TWM494475U - 用於在開放或封閉結構內屏蔽或減輕電磁干擾之頻率選擇性結構 - Google Patents

用於在開放或封閉結構內屏蔽或減輕電磁干擾之頻率選擇性結構 Download PDF

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TWM494475U
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Description

用於在開放或封閉結構內屏蔽或減輕電磁干擾之頻率選擇性結構
本創作係相關於用於在開放或封閉結構內，屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)之頻率選擇性結構(例如，二維或三維頻率選擇性之結構或表面等)。
【相關申請案交互參照】
本申請案主張於2013年3月29日申請之美國第13/853,248號專利申請案，與於2013年1月25日申請之美國第13/750,680號專利申請案之優先權，上述該些申請案之整份文件以引用方式納入本文中、併於此以作為參考。
本節提供相關於本創作之背景資訊，但並非一定是先前技術。
電子裝置的操作將會在該設備的電子電路內產生電磁輻射，該輻射可能導致電磁干擾(EMI)或射頻干擾(RFI)，其將可能干擾在接近一定範圍內之其它電子裝置的操作。如果沒有充足的屏蔽，電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)將可能導致一些重要信號的衰減或完全喪失，從而使得該電子設備效能降低或無法操作。
一種常用以改善電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)效應的解決方案係藉由具有能將電磁干擾(EMI)能量吸收及/或反射及/或重定向的屏蔽。該些被採用的屏蔽通常能將電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)局部化於其來源內，並將該電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)源與其他設備之最接近端隔離。
在本文中所使用之術語”EMI”，通常應被視為包括且參照為電磁干擾(EMI)發射及射頻干擾(RFI)發射，而術語”電磁”通常應被視為包括且參照為來自外部來源及內部來源之電磁及射頻。因此，術語”屏蔽”(如本文所用)廣泛地包括且參照為減輕(或限制)電磁干擾及/或射頻干擾(EMI/RFI)，例如將該能量藉由衰減，吸收，反射，阻斷及/或重定向，及其之組合，使其不再產生干擾，以符合政府法規及/或該電子構件系統的內部功能。
本節只提供本創作的一般概要，並未將其完整範疇或其全部特性做廣泛性地揭示。
根據各項觀點，示例性實施例包括一個或多個頻率選擇性結構(例如，二維或三維之頻率選擇性結構或表面等)，其可被用於在開放或封閉之結構內，屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)。而且也揭示了使用一個或多個用於開放或封閉結構內，屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)之頻率選擇性結構的方法。
由本創作所提供之說明，使得進一歩的應用領域變為更加明顯。在本創作內容中的說明與具體示例僅為說明之目的，並非企圖去限制 本創作的範疇。
1‧‧‧端口
2‧‧‧端口
104‧‧‧第一頻率選擇性結構或週期性結構
108‧‧‧第二頻率選擇性結構或週期性結構
112‧‧‧積體電路
116‧‧‧印刷電路板(PCB)
204‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
220‧‧‧導電性材料或導電體
224‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
228‧‧‧介電質
304‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
320‧‧‧導電性材料或導電體
324‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
328‧‧‧介電質
332‧‧‧介電質
404‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
420‧‧‧導電性材料或導電體
428‧‧‧介電質
504‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
524‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
528‧‧‧介電質
604‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
620‧‧‧導電性材料或導電體
624‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
628‧‧‧介電質
704‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
720‧‧‧導電性構件及/或電磁能量吸收件
732‧‧‧測試夾具
736‧‧‧微帶線
740‧‧‧介電質構件
804‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
820‧‧‧導電性材料
824‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
828‧‧‧介電質
本文所描述的附圖僅用於選擇之實施例的說明目地，而非用於所有之可能的實施方式，而且並非企圖去限制本創作的範疇。
圖1說明一具有積體電路之印刷電路板(PCB)，一在該印刷電路板(PCB)內之頻率選擇性表面/週期結構，以及一施加或設置於該積體電路之頻率選擇性表面/週期性結構，根據示例性實施例，該些頻率選擇性/週期結構是可以用於提供該積體電路之屏蔽。
圖2說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可被用於一單一頻帶或多頻帶之帶阻波導(bandstop waveguide)及/或屏蔽結構，其中，該頻率選擇性結構可以包括合適之任何數量的合適配置(例如，形狀和尺寸等)之導電性，電磁能量吸收性，及/或磁性構件(例如，環及/或其它等)，如圖中藉由一系列的點來呈現。
圖3說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可被用於一單一頻帶或多頻帶之帶阻波導及/或屏蔽結構，其中，該頻率選擇性結構包括應用於導電性材料的電磁能量吸收性材料，其位於介電質(dielectric)材料中。
圖4說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可被用於一單一頻帶或多頻帶之帶阻波導及/或屏蔽結構，其中，該頻率選擇性結構包括一在該介電質表面上之介電質及導電性材料。
圖5說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可被用於一單一頻帶或多頻帶之帶阻波導及/或屏蔽結構，其中，該頻率選擇性結構包括一在該介電質表面上之介電質及電磁能量吸收性材料。
圖6說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可被用於一單一頻帶或多頻帶之帶阻波導及/或屏蔽結構，其中，該頻率選擇性結構包括一應用於在該介電質表面上之導電性材料上的介電質及電磁能量吸收性材料。
