一、什么叫屏蔽線(xiàn)材?
屏蔽線(xiàn)就是使用網(wǎng)狀編織導(dǎo)線(xiàn)把信號(hào)線(xiàn)包裹起來(lái)的傳輸線(xiàn)。
導(dǎo)線(xiàn)外部有導(dǎo)體包裹的導(dǎo)線(xiàn)叫屏蔽線(xiàn),包裹的導(dǎo)體叫屏蔽層,一般為編織銅網(wǎng)或銅泊(鋁泊等),屏蔽層需要接地,避免干擾信號(hào)進(jìn)入內(nèi)層導(dǎo)體干攏同時(shí)降低傳輸信號(hào)的損耗。常見(jiàn)帶編織的線(xiàn)材,帶纏繞的線(xiàn)材都屬于屏蔽線(xiàn)。
普通屏蔽線(xiàn)材的生產(chǎn)工序如下:
絞銅——押出(內(nèi)芯)——繞線(xiàn)(內(nèi)芯線(xiàn))——包鋁泊——編織(或纏繞)——押出(外被)——裁線(xiàn)——剝外皮——剝芯線(xiàn)——焊接——測(cè)試——注塑——外觀檢查——在成品測(cè)試——繞線(xiàn)——包裝。共16套工序制作而成。
電子連接線(xiàn)中:
AL代表鋁泊。如:4C+AL,意思是包鋁泊的4芯線(xiàn)材。
AB代表編織 如:4C+80/0.10AB,意思是4芯編織線(xiàn),編織的規(guī)格為80支0.10mm外徑的銅絲。
S代表纏繞 如:4C+60/0.10S,意思是4C纏繞線(xiàn),纏繞的規(guī)格為60支0.10mm外徑的銅絲。(纏繞與編織的區(qū)別詳見(jiàn)我司專(zhuān)題文章)
二、屏蔽的作用
屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái),防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái),防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線(xiàn)、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng),可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。 (1)當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。 (2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線(xiàn)限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。 (3)在某些場(chǎng)合下,如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。 許多人不了解電磁屏蔽的原理,認(rèn)為只要用金屬做一個(gè)箱子,然后將箱子接地,就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導(dǎo)下結(jié)果是失敗。因?yàn)椋姶牌帘闻c屏蔽體接地與否并沒(méi)有關(guān)系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個(gè)因素:一個(gè)是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的,另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。屏蔽體上有很多導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn),最主要的一類(lèi)是屏蔽體不同部分結(jié)合處形成的不導(dǎo)電縫隙。這些不導(dǎo)電的縫隙就產(chǎn)生了電磁泄漏,如同流體會(huì)從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個(gè)方法是在縫隙處填充導(dǎo)電彈性材料,消除不導(dǎo)電點(diǎn)。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導(dǎo)電填充材料就是電磁密封襯墊。 在許多文獻(xiàn)中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器,似乎只有當(dāng)用導(dǎo)電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實(shí)際上這是不確切的。因?yàn)榭p隙或孔洞是否會(huì)泄漏電磁波,取決于縫隙或孔洞相對(duì)于電磁波波長(zhǎng)的尺寸。當(dāng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于開(kāi)口尺寸時(shí),并不會(huì)產(chǎn)生明顯的泄漏。因此,當(dāng)干擾的頻率較高時(shí),這時(shí)波長(zhǎng)較短,就需要使用電磁密封襯墊。具體說(shuō),當(dāng)干擾的頻率超過(guò)10MHz時(shí),就要考慮使用電磁密封襯墊。 凡是有彈性且導(dǎo)電良好的材料都可以用做電磁密封襯墊。按照這個(gè)原理制造的電磁密封襯墊有: 導(dǎo)電橡膠:在硅橡膠內(nèi)填充占總重量70~ 80%比例的金屬顆粒,如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅橡膠良好彈性的特性,同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。 金屬編織網(wǎng):用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長(zhǎng)條,外形很像屏蔽電纜的屏蔽層。但它的編織方法與電纜屏蔽層不同,電纜屏蔽層是用多根線(xiàn)編成的,而這種屏蔽襯墊是由一根線(xiàn)織成的。打個(gè)形象的比喻,就像毛衣的袖子一樣。為了增強(qiáng)金屬網(wǎng)的彈性,有時(shí)在網(wǎng)管內(nèi)加入橡膠芯。 指形簧片:鈹銅制成的簧片,具有很好的彈性和導(dǎo)電性。導(dǎo)電性和彈性。 多重導(dǎo)電橡膠:由兩層橡膠構(gòu)成,內(nèi)層是普通硅橡膠,外層是導(dǎo)電橡膠。這種材料克服了傳統(tǒng)導(dǎo)電橡膠彈性差的缺點(diǎn),使橡膠的彈性得以充分體現(xiàn)。它的原理有些像帶橡膠芯的金屬絲網(wǎng)條。 選擇使用什么種類(lèi)電磁密封襯墊時(shí)要考慮四個(gè)因素:屏蔽效能要求、有無(wú)環(huán)境密封要求、安裝結(jié)構(gòu)要求、成本要求。不同襯墊材料的特點(diǎn)比較,屏蔽按機(jī)理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。