一种电磁屏蔽吸波板和电磁屏蔽及吸波方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽吸波板和电磁屏蔽及吸波 方法。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信及电子技术的飞速发展，空间电磁环境越来越复杂，电磁辐射越来 越多。在某些特殊要求的环境下，比如实验室环境，保密部门环境以及对电磁辐射要求较高 的居住环境等需要对电磁波进行屏蔽。
[0003] 为了满足电磁屏蔽的要求，一般需要用良导体的金属板对待屏蔽空间进行包裹。 其中，可以将电磁波在良导体的金属板中的传输距离定义为穿透深度S，其可以按照如下 公式⑴和（2)确定： 「00041
(1)
[0005] ω= 2πf； (2)
[0006] 其中，〇为某介质的电导率，μ为某介质的磁导率，ω为待屏蔽的电磁波的角速 度，f为待屏蔽的电磁波的频率。此处某介质为良导体的金属板。
[0007] 通过上述公式（1)和⑵可以计算出频率为90MHz(广播频率的低频段）的电磁 波在铜介质中的穿透深度S为7μπι，当屏蔽60dB时需要厚度为7δ=50μπι。频率越高 的电磁波的穿透深度越小。
[0008] 而对于需要透气的待屏蔽空间，目前主要是加装波导板来实现空气的交换。其中， 波导板由多个波导管组成，根据波导理论，波导管存在一个截止频率，当电磁波的频率低于 波导板的截止频率时，电磁波就被截止或衰减而不能传输，该特性与高通滤波器相似。在电 磁波屏蔽方案中，使用最多的是截面为六角形的波导管。如图1所示，为截面为六角形的波 导管的不意图。
[0009] 截面为六角形的波导管的截止频率如下公式（3)所示：
[0010]
(3)
[0011] 其中，f。为截面为六角形的波导管的截止频率，W为六角形蜂窝内切圆直径。
[0012] 工程上为了保证屏蔽效果，实际屏蔽的最高频率乙会小于f。，一般取f。= (5~ 10)t，波导管的长度L一般取L彡3W。
[0013]另外，除了对电磁波进行屏蔽之外，在某些场景下还需要达到吸波的效果，即对电 磁波进行吸收，目前对于要满足吸波要求的场景主要时通过特殊的吸波材料来实现电磁波 的吸收。
[0014] 然而，无论是采用良导体的金属板，波导板，还是吸波材料，都会导致被屏蔽空间 的透光性较差，因此目前的电磁波屏蔽和吸波方案均不能满足对透光要求较高的场合。
【发明内容】
[0015] 本发明实施例提供一种电磁屏蔽吸波板和电磁屏蔽及吸波方法，用以解决现有技 术中存在的被屏蔽空间的透光性较差的问题。
[0016] 本发明实施例采用以下技术方案：
[0017] 本发明实施例提供了一种电磁屏蔽吸波板，包括：
[0018] 由透明材料制作而成的板体，所述板体内形成有密封腔体，所述密封腔体内填充 有能够屏蔽和吸收电磁波的透明导电介质。
[0019] 其中，所述密封腔体的填充宽度d不小于待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中 的传播距离z;以及，
[0020] 所述z根据eαz确定，其中：
[0021] 所述e°z为所述待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中传播时的振幅因子，其根 据预先设置的待屏蔽的电磁波的衰减倍数确定；
[0022] 所述α为所述待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中传播时的衰减常数，其根 据如下公式确定：
[0023]
[0024] ω= 2πt'；
[0025] 其中，所述〇为所述透明导电介质的电导率，所述μ为所述透明导电介质的磁导 率，所述ω为待屏蔽的电磁波的角速度，所述f为待屏蔽的电磁波的频率；所述ε为所述 透明导电介质的介电常数。
[0026] 其中，所述透明导电介质为：
[0027] 电解质溶液。
[0028] 本发明实施例还提供了一种电磁屏蔽及吸波方法，包括：
[0029] 在待屏蔽空间需要透光的部分，加装电磁屏蔽吸波板，以屏蔽和吸收电磁波；所述 电磁屏蔽吸波板包括：由透明材料制作而成的板体，所述板体内形成有密封腔体，所述密封 腔体内填充有能够屏蔽和吸收电磁波的透明导电介质。
[0030] 其中，在待屏蔽空间需要透光的部分，加装电磁屏蔽吸波板，具体包括：
[0031] 在待屏蔽空间需要透光的部分，加装至少两块所述电磁屏蔽吸波板；其中，所述电 磁屏蔽吸波板之间使用金属边框进行拼接。
[0032] 其中，所述密封腔体的填充宽度d不小于待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中 的传播距离z;以及，
[0033] 所述z根据eαz确定，其中：
[0034] 所述e°z为所述待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中传播时的振幅因子，其根 据预先设置的待屏蔽的电磁波的衰减倍数确定；
[0035] 所述α为所述待屏蔽的电磁波在所述透明导电介质中传播时的衰减常数，其根 据如下公式确定：
[0036]
[0037] ω=ζπt；
[0038] 其中，所述〇为所述透明导电介质的电导率，所述μ为所述透明导电介质的磁导 率，所述ω为待屏蔽的电磁波的角速度，所述f为待屏蔽的电磁波的频率；所述ε为所述 透明导电介质的介电常数。
[0039] 本发明实施例的有益效果如下：
[0040] 本发明实施例中，通过在待屏蔽空间需要透光的部分，加装电磁屏蔽吸波板，其 中，电磁屏蔽吸波板是由透明材料制作而成的板体，板体内形成有密封腔体，且密封腔体内 填充有能够屏蔽和吸收电磁波的透明导电介质，因此不仅可以有效的屏蔽和吸收电磁波， 还大大增加了需要屏蔽电磁波的空间的透光性。
【附图说明】
[0041] 图1为截面为六角形的波导管的示意图；
[0042] 图2为电磁波在导电介质中的传输示意图；
[0043] 图3为某些电解质溶液的电导率随浓度变化的示意图；
[0044] 图4为本发明实施例提供的一种电磁屏蔽吸波板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0045] 为了解决现有技术中存在的被屏蔽空间的透光性较差的问题，本发明实施例中对 电磁波的特性进行了深入研究。
[0046] 首先，在均匀的导电介质中，电磁波满足波动方程（4):
[0047] 、 …
⑷
[0048] 其中，▽_为哈密顿算子，Υ为传播常数，Ε为电场强度；
[0049] 而Υ的复数形式7
[0050] 其中，ω为电磁波的角速度，μ为导电介质的磁导率，σ为导电介质的电导率，ε 为导电介质的介电常数，ε。为导电介质的等效复介电常数。
[0051] 如图2所示，为电磁波在导电介质中的传输示意图，其中，水平方向为ζ轴。假定 电磁波是沿+ζ轴方向传播的均匀电磁波，且电场只有Εχ分量（即X轴上的电场强度），由 于Υ为复数，因此令Y=a+jβ，则波动方程⑷的解如公式（5)所示：
[0052] E=exEMe〇zejPz ； (5)
[0053] 其中，EM为待屏蔽的电磁波在x轴方向的幅度分量；eαζ是待屏蔽的电磁波在导 电介质中传播时的振幅因子，其根据预先设置的待屏蔽的电磁波的衰减倍数来确定是 待屏蔽的电磁波在导电介质中的传播距离，而eαζ表示待屏蔽的电磁波的振幅随传播距离ζ的增加而呈指数衰减，α为衰减常数；e#z是相位因子，β为相位常数。