圖7說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其具有介電質構件，及在一特定位置中，由該介電質構件支撐且彼此相互分離之導電環，其中，該頻率選擇性結構位於一用於MSL測試之一微帶線上之測試夾具內，而其測試結果如圖8所示。
圖8是一示例性曲線圖，其顯示第一及第二測試(參照為S21和MSL測試)中，以分貝(dB)為單位之信號強度對應於以千兆赫(GHz)為單位之頻率的關係，其中記錄著在具有及不具有一頻率選擇性結構的示例性實施例情況下，介於兩個指向彼此的天線之間的參考信號，以顯示該頻率選擇性結構之帶阻能力。
圖9說明一頻率選擇性結構的示例性實施例，其可以被用於減少在一封閉結構內之空腔諧振(cavity resonance)，其中該頻率選擇性結構包括應用於在一介電質基板上之導電性材料的電磁能量吸收性材料，並且顯示佈置於一空腔諧振測試夾具內之該頻率選擇性結構。
圖10是一示例性曲線圖，其顯示當頻率選擇性結構測試樣品在如圖9所示之該測試夾具空腔中時，從一測試夾具之端口1耦合至端口2(稱為S21)，以分貝(dB)為單位之能量數值對應於以千兆赫(GHz)為單位之頻率的關係。並且為比較之目的，也對僅有一電磁能量吸收性材料片材在該測試夾具空腔中時作相同之量測。
現在將參照該些附圖，對示例性實施例做更加充分地描述。
如在上面之先前技術中的說明，屏蔽通常藉由對電磁干擾(EMI)能量的吸收，及/或反射，及/或重定向，而改善電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)的效應。傳統的屏蔽方法及材料依賴一導電性表面完將一電磁輻射源完全包圍。然而在實際中，在該導電性表面中，必須保留一些間隙，以允許儀器接口及/或以允許空氣流通，而該間隙將使得信號洩漏。電磁吸收性材料可以用來衰減該經由一間隙而洩漏之信號。但是該吸收器必須完全覆蓋該間隙以便產生功效。但是在這種情況下，該吸收器將禁止或防止設備的存取或空氣流通，但是這經常是不可行的，因為有些時候必須維持設備的存取及/或空氣流通。
在認同以上所述後，本創作人開發了該些揭示之示例性實施例，其包括一個或多個可以被使用於在開放或封閉結構內，屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)之頻率選擇性結構。亦揭示了一個或多個用於在開放或封閉結構內，屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)之頻率選擇性結構的使用方法。
示例性實施例揭示了使用或包括一個或多個頻率選擇性表面/週期結構之單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構。本文亦揭示了一些藉由使用一個或多個頻率選擇性表面/週期結構，將通過開放結構或封閉結構內部之電磁信號衰減之示例性方法。本創作人已經認同將頻率選擇性結構使用於屏蔽目的之優點，其中頻率選擇性結構可以被安裝於開放結構中，將通過該開放結構之電磁信號衰減，反射，阻斷，重定向，及/或吸收，而且不會防止物體和氣流通過該開放結構。
在示例性實施例中，該頻率選擇性結構可以具有二維形式 (例如，二維頻率選擇表面或片材等)或三維形式(例如，具有週期性圖形之三維週期性結構等)。該頻率選擇性結構可以包括一被設計用於將一個或多個特定頻帶之電磁能衰減，反射，阻斷，重定向及/或吸收之被動性電磁片材或結構。該頻率選擇性結構也包括在圖案上之導電性及/或電磁能量吸收性材料，而該圖案可位於一介電質基板上或懸浮，例如在空氣中(它們可以被認為是一種介電質)。即使在非常大的入射角度，例如，該電磁信號以近乎平行於頻率選擇性結構行進之掃視(glancing)或掠射(grazing)角度，該帶阻特性仍然存在。在示例性實施例中，一個或多個頻率選擇性結構是可以用於將經由一通道，波導結構，排氣面板或其它開放結構傳導之電磁信號衰減，反射，阻斷，重定向，衰減，及/或吸收，同時還允許設備接口及/或氣流通過。
本創作人也已經認同使用頻率選擇性結構將封閉結構內之電磁信號衰減的優點。本文所揭式之空腔諧振降低及/或屏蔽結構之示例性實施例，其包括頻率選擇性結構。該頻率選擇性結構被設計或配置為具有與一個或多個帶阻頻率共振之導電性元件。吸收器材料被耦合或連接至該導電元件。有利的是，本創作人已經發現該頻率選擇性結構和吸收器材料能夠降低或減輕空腔諧振，但使用的吸收器材料卻顯著地少於這些現有之傳統方法，其使用操作於寬廣頻帶之吸收器片材。藉由針對該所期望之頻率，本文揭示之示例性實施例可以將空腔諧振降低至與使用一平坦之吸收器片材，至少相同或相似之效果，同時因為所需之吸收材料數量的減小而將成本顯著的降低。
本創作人也已經認同使用用於將通過開放結構的電磁信號 衰減之頻率選擇性結構的優點，而該結構必須允許空氣流通。例如，在許多電子裝置中需要通風孔允許空氣流通，以防止熱量堆積在電子元件上。但是，為了充分地冷卻一電子裝置，通風孔必須夠大，以允許足夠的空氣流通來將該裝置冷卻。但是對於較高之頻率(較小之波長)，電磁能量將由該通風孔洩漏。在示例性實施例中，一頻率選擇性結構被用於需要或期望有通風或空氣流通之應用中。其優點是，該頻率選擇性結構可以包括具有開口區域之導電性元件(例如，環等)，因此該開口區域可被使用為通風孔。所以，本文所揭示之示例性實施例可以提供既可阻斷電磁能量，又同時允許空氣流通之效能改進。
該頻率選擇性結構可以被設計為將一個或多個特定頻率或頻帶範圍之電磁能量衰減或阻斷，或者，該頻率選擇性結構可以被設計為允許一個或多個帶通頻率的電磁信號通過。例如，該頻率選擇性結構可以被設計為允許一個或多個帶通頻率，而其不同於一個或多個帶阻頻率之電磁信號通過。或者，例如，該頻率選擇性結構可以被設計為允許一個或多個帶通頻率之電磁信號通過，即使該頻率選擇性結構並非被用於直接控制或減輕電磁干擾。經由進一步示例，該頻率選擇性結構可以被設計為具有較小開口區域的導電元件，以允許一特定之頻率或頻率範圍通過，例如，一單一頻帶或多頻帶帶通。當該開放區域或通風孔的尺寸減小時，該頻率選擇性結構可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構，而且亦允許通風或空氣流通。該導電元件(例如，環等)的開放區域，可以基於該通風或空氣流通需求，屏蔽需求，阻斷之頻率，及/或通過之頻率(一個或多個)等，而做不同地配置。
本創作人也已經認同使用頻率選擇性結構降低由封閉之電子裝置所引起之電磁干擾的優點。電子裝置可能需要一外殼，把對其他裝置之電磁干擾(EMI)最小化，及/或用以符合法定規範。在示例性實施例中，一個或多個頻率選擇性結構可以結合至該外殼結構內，而用以將該設計頻率之電磁能量，選擇性的阻斷或重定向。一頻率選擇性結構可以單獨地使用或與一個或多個波導結構，介電質/導體柱，及其它工程結構而結合使用，例如，將電磁能量導引至一其將被吸收之區域，或至一對電路操作較不重要之區域。
目前減輕電磁干擾之方法試圖以導電性材料(法拉第籠)包圍一發射極，而將該電磁能量容納。但是本創作人已經認同到，該“法拉第籠”結構的類型在高頻中，將變得較不有效，因為當結構體必須留下間隙時，較小之波長(較高之頻率)的能量將會透過該間隙而洩漏。因此，本文所揭示之示例性實施例將包括頻率選擇性結構，即使當有小間隙存在時，也能夠將電磁能量阻斷或重定向。
現在參照至該些附圖，圖1說明一實施本創作之一個或多個觀點的單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構之一示例性實施例。該說明之實施例含有第一和第二頻率選擇性結構或週期性結構104，108，可以用於提供在一印刷電路板(PCB)116上之一積體電路112的屏蔽。該第一頻率選擇性結構104係在該印刷電路板(PCB)116之內。而該第二頻率選擇性結構108被定位，採用，或設置於該積體電路112之上。該頻率選擇性結構104，108可以用於將至/由該積體電路112之電磁信號衰減(例如，反射，阻斷，重定向，及/或吸收等)。
