良好的屏蔽效能。外界电磁波的照射方向从前至后依次为玻璃层、海水、玻璃层。外界电磁场经由左侧玻璃进入时，会在表面产生部分能量反射；剩余电磁能量部分进入屏蔽体内部的电磁能量会被海水吸收，部分经右侧玻璃层透射出来，进入电磁屏蔽区域或防护区域。
附图说明
图1是双层玻璃封装海水电磁屏蔽体结构示意图；
图2是海水层厚度对屏蔽效能的影响；
图3是玻璃层厚度对屏蔽效能的影响；
图4是海水盐度对屏蔽效能的影响；
图5是海水温度对屏蔽效能的影响。
图2至图5中，纵坐标SE为屏蔽效能，横坐标qrequency为电磁波频率。
附图标记为：左侧透光板1、右侧透光板2、海水3。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
一种海水电磁屏蔽体，其中：包括左侧透光板1和右侧透光板2，左侧透光板1和右侧透光板2之间的间隙由海水3填充，海水3作为电磁屏蔽体，左侧透光板1左侧为电磁辐射区，右侧透光板2的右侧为电磁屏蔽区域或防护区域。
实施例中，左侧透光板1和右侧透光板2均为玻璃。
实施例中，左侧透光板1和右侧透光板2采用具有低介电常数的DM305玻璃。
实施例中，海水3盐度值在1.0-40.0‰范围内。
以下以具体的试验对本实用新型海水屏蔽体在海水层厚度、玻璃层厚度、海水盐度以及海水温度等不同环境下屏蔽效能进行验证。
由图1所示：海水屏蔽体结构的示意图,其由左侧区域1,中间区域2，右侧区域3组成，1区域和3区域采用低介电常数DM305玻璃，其复介电常数实部和虚部分别近似为，，中间为需要的不同浓度的海水。
不同海水层厚度对图1所示的海水电磁屏蔽体结构的屏蔽效能计算结果的影响：假设所有外界因素中，都取常温=20℃、盐度值=35‰，从而根据海水德拜色散模型可知其静态介电常数=72.5、弛豫时间=9.09×10-12s、电导率=4.8S/m、玻璃厚度==3.0cm。的厚度分别设置为3cm、5cm、7cm、9cm。得到的屏蔽效能结果如图2所示，由图2可以看出: 当海水的电磁特性参数确定时，海水层的厚度越大，屏蔽效能越高。同时，当海水电磁屏蔽体的结构参数和电磁特性参数确定时，电磁屏蔽效能随频率增加而增强。
不同玻璃层厚度对图1所示的海水电磁屏蔽体结构的屏蔽效能计算结果的影响：假设所有外界因素中，海水的电磁参数和结构不变，=7.0cm，的厚度分别设置为1cm、3cm、5cm、7cm。得到的屏蔽效能结果如图3所示，由图3可以看出：玻璃层的厚度对所设计的海水电磁屏蔽体的屏蔽效能影响较小。特别地，针对低频段电磁波，玻璃层的厚度相比于入射电磁波的波长可以忽略，海水电磁屏蔽体的屏蔽效能差异很小。
不同海水盐浓度对图1所示的海水电磁屏蔽体结构的屏蔽效能计算结果的影响：假设所有外界因素中，除了海水盐浓度不同外，其余因素完全相同，==3cm, =7cm。又因为全球海水盐度值大约在1.0-40.0‰范围内变化，平均值约35.0‰。的浓度分别设置为0.00‰、30.0‰、35.0‰、40.0‰。得到的屏蔽效能结果如图4所示，由图4可以看出：海水盐度值越高，其屏蔽效能越好。特别地，当海水盐度为0时，其电磁特性接近于去离子水，屏蔽体对低频电磁波的传导吸收损耗较小，主要产生周期性的反射损耗，如图4中的低频区所示；针对高频电磁波，屏蔽效能增强，如图4中的高频区所示，主要是由海水介质极化损耗增强所致。
不同海水温度对图1所示的海水电磁屏蔽体结构的屏蔽效能计算结果的影响：假设外界因素中，除了海水温度不同外，其余因素完全相同，==3cm, =7cm。的温度值分别设置为10℃、20℃、30℃、40℃。得到的屏蔽效能结果如图5所示，由图5可以看出：温度越高，引起海水的电导率越大，从而屏蔽效能增强，在不同的电磁波频段可以达到不同的屏蔽标准级别。
综上所述，针对本实用新型所提出的海水电磁屏蔽体，可以通过调节海水温度，海水盐浓度，海水层厚度来满足不同要求的电磁屏蔽效能的要求。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种海水电磁屏蔽体，其特征是：包括左侧透光板(1)和右侧透光板(2)，所述的左侧透光板(1)和右侧透光板(2)之间的间隙由海水(3)填充，所述的海水(3)作为电磁屏蔽体，所述的左侧透光板(1)左侧为电磁辐射区，右侧透光板(2)的右侧为电磁屏蔽区域或防护区域。
2.根据权利要求1所述的一种海水电磁屏蔽体，其特征是：所述的左侧透光板(1)和右侧透光板(2)均为玻璃。
3.根据权利要求2所述的一种海水电磁屏蔽体，其特征是：所述的左侧透光板(1)和右侧透光板(2)采用具有低介电常数的DM305玻璃。
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Cited By (1)
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| CN109413982A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-01 | 南京信息工程大学 | 一种海水电磁屏蔽体 |
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