該頻率選擇性結構104，108包括具有相同或不同圖案(例如，隔開之導電環等)之導電性及/或電磁能量吸收性材料或構件，用於將一個或多個特定頻率或頻帶之電磁能量衰減，阻斷，反射，重新定向及/或吸收。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構104，108兩者或兩者之一亦可以被配置為允許一個或多個特定頻率或頻率範圍通過，因此可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構。
該導電性及/或電磁能量吸收性材料相對於一介電質(例如，一介電質基板，空氣等)可以是在一圖案上。例如，該導電性及/或電磁能量吸收性材料可以是在一介電質基板的頂及/或底表面上，及/或在該介電質基板之內部。另一示例中，介電質元件可以支撐，懸浮，及/或保留導電性，及/或電磁能量吸收性構件在一圖案上且彼此位置隔開。在該示例中，當該導電性及/或電磁能量吸收性構件可藉由該介電質構件而懸浮，例如，在空氣中時，該頻率選擇性結構可以不包括任何介電質基板。在一進一步之示例中，該導電性及/或電磁能量吸收性構件可被單獨地連接(例如，粘附等)至一個或多個以定義之側壁，或在一開放結構內，或在一封閉結構的空腔內。該導電性及/或電磁能量吸收性構件可以沿著該一個或多個該側壁而單獨地的置放，以便於形成一圖案或排列或圖案化結構。又在一示例中，該導電性及/或電磁能量吸收性構件可以被嵌入，或者是整合為一開放或封閉之結構(例如，嵌入在一機殼的側壁內等)的一部分。
在包括一個以上之頻率選擇性結構之示例性實施例中，該頻率選擇性結構可以彼此相同或彼此不同。此外，一頻率選擇性結構可以包括任何合適數量之導電性及/或電磁能量吸收性構件，而該些構件全部具有 相同之構造(例如，相同之形狀，相同之尺寸，相同之圖案等)，或不完全具有相同之構造(例如，不同之形狀，不同之尺寸，不同之圖案等)。例如，一頻率選擇性結構可以具有不同形狀及/或不同尺寸之導電性及/或電磁能量吸收性構件，使其在多頻率及/或在一寬頻帶中工作。
在一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構可以具有在導電性材料或導體上或與其耦合之電磁能量吸收性材料或吸收器，例如在圖2，3，和6所示。例如，一電磁能量吸收性材料或吸收器可以被堆疊在該導電性材料或導體的頂部。或者，例如，一電磁能量吸收薄膜可以被設置並附著至該導電性材料或導體。又另一示例中，該導電性材料或導體可已被塗覆一個或多個電磁能量吸收塗層。在其他示例性實施例中，一頻率選擇性結構僅包括不具有導電性材料或導體之電磁能量吸收性材料或吸收器(例如，圖5等)。又在其他示例性實施例中，一頻率選擇性結構僅包括不具有電磁能量吸收性材料或吸收器之導電性材料或導體(例如，圖4等)。又在另一示例性實施例中，一頻率選擇性結構包括相鄰或沿著該導電性材料或導體側面之電磁能量吸收性材料或吸收器，但並非堆疊在該導電性材料或導體之頂部或底部。
在圖1說明的實施例，包括該第一和第二頻率選擇性結構104，108，其分別在該印刷電路板116內和設置於積體電路112上。另一示例性實施例可以包括多於或少於兩個之頻率選擇性結構。例如，其它示例性實施例包括一在印刷電路板(PCB)內之第一頻率選擇性結構或一設置於在印刷電路板(PCB)上之一積體電路之上的第二頻率選擇性結構的兩者其中之一，但不是兩者都有。另外之示例性實施例包括一在該PCB基板頂表 面及/或底表面上之一頻率選擇性結構，但並無任何頻率選擇性結構在PCB基板內或被設置於該基板表面之一積體電路之上。進一步的示例性實施例中包括兩個以上的頻率選擇性結構，例如一在該PCB基板內之第一頻率選擇性結構，一設置於該PCB上之一積體電路之上的第二頻率選擇性結構，以及一在該PCB基板之頂部或底部之表面上之第三頻率選擇性結構。又一示例性實施例包括一在該PCB基板內之第一頻率選擇性結構，一設置於該PCB上之一積體電路之上的第二頻率選擇性結構，一在該PCB基板之頂表面的第三頻率選擇性結構，以及一在該PCB基板之底表面之第四頻率選擇性結構。此外另一頻率選擇性結構可以被放置在一鄰近電磁干擾(EMI)雜訊路徑上，以取代，或額外增加，一在一電路中，在一印刷電路板內，及/或在一印刷電路板的表面(例如，下方等)之頻率選擇性結構的位置。
圖2說明一頻率選擇性結構或週期性結構204之示例性實施例，其可以用為一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構，其在圖2中藉由一系列的點和距離(d)表示。該頻率選擇性結構204(以及本文揭示之其它頻率選擇性結構)可以包括任何合適數量之合適配置的(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)導電性及/或電磁能量吸收性構件(例如環及/或其他形狀等)，其依據，例如，何種頻率將被該頻率選擇性結構204反射，吸收，阻擋及/或重定向。該頻率選擇性結構204可以被設計，配置或調整，而將一個或多個所期望之頻率或頻帶寬(例如，約9兆赫等)之能量反射，吸收，阻擋，及/或重定向。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構204亦可被配置為允許一個或多個特定頻率或頻率範圍通過，使得該頻率選擇性結構204亦可以用為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構。
在圖2所示之示例中，該頻率選擇性結構204包括導電性材料或導電體220，以及位於或被施加於該導電性材料或導電體220上之電磁能量吸收性材料或吸收器224。圖2亦說明一介電質228，其可以包含任何合適含有介電質基板材料，空氣等之介電質。在操作中，該頻率選擇性結構204將接近掠入射(90度關閉正常)之信號反射，吸收，阻斷，及/或在重定向而阻擋能量。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構204(以及本文揭示之其它頻率選擇性結構)，例如，當該介電質228是空氣等時，亦可以允許其他物體及/或通風氣流於此通過。
圖3說明一可作為一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構之頻率選擇性結構304的示例性實施例。如圖3所示，一電磁能量吸收性材料或吸收器324係位於或被施加於導電性材料或導電體320上。在使用過程中，該電磁能量吸收性材料324可用於衰減或吸收被該頻率選擇性結構304所反射之電磁信號。雖然圖3僅說明一單一導電體320和單一吸收器324，但是該頻率選擇性結構304可以包括任何合適數量之合適配置的(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)導電體320和吸收器324(例如環及/或其他形狀等)，其依據，例如，何種頻率將被該頻率選擇性結構304反射。在一些示例性實施例中，該導電體320和吸收器324之配置(例如，數量，形狀，尺寸，間隔，圖案等)亦可以依據，例如，是否有以及何種頻率或頻帶應該被允許通過。
圖3也說明了介電質328和332。該介電質328，332可以包含該相同介電質的一部分，例如，該相同介電質基板的上部和下部。或者，該介電質328，332可以包含不同的介電質。例如，該介電質328可以是一 介電質基板，而該介電質332可以包含空氣。
圖4說明一可作為一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構之頻率選擇性結構404的示例性實施例。如圖4所示，該頻率選擇性結構404包括一在一介電質428表面上之導電性材料或導電體420。雖然圖4中僅說明一單一導電體420，但是該頻率選擇性結構404可以包括任何合適數量之合當配置(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)的導電體，其依據，例如，何種頻率將被該頻率選擇性結構404反射。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構404之導電體420亦可以被配置為允許一個或多個特定頻率或頻帶通過，因此使得該頻率選擇性結構404亦可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構。
圖5說明一可作為一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構之頻率選擇性結構504的示例性實施例。如圖5所示，該頻率選擇性結構504包括一在介電質528表面上之一電磁能量性吸收材料或吸收器524。雖然圖5中僅說明一單一吸收器524，但是該頻率選擇性結構504可以包括任何合適數量之合適配置(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)的吸收器524，其依據，例如，何種頻率將被該頻率選擇性結構504反射。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構504之吸收器524亦可以被配置為允許一個或多個特定頻率或頻帶通過，因此使得該頻率選擇性結構504亦可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構。
圖6說明一可作為一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構604之頻率選擇性結構604的示例性實施例。如圖6所示，該頻率選擇性結構604包括一位於或被施加於一導電性材料或導電體620上之電磁能量 吸收性材料或吸收器624，或是相反的位於一介電質628的一表面上。在另一實施例中，該電磁能量吸收性材料或吸收器624，和導電性材料或導體620之位置是可以顛倒的，使得該導電性材料或導體620位於或施加於一電磁能量吸收性材料或吸收器624之上。雖然圖6中僅說明一單一導電體620和單一吸收器624，但是該頻率選擇性結構604可以包括任何合適數量之合適配置(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)的導電體620和吸收器624(例如，環及/或其他形狀等)，其依據，例如，何種頻率將被該頻率選擇性結構604反射。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構604之導電體620和吸收器624亦可以被配置為允許一個或多個特定頻率或頻帶通過，因此使得該頻率選擇性結構604亦可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構。
圖7說明一在一測試夾具732內，並放置於用於MSL測試之一微帶線736上之頻率選擇性結構704的示例性實施例，而該測試結果如圖8所示並描述如下。如圖7所示，該頻率選擇性結構704包括多個導電性及/或電磁能量吸收性構件720和多個介電質構件，支柱，或隔板740。該介電質構件740被連接至成對之導電性及/或電磁能量吸收性構件720之間並延伸之。
在本示例中，該頻率選擇性結構704不包括一介電質基板。該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件720藉由該介電質構件740抓住該構件並保持在適當位置而取代其在懸浮狀態，例如，在空氣中(其可以被視為是一種介電質)。在這種配置中，大部分之該頻率選擇性結構704的是開放性的。如圖7所示，該頻率選擇性結構704具有由該環狀之導電性構件 及/或電磁能量吸收性構件720所定義的開口區域，及由介於該介電質構件740之間所定義的開口區域。該些頻率選擇性結構704的開口區域可以作為通風孔。因此，該頻率選擇性結構704有利於使用在需求通風氣流之開放結構的電磁信號之衰減，例如，一需要空氣流通以防止熱量累積在電子構件之電子裝置。
在該說明之實施例中，該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件720為圓形環。該些介電質構件740為線形或直線構件，每一介電質構件740各自被連接至一對應之一對該導電性及/或電磁能量吸收性環之間。該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件720係位於由該介電質構件740所定義之等邊三角形的頂點處。
接著如圖7所示之該示例，該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件720可以具有一約10.2毫米(mm)的環內徑和一約為12毫米(mm)的環外徑。該些環以一六邊形圖案排列，且其中心可隔開約17.5毫米(mm)。任何三個相鄰的環，將形成一邊長約等於17.5毫米(mm)之等邊三角形。該厚度可以是約1毫米(mm)。在本段中所提供之尺寸僅為示例，因為該頻率選擇性結構將依據該通風孔氣流之需求，屏蔽之需求，被阻斷之頻率，及/或通過之頻率等，做不同地配置，例如，該導電性構件及/或電磁能量吸收件720可以被配置為(例如，尺寸，形狀等)將一個或多個特定頻率或頻率範圍之電磁能量衰減或阻斷。該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件720亦可被配置為(例如，尺寸，形狀等)允許通過一特定之頻率或頻率範圍，例如，一單一頻帶或多頻帶帶通。當該開放區域或通風孔的尺寸減小時，該頻率選擇性結構704可以用於作為一單一頻帶或多頻帶帶通波導及/ 或屏蔽結構，而其亦允許通風或空氣流通。
在圖7中所示的配置僅是用於一示例性實施例中一個可能的頻率選擇性結構的示例，其他示例性實施例可以包括一個或多個頻率選擇性結構，藉由改變該介電質構件，及/或導電性，及/或電磁能量吸收性構件之形狀，尺寸，間隔距離，整體幾何之佈局等，進而調整至不同的頻率。其他佈局或幾何形狀可以被使用於該頻率選擇性結構704，例如，一較多或較小數量之導電性及/或電磁能量吸收性構件，其間隔是不同的(例如，彼此間更接近或更遠離)，並/或具有不同的形狀等。例如，該導電性及/或電磁能量吸收性構件720可以不是圓形的，例如，三角形，矩形，五邊形，六邊形，螺旋形，十字形等。此外，該介電質構件740可以是非線性的及/或透過不同之佈置，定義出除了如圖7所示之等邊三角形或六邊形圖案之外的其他形狀。
此外，該頻率選擇性結構704可被定位於一開放結構內，使得該頻率選擇性結構可以用於阻斷一個或多個帶阻頻率之電磁信號傳導通過該開放結構，但並不須完全阻斷該開放結構(例如，允許一空氣流通等)。或者，例如，該頻率選擇性結構704可被定位於一封閉結構的空腔內，使得該頻率選擇性結構可以用於衰減在該空腔內之一個或多個帶阻頻率之電磁信號，因此降低空腔諧振及/或在空腔中電磁能量的傳播。另一進一步之示例，該頻率選擇性結構704可以單獨地被使用或與一個或多個波導結構，介電質/導體柱，以及其它工程結構結合使用，例如，用以導引電磁能量至一將會吸收該電磁能量之區域或至一較不重要之電路操作的區域。
圖8是一示例性曲線圖，其顯示兩個不同的測試中，以分貝 (dB)為單位之信號強度與以千兆赫(GHz)為單位之頻率的對應關係。在該兩個測試中，量測或記錄在具有和不具有一示例性實施例之頻率選擇性結構情況下，介於兩個指向彼此的天線之間的參考信號。其結果將顯示該頻率選擇性結構之帶阻能力。如圖8所示之該些測試結果僅提供用於說明之目的，而非為限制之目的。
於第一次測試(稱為S21)時，將量測或記錄介於兩個指向彼此天線之間的該參考信號。然後，一頻率選擇性結構被插入或設置於兩個天線之間，並且再一次量測或記錄該參考信號。在圖8中，該S21的測試結果代表該測量結果是該頻率選擇性結構存在於兩個天線之間時取得。
一般情況下，該S21的測試結果顯示該頻率選擇性結構可以將頻率約為9GHz之能量阻斷，反射，重定向，及/或吸收。該堵塞(stoppage)程度大於30dB，其表示該通過之信號只有該參考信號千分之一之強度。該些測試結果顯示，包括該頻率選擇性結構之本示例性實施例，對約為9GHz之頻率具有顯著之帶阻能力。雖然圖8顯示包括能將約為9GHz之能量阻斷之該頻率選擇性結構，其他之示例性實施例可以包括一個或多個被調整至其它合適之頻率，而能阻擋能量的頻率選擇性結構。
該第二測試(稱為微帶線(MSL)測試)是在一微帶線上進行。該參考量測是採取一空夾具。然後，一頻率選擇性結構704被放置於如圖7所示之該微帶線736之上方導體，並量測該信號。在圖8中該MSL測試結果顯示對約為8GHz之頻率具有顯著之帶阻能力(例如，堵塞程度大於25分貝)。一般來說，該MSL測試更可以指示一帶阻波導及/或包括一頻率選擇性結構之屏蔽結構的帶阻能力。這是因為在該MSL測試中，該信 號平行於該頻率選擇性結構而行進，而且該電場和磁場是垂直該頻率選擇性結構之表面或平面。相較之下，在該S21測試中，該能量垂直於該頻率選擇性結構的表面而行進，而且該電場和該磁場平行於該頻率選擇性結構之表面。
一頻率選擇性結構可被設計或配置為具有在特定頻率諧振之導電性材料，元件或構件。在示例性實施例中，電磁能量吸收性材料被應用於，附著於，或以其他方式連接至導電元件。該電磁能量吸收性材料及/或該導電元件可以由一介電質基板支撐，及/或耦合至(例如，附著，黏附等)該介電質基板。此外，該頻率選擇性結構(例如，在圖7中之704等)，可以不包括任何介電質基板。在一示例性實施例中，電磁能量吸收性材料被粘附於導電元件之頂部，還有其亦可以黏附於一介電質基板或藉由介電質元件耦合在一起等。在使用上，該頻率選擇性結構可以用於降低或減輕在一封閉結構內之空腔諧振和電磁能量傳播(亦可參考為駐波(standing wave))。
該頻率選擇性結構可以降低該電磁能量，及在封閉結構內所需要之電磁干擾(EMI)屏蔽之數量。在該能量到達電磁干擾(EMI)屏蔽之前，該頻率選擇性結構可以減少封閉結構的空腔中之能量。例如，該頻率選擇性結構可相對於該屏蔽而被定位於(例如，上游等)，在該電磁能量到達該屏蔽之前，將在空腔之電磁能量減少。在這種情況下，該頻率選擇性結構可因此增強整體屏蔽性能。該頻率選擇性結構也可以被認為是一空腔諧振衰減結構及/或一屏蔽結構或其之一部分。
透過背景方式，當一電子裝置被封閉(物理性或電磁保護) 於一導電盒中，將發生空腔諧振。由裝置發射之能量可在該空腔內產生諧振。一空腔具有特定之頻率，該頻率將依據該空腔之尺寸或大小而產生諧振。如果該發射信號係為該些諧振頻率之一，該空腔將產生共振。這將導致在該空腔容積中的電場和磁場改變，其可能對期望之電路性能造成不利地影響。
傳統的解決空腔諧振方法是利用一電磁吸收器薄片放置於該空腔之一牆壁的。該吸收器材料通常被裝入一可吸收磁場及/或電場之吸收性填料。該吸收器將轉移該空腔諧振的頻率，並吸收該雜散能量，而使得該電路能正常地操作。一傳統之空腔諧振減輕吸收器可在一寬廣之頻率範圍中操作。一給定之吸收器材料可以被建議用於降低空腔諧振，例如，一2GHz至26GHz等之頻率範圍。在空腔諧振吸收器中，成本也是一個因素，而其成本主要來自該吸收填料。
一頻率選擇性結構是一被動性電磁性片材，其被設計為使用一介電質基板上的導電圖案，而能將一個或多個特定頻帶的電磁能量衰減，反射，阻斷，重定向及/或吸收。當其被放置於一空腔內，該導電圖案將在該頻率選擇性結構所設計的一個或多個頻率產生諧振。在示例性實施例中，電磁能量吸收性材料附著至該導電圖案，而用以吸收能量，並提供一減輕空腔諧振之結構。有利的是，該些示例性實施例相較於平坦之吸收器片材，至少可以提供與其相同或相似的空腔諧振降低效能，同時由於需求較少之吸收器數量，而顯著地將成本降低。本文所揭示之空腔諧振減輕結構之示例性實施例，可以被廣泛的應用，如應用於需要在一窄頻帶吸收之能量，但不須要在寬頻帶中吸收。
圖9說明一實施本創作之一個或多個觀點之頻率選擇性結構804的示例性實施例。該頻率選擇性結構804可以被用於減輕一封閉結構內之空腔諧振。該頻率選擇性結構804可以在該能量到達亦在該封閉結構內之一屏蔽前，將在封閉結構的一空腔中之能量減少。在該示例中，該頻率選擇性結構804因此有利地提升整體屏蔽效能。所以，該頻率選擇性結構804亦可是一空腔諧振降低結構及/或一屏蔽結構或其之一部分。
如圖9所示，該頻率選擇性結構804包括位於，應用及/或耦合至(例如，附接或粘附至一頂面等)導電性材料820上之電磁能量吸收性材料824。該導電性材料820和電磁能量吸收性材料824位於或被支撐在一介電質828的表面上。但是在其他示例性實施例中，該頻率選擇性結構不包括該介電質828。
在另一實施例中，該電磁能量吸收性材料或吸收器，和導電性材料或導體之位置是可以互換的，使得該導電性材料或導體係位於或應用於一電磁能量吸收性材料或吸收器之上。本文揭示之一頻率選擇性結構的其它示例性實施例中，該頻率選擇性結構804可以包括任何合適數量之適當配置(例如，形狀，尺寸，間隔，圖案等)的導電體和吸收器(例如，環及/或其它形狀等)，其依據，例如，該目標帶阻頻率，例如，該導電體與吸收器將意圖產生共振之頻率。
在示例性實施例中，可使用廣泛的材料於該介電質基板，導電性材料，及之電磁能量吸收性材料。一示例性實施例包括一具有在該介電質發泡體基板上之導電性鋁環的介電質發泡體基材。具有與該導電環相同環形形狀之電磁能量吸收性材料被粘附(例如，使用壓敏粘合劑之丙烯 酸膠帶等)或以其他方式附接至該該導電環之頂部。因此，本示例性實施例包括在一介電質基板上之金屬背襯吸收環。僅以示例的方式，該電磁能量吸收性材料可以包含磁性吸附，矽樹脂橡膠材料(例如，ECCOSORB® BSR)。也是僅以示例的方式，該介電質發泡體基材可以包括一閉孔，交聯於烴橡膠(例如，ECCOSTOCK® PP-4發泡等)，其具有低介電損耗，低介電常數及低密度。在其他示例性實施例中，其它之材料亦可使用該介電質基板(例如，具有較高的一介電常數等)，電磁能量吸收性材料，及/或導電性材料。在其它實施例中，該頻率選擇性結構不包括任何介電質基板，在本示例中，頻率選擇性結構包括懸浮之金屬背襯吸收器環(例如，鋁背襯磁性吸附)，並藉由介電質支撐件或構件而耦合在一起，並延伸於該些環之間，參照如圖7。
圖10提供了用於一頻率選擇性結構之測試樣品的效能測試的量測數據。該測試樣品及測試結果僅用於提供說明之目的，而非為限制之目的。
更具體地說，圖10是一示例性曲線圖，其顯示由一測試夾具之端口1耦合至端口2(稱為S21)的該能量數值，其以分貝為單位，對應當一些測試樣品在如圖9所示之該測試夾具腔內之量測頻率，其以兆赫(GHz)為單位。為了比較之目地，當只有一片電磁能量吸收性材料在該測試夾具腔內時，由端口1耦合至端口2之該能量數值係亦被量測。
在該特定系列的測試中，該測試夾具包括一具有一長度為14英寸，寬度為8英寸，和高度為0.75英寸的大空腔。該測試夾具的輸入/輸出端口1和2係為N型微波端口。
在本示例系列測試中，該些測試樣品藉由以下示例性方法施作。具有一厚度約為0.002英寸之導電鋁，被粘附至具有厚度為0.04英寸或40密耳(mils)的一12英寸×12英寸之ECCOSORB® BSR-2片材的一側邊。ECCOSORB® BSR-2是一磁性負載體，矽橡膠材料是不導電的。藉由使用水刀在該導電性材料和電磁能量吸收性材料上切割以改變環的直徑(例如，一環內徑大約為7毫米，環外徑大約為8.5毫米等)。多組相同或本質上相同尺寸的4個環被放置在介電質材料上。在該示例中，該介電質材料包含一片具有厚度為0.125英寸之ECCOSTOCK® PP-4。ECCOSTOCK® PP-4是一封閉元件，具有低密度之烴類交聯發泡，低介電質損耗，以及足夠低之介電質常數(k=1.05)，因此在本質上，射頻和微波是可以穿透的。該介電質材料操作或用於懸空在該波導中心之該些導電性材料和電磁能量和吸收材料的環。
如圖10所示，當一些(例如，5或6等)金屬背襯吸收環被隨機被放置在該測試夾具之空腔時，將具有良好之空腔諧振降低效能。實際上，20至25個金屬背襯吸收環將獲得之衰減，幾乎與一4英寸×4英寸之該ECCOSORB® BSR-24吸收片材相等。這個結果是令人驚訝，因為該些環包含之電磁能量吸收性材料的量，僅有約為該4英寸×4英寸吸收片材的7%。利用相對較少之電磁能量吸收性材料的數量而提供良好之衰減能力，將可以提供顯著地節省用於成本相對較高之電磁能量吸收性材料的成本。
透過示例的方式，該些環具有一內直徑大約為7至7.5毫米之範圍，和一外徑大約為9至9.5毫米之範圍，將可優化或改進對於10.3GHz之效能。此外，該測試樣品的介電質基板之厚度約為0.125英寸。本文揭示 之尺寸僅為示例，並未限制本創作之範疇，因為其他示例性實施例可以包括具有不同之(例如，更小等)厚度的介電質基板，和具有不同直徑之環等。
廣泛之材料可用於在包括導電性構件或導電體之示例性實施例中之導電性構件或導電體(例如，220，320，420，620，720，820等)。示例性材料包括金屬(例如，銅，鎳/銅，銀，鋁等)，導電性複合材料等。一些示例性實施例包括導電性構件或含有導電性敏壓粘合劑，如一來自Laird Technologies公司之導電性的敏壓粘合劑，之導電體。僅透過示例的方式，一示例性實施例包括一個或多個具有一由Laird Technologies公司製造之黑色導電纖維膠帶86250膠帶，其為鎳/銅金屬化織物具有導電性的壓敏粘合劑，之導電性構件的頻率選擇性結構。透過進一步的示例，另一示例性實施例包括一個或多個具有由相應之導電性及/或電磁能量吸收壓敏粘合劑製成之導電性及/或電磁能量吸收性構件的頻率選擇性結構。另一示例性實施例包括一個或多個含有導電性之鋁構件，元件，或圖案的頻率選擇性結構。
在本文中所揭示之示例性實施例可以使用廣泛的介電質。例如，在示例性實施例中，連接至導電及/或電磁能量吸收性構件(例如，720等)之該介電質構件(例如，740(在圖7中)等)，亦可以由塑膠(例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑膠等)，非導電敏壓粘合劑等製成。在一示例性實施例中，該介電質構件740由ABS塑膠所製成。在另一示例性實施例中，該介電質構件740由非導電性或介電質壓敏粘合劑所製成。
在含有一介電質基板之示例性實施例中之介電質基板(例 如，228，328，428，528，628，828等)，可以使用廣泛的廣泛的材料。示例性的介電質材料包括塑膠(例如，ABS塑膠，聚酯薄膜塑膠等)，複合材料(例如，FR4複合材料等)，可撓性，及/或熱傳導性材料。一示例性實施例包括一具有含有ABS塑膠之介電質基板的頻率選擇性結構。另一示例性實施例包括一具有含有FR4複合材料，其包括具有一抗燃性之環氧樹脂粘結劑的織造玻璃纖維布之介電質基板的頻率選擇性結構。一另外之示例性實施例包括一具有低介電損耗，低介電常數和低密度之介電質發泡體基材，如一封性元件，烴類交聯發泡(例如，ECCOSTOCK® PP-4發泡等)，的頻率選擇性結構。
在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構(例如，在圖7中之704等)不包括任何介電質基板。缺乏一介電質基板將允許更好之空氣流通。透過示例，一頻率選擇性結構包括不須任何介電質基板支撐而懸浮之導電性構件及/或電磁能量吸收性構件，而由延伸在該導電性構件及/或電磁能量吸收性構件之間的介電質構件取代。透過進一步之示例，該導電性及/或電磁能量吸收性構件可以單獨地連接(例如，粘附連接等)至一開放性或封閉性結構之一個或多個側壁。例如，導電性及/或電磁能量吸收性構件可被粘附連接至在一封閉結構之空腔內的一個或多個內側壁。該導電性及/或電磁能量吸收性構件可以沿著一個或多個側壁單獨地設置，以便於形成一圖案或排列或圖案化結構。在另一示例中，該導電性及/或電磁能量吸收性構件可被嵌入，或為一開放性或封閉性結構之整合部分(例如，嵌入至一機殼之一側壁內等)。
一具有或不具有一介電質基板之頻率選擇性結構(例如， 104，204，304，404，504，604，704，804等)可定位於一個開放結構中，使得該頻率選擇性結構可以用於阻斷通過該開放結構傳播之一個或多個帶阻頻率的電磁信號，但是不須完全阻斷該開放式結構。或者，例如，一具有或不具有一介電質基板之頻率選擇性的結構(例如，104，204，304，404，504，604，704，804等)，可以定位於一封閉結構的空腔中，使得該頻率選擇性結構可以用於衰減在該空腔內之一個或多個帶阻頻率的電磁信號，從而降低空腔諧振及/或在該空腔內之電磁能量的傳播。另一進一步之示例，一具有或不具有一介電質基板之頻率選擇性結構(例如，104，204，304，404，504，604，704，804等)可以被用為一信號調節器，其中該頻率選擇性結構被配置或與重複性結構結合，以取出或移除信號中之某些頻率成分。另一示例中，一具有或不具有介電質基板之頻率選擇性結構(例如，104，204，304，404，504，604，704，804等)，可用微一波導來“引導”有害電磁干擾(EMI)至較不敏感區域及/或以改變一電路盒電磁特徵至可接受的效能。
在一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構可以具有可撓性及/或導熱性(例如，具有一大於空氣之導熱係數，具有大於0.5W/mK之導熱係數等)。透過示例，一示例性實施例包括一具有充分之可撓性的頻率選擇性結構，以允許其被應用至一裝置中幾乎所有之部分，即使在該裝置已被設計和製造之後。例如，一個頻率選擇性結構可以應用至或覆蓋在一後期製作之印刷電路板(PCB)的一電子構件上，或者在該印刷電路板(PCB)及電子元件被製造之後。
在一個示例性實施例中，一可撓性之頻率選擇性結構包括非 導電或介電質構件及/或一含有ABS塑膠之基板。此外，在該示例性實施例中，該頻率選擇性結構包括含有導電敏壓粘合劑之導電性構件(如Laird Technologies公司黑色導電纖維膠帶86250膠帶等)。在另一示例性實施例中，一可撓性頻率選擇性結構包括含有銅和一含有聚酯薄膜(Mylar)之基板的導電性構件。在該示例中，該銅的圖案利用FR4/PCB之製程，被蝕刻至聚酯薄膜(Mylar)上，其具有更薄而且或許更容易製造之優點。
在一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構包括電磁能量吸收性材料。在使用過程中，該電磁能量吸收性材料可以用於將被該頻率選擇性結構反射之該電磁信號衰減。廣泛之電磁能量吸收性材料可被用於一些示例性實施例(例如，圖2，圖3，圖5，圖6，等)，包括吸收顆粒，填料，片狀等，及/或由各種導電性及/或磁性材料所製成，例如碳機鐵(carbonyl iron)，SENDUST(含有約85%的鐵，9.5%矽和5.5%的鋁合金)，高導磁合金(含有約20%的鐵和80%鎳的合金)，矽化鐵，鐵-鉻複合物，金屬銀，磁性合金，磁性粉末，磁性體薄片，磁性粒子，鎳基合金和粉末，鉻合金，及其之任意組合等。僅透過示例，一頻率選擇性結構之示例性實施例可包括一來自Laird Technologies公司，及/或如美國第7,135,643號專利，該整份文件併入本文，中公開之電磁能量吸收性材料。也僅透過示例，另一頻率選擇性結構之示例性實施例可包括一含有磁性吸附，矽樹脂橡膠材料(如：ECCOSORB® BSR等)之電磁能量吸收性材料。
如本文揭示之示例性實施例可包括導電性構件或電磁能量吸收性構件。其它之示例性實施例也可以包括導電性構件和電磁能量吸收性構件兩者，彼此相鄰且鄰接，或堆疊佈置(例如，電磁能量吸收性構件 被堆疊在導電性構件之上，或者反之亦然等)。其他示例性實施例可包括被配置為導電性和電磁能量吸收性的構件。
在一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構可以包括一熱導性，電磁能量吸收性材料。在這種情況下，該熱導性，電磁能量吸收性材料可以用於將由頻率選擇性結構反射的電磁信號衰減，同時也允許該頻率選擇性結構被使用於靠近或與積體電路接觸(例如，形成散熱路徑的一部分等)，其他發熱之電子元件，散熱片等。在一示例性實施例中，一頻率選擇性結構包括Laird Technologies公司現有，及/或如美國第7,608,326號專利，該整份文件併入本文，中公開之電磁能量吸收性材料。
在一些示例性實施例中，一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或具有一頻率選擇性結構之屏蔽結構亦可被配置來呈現或具有熱傳導特性。該頻率選擇性結構的基材可為導熱性的，例如，其具有一至少0.5W/mK導熱係數，或具有大於空氣之導熱係數等。在一示例性實施例中，一頻率選擇性結構包括一含有裝載導熱性填料之複合材料的基板。在示例性實施例中，其中一單一頻帶或多頻帶帶阻波導及/或屏蔽結構具有或呈現出導熱特性，該導熱特性可使該帶阻波導及/或屏蔽結構可用靠近或與積體電路接觸，其他發熱電子構件，散熱片等。例如，一熱傳導帶阻波導及/或屏蔽結構，可以被使用在相鄰於一個或多個發熱構件或與之接觸，因此至少該熱傳導性帶阻波導及/或屏蔽結構的至少一部分(例如，基板或該頻率選擇性結構之導電性構件等)將定義或包括由該一個或多個發熱構件至一散熱片之熱傳導路徑的一部分。
在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構具有一可撓性結 構，其可以被結合，集成或一體化，採用等，至一電路板之表面上，上方或內部，如在該常規製造過程之後。在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構可以是保形及/或熱固化至一板上。一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構可以被安排成垂直於一系列之板。透過示例，一頻率選擇性結構可以被配置為保形至一匹配表面，及/或具有類似於印刷電路板之剛性和可撓性的基板。
有利的是，含有本文揭示之頻率選擇性結構的示例性實施例可以使用為單一波段或多波段帶阻波導，其可以提供一個或多個(但不一定是任一或所有)以下之優點。例如，示例性實施例可以提供通過開放結構之電磁信號的衰減，同時又允許其他物體和氣流通過該開放結構。一帶阻波導及/或屏蔽結構可被定位或安裝於一開放結構內(例如，開口，縫隙，通道等)，因此其可以用於衰減通過該開放結構之電磁信號或能量，而不阻止設備之存取或一氣流通過該開放結構。一頻率選擇性結構可以被使用於需要或期望通風或氣流之應用，因為該頻率選擇性結構的開放區域可以作為通風孔使用。因此，即使該帶阻波導及/或屏蔽結構仍然安裝或定位於該開放結構內，一冷卻氣流仍可流經該開式性結構及/或藉由該開放結構而存取(例如，用於測試，修理，維修，更換等)設備。因為該已安裝之帶阻波導及/或屏蔽結構並未完全阻斷該開口，縫隙，通道，或其他開放式結構，一工具或測試裝置可以經由該開口，縫隙，通道，或其他開放式結構而被插入。這不像一些現有之傳統屏蔽或吸收結構，其藉由完全阻斷該開口，縫隙，通道，或其他開放結構在其中而運作。
此外，含有頻率選擇性結構之示例性實施例，當用於衰減在 封閉性結構內部之電磁信號時，亦可提供一個或多個以下之優點(但不一定是任一或所有)。例如，本創作人發現，一具有附著吸收器材料之頻率選擇性結構可以降低或減輕空腔諧振，而其僅使用之吸收器材料，明顯地少於現有之傳統方法，其使用一吸收片材而運作於一寬頻帶內。在一些示例性實施例中，一頻率選擇性結構的主要功能係降低在一封閉結構內之空腔諧振和電磁能量傳播。此外，在一些示例性實施例中，該頻率選擇性結構具有一輔助功能，其係降低在該封閉結構內之該電磁能量和所需之電磁干擾(EMI)屏蔽的數量。在該些示例性實施例中，該頻率選擇性的結構因此可在該能量到達該屏蔽之前，降低在一空腔中的能量，所以該頻率選擇性結構有利地提高整體之屏蔽效能。
一頻率選擇性結構，可以被設計為衰減或阻斷在一個或多個特定頻率或頻率範圍中之電磁能量。該頻率選擇性結構可以被設計為具有較小開口區域的導電性元件，而允許一特定之頻率或頻率範圍通過，例如，一單一頻帶或多頻帶帶通。當該開口區域尺寸減小時，該頻率選擇性的結構可以用於單一頻帶或多頻帶帶通波導及/或屏蔽結構，同時亦允許通風或氣流。一頻率選擇性結構可以單獨使用或與一個或多個波導結構，介電層/導體柱，以及其它工程結構結合使用，例如，引導電磁能量至一將其吸收之區域或至一在電路操作中較非關鍵之區域。如一示例，該頻率選擇性結構可被用為一波導而“引導”或導向有害之電磁干擾(EMI)至較不敏感之區域及/或改變一電子盒之電磁特徵碼為可接受的效能。如另一示例，該頻率選擇性結構可以被設計為允許一個或多個帶通頻率之電磁信號通過，即使在該頻率選擇性結構並非被直接使用於控制或減輕。
本文中揭示之頻率選擇性結構可以使用各種方法或技術來形成。透過示例，一頻率選擇性結構可使用三維印刷技術而形成一三維週期結構。一頻率選擇性結構(例如，3D印刷等)可以被應用於一板上及/或使用貫穿孔之板上，該貫穿孔目前僅用於連接地面至該板之所有層。一頻率選擇性結構可以被併入在一被分離出不同部分之基板中的一個或多個預定或特定區域。一使用三維印刷技術製成之頻率選擇性結構亦可被配置為允許空氣流通。
因提供示例實施例而使得本創作將是徹底的，並且將充分地傳達該範疇至熟習該項技術者。眾多具體細節被闡述，如特定構件，裝置和方法的示例，以提供對本創作之實施例的徹底理解。這對熟習該項技術者將是顯而易見的，不需要採用具體細節，以許多不同之形式體現該些示例性實施例，都不應該被解釋為限制本創作之範疇。在一些示例性實施例中，眾所周知的過程，眾所周知的裝置結構，和眾所周知的技術中沒有做詳細的描述。使用本創作之一個或多個示例性實施例實現之優點和改進，僅被提供用於說明之目的，並不限制本創作的範疇，如本文揭示之示例性實施例可以提供所有或沒有上面提到之優點和改進，但是仍落入本創作的範疇內。
本文揭示之具體的尺寸，具體的材料，及/或具體的形狀是示例性質的，並不限制本創作的範疇。本文揭示中用於給定参數的特定數值和特定數值範圍並不排斥在本文揭示的一個或多個示例中有用的其他數值和數值範圍。而且，可以預想用於一具體之參數的任何兩個具體之數值係定義該給定参數合適之一數值範圍之端點(例如，用於一給定参數之一 第一數值和一第二數值的揭示可以被解釋為介於一給定参數之該第一數值和第二數值間之任何值也可以運用於該給定参數的揭示)。例如，假如參數X在本文中被示例為具有數值A而且也被示例為具有數值Z，則可以預想該參數X可以具有從約為A至約為Z之一數值範圍。類似地，用於一參數之兩個或更多數值範圍的揭示(不管該範圍是嵌套的，重疊的或層次分明的)可以預想為納入可以使用該揭示範圍之端點主張之數值範圍之所有組合。例如，假如參數X在本文中被示例為具有範圍1-10、或2-9、或3-8之數值，則參數X可預想為可以具有包含1-9、1-8、1-3、1-2、2-8、2-3、3-10及3-9之其他之數值範圍。
本文使用之術語僅係為描述特定之示例性實施力之目的，而非意圖限制。如本文中所使用之單數形式”一”及”該”，除內文中另外清楚表示，否則也意圖包括複數形式。該等詞彙”包含”、”包括”、”含有”及”具有”係為納入性，並因此指出聲明之特性、整數、步驟、操作、元件及/或構件的存在，然並未排除存在或另增一個或多個其他之特性、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其等群組。本文中描述之方法步驟、過程及操作，除非特別確定為一執行順序，否則不應理解為一定需要以其討論或說明之特定順序執行。也應瞭解，亦可以使用額外或替代之步驟。
當一元件或層被參照為”位於”、”連接至”或”耦合至”另一構件或層時，可以是直接地位於其上、連接或耦合至該其他構件或層，或有介於中間之元件或層存在。相對地，當一元件被參照為”直接位於”、”直接連接至”或”直接耦合至”另一構件或層時，則無介於中間之元件或層存在。其他用以描述元件間之關係的字詞亦應以一類似方式解 釋(例如，”介於…間”相對於”直接介於…間”、”相鄰於”相對於”直接相鄰於”等))。如本文使用，該詞彙”及/或”包括一個或多個該相關之列舉項目之任一和全部組合。
當該術語「約」應用於數值時，表明該計算值或該量測值允許一些稍不精確性於該數值中(其中一些數值近似於數值精確；大致或相當接近該數值；幾乎)。假如，由於某種原因，藉由”約”提供該不精確性，在本領域中並不能理解為其之一般含義，本文中使用之”約”至少表示量測或使用該些參數之一般方法可產生之變化。例如，在本文使用之術語”一般”、”大約”及”實質上”意謂著在製造公差內。或者，例如，在本文使用之術語”大約”係為修改本創作的成分或反應物數量時，或被用於參照為經由典型的測量和處理程序的使用而發生的數值數量之變化，例如，在現實世界中的製造濃縮物或溶液時，在該些過程中之非故意的誤差；經由製造組合物或實施該方法時的製造，來源或純度之差異；及相類似。該術語”大約”亦含蓋數量，對於一由一特定的初始混合物之組合物，因為不同之平衡條件造成的差異。無論是否透過術語「大約」的修飾，該申請專利範圍包括該數量之均等範圍。
雖然該些術語第一、第二、第三等，可在本文中用以描述各種元件、構件、區域、層及/或區段，該些元件、構件、區域、層及/或區段，但不應受限於該些術語。該些術語僅可用於與另一區域、層或區段區別一元件、構件、區域、層或區段。除非內文中有清楚表明，否則術語諸如「第一」、「第二」及其他數字術語在本文中使用時，並不暗示一序列或順序。因此，在不背離實施例具體示例之教示情況下，以下討論之第一元件、構 件、區域、層或區段可稱為第二元件、組件、區域、層或區段。
本文中為便於描述而使用空間相對術語，諸如”內部”、”外部”、”在……之下”、”在……下方”、”較低”、”在……上方”、”上部”及其類似術語，以描述如圖中所說明之一元件或特徵與另一元件或特徵之關係。空間相對術語可意圖涵蓋除了圖中所示方向外之裝置在使用或工作時之不同方向。例如，假如將圖中之裝置翻轉，描述之元件在其他元件或特徵”之下”或”下方”將被定向為在其他元件或特徵”上方”。因此，該示例性術語”之下”可涵蓋之上與之下方兩種位向。該裝置可以其他方式定向(旋轉90度或在其他位向)，本文所用之空間相對描述詞可相應地解釋。
以上該些實施例的描述用於說明及描述之目的，其並不意謂詳盡的或意圖限制本創作。一特定具體示例之個別元件或特徵一般不受限於該特定實施例，而且，在適用時，是可互換的，即使未特別顯示或描述，其可用於所\選擇之實施例中。同樣的，其亦可以有許多方式之變化。該些變化不應被視為違背本創作，且全部該些修改將意圖被納入本創作之範疇內。
204‧‧‧頻率選擇性結構或週期性結構
220‧‧‧導電性材料或導電體
224‧‧‧電磁能量吸收性材料或吸收器
228‧‧‧介電質

Claims (11)

  1. 一種用於在開放或封閉結構內屏蔽或減輕電磁干擾(EMI)之頻率選擇性結構，該頻率選擇性結構包括：導電性構件；及/或電磁能量吸收性構件；及/或導電性的電磁能量吸收性構件；其中該頻率選擇性結構被配置於將電磁能量或信號衰減、吸收、反射、阻斷，及/或重定向，並且其中：該導電性構件，該電磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件具有開口區域之導電性元件，該開口區域可被使用為通風孔，使得該頻率選擇性結構提供阻斷電磁能量，又同時允許空氣流通之效能改進；及/或該導電性構件，該電磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件係在一介電質基板的頂底表面及/或底表面上，及/或在該介電質基板之內部；及/或該導電性構件，該電磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件係被介電質構件支撐，懸浮，及/或保留在一圖案上且彼此位置隔開；及/或該導電性構件，該電磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件係被單獨地連接至一個或多個側壁，該一個或多個側壁係定義一開放結構或一封閉結構的空腔，或是在其內部，並且該導電性構件，該電 磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件係沿著該一個或多個該側壁而單獨地的置放，以便於形成一圖案或排列或圖案化結構；及/或該導電性構件，該電磁能量吸收性構件，及/或該導電性的電磁能量吸收性構件係被嵌入，或者是整合為一開放或封閉之結構的一部分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構包括耦合至導電性構件之電磁能量吸收性構件，使得當該頻率選擇性結構被定位於該空腔內時，該頻率選擇性結構操作上用於將一封閉結構的空腔中之電磁信號衰減，藉此減少在該空腔內的空腔諧振及/或電磁能量之傳播。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構包括至少一部分，其具有導熱性及/或保形至一匹配表面，使得當該頻率選擇性結構被定位於在一第一結構內時，係用於將經由該第一結構傳播之具有一個或多個帶阻頻率的電磁信號衰減、反射及/或重定向，無須完全阻斷該第一結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構包括一個或多個開放區域，其係作為一個或多個通風孔使用，而允許一通風氣流通過其中。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構被配置為將具有一個或多個帶阻頻率之電磁信號衰減、吸收、反射、阻斷及/或重定向，並允許具有與該一個或多個帶阻頻率不同之一個或多個帶通頻率的電磁信號通過。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構被配置為將電磁能量導引至一預定區域，該電磁能量將在該預定區域處被吸收及/或該預定區域對操作來說較不重要。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構包括導電環，以及在形狀上與該導電環的形狀互補之電磁能量吸收環。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中：該頻率選擇性結構包括一基板，其具有介電性、可撓性、導熱性、及/或保形至一匹配表面；及/或該頻率選擇性結構具有足夠之熱傳導性，當其被定位成提供一個或多個發熱構件之屏蔽時，用於定義一來自該一個或多個發熱構件之導熱路徑；及/或該頻率選擇性結構具有足夠之可撓性，用於在一裝置的一部分被製造之後而被應用至該部分。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之頻率選擇性結構，其中，該頻率選擇性結構包括介電質構件，其係連接至導電性構件、電磁能量吸收性構件、及/或導電性的電磁能量吸收性構件，及/或在導電性構件、電磁能量吸收性構件、及/或導電性的電磁能量吸收性構件之間延伸，使得它們在圖案上彼此之位置相互分離。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之頻率選擇性結構，其中：該頻率選擇性結構包括導電性構件，電磁能量吸收性構件，及/或包含圓型環之導電性的電磁能量吸收構件；以及該介電質構件包含線性構件，其各自被連接在一對應之一對圓型環之 間；以及該圓形環係位於由該介電質構件所定義之等邊三角形的頂點。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任何一項所述之頻率選擇性結構，其中該頻率選擇性結構包含一個二維頻率選擇性結構或一個三維頻率選擇性結構。
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