Jakie są popularne materiały ekranujące?
Ekranowanie to technologia wykorzystująca ekranowanie do blokowania lub ograniczania transmisji energii elektromagnetycznej i jest jednym z ważnych sposobów tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych. Ekranowanie elektromagnetyczne można ogólnie podzielić na trzy typy: ekranowanie elektrostatyczne, ekranowanie magnetostatyczne i ekranowanie pola elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości. Celem trzech rodzajów ekranowania jest zapobieganie przedostawaniu się zewnętrznego pola elektromagnetycznego do określonego obszaru, który należy chronić. Zasadą jest wykorzystanie efektu ekranowania indukcji pola zewnętrznego w celu zrównoważenia wpływu pola zewnętrznego. Jednak ze względu na różne charakterystyki ekranowanego pola, wymagania dotyczące materiału osłony ekranującej i efektu ekranowania są również różne.
Różne materiały i różne grubości materiałów mają różny wpływ na absorpcję fal elektromagnetycznych
Folia aluminiowa Mylar: Folia aluminiowa Mylar wykorzystuje miękką folię aluminiową i folię poliestrową jako surowce i jest połączona z powłoką wklęsłą. Po dojrzewaniu folii aluminiowej Mylar jest ona cięta i zwijana. Można go formułować i sklejać, a folię aluminiową Mylar można wykorzystać do montażu ekranu i uziemienia po wykrojeniu. Folia aluminiowa Taśma Mylar jest stosowana głównie w ekranie interferencji kabli komunikacyjnych. Folia aluminiowa Mylar obejmuje: jednostronną folię aluminiową, dwustronną folię aluminiową, uskrzydloną folię aluminiową, topliwą folię aluminiową, taśmę z folii aluminiowej, taśmę kompozytową aluminiowo-plastikową; warstwa aluminium zapewnia doskonałą przewodność, skuteczność ekranowania i odporność na korozję można dostosować do różnych wymagań, zakres ekranowania wynosi głównie 100 K{6}} GHz, a następnie topliwa folia aluminiowa Mylar jest pokryta warstwą kleju topliwego na powierzchni, na której styka się folia aluminiowa i kabel. W przypadku podgrzewania w wysokiej temperaturze klej topliwy może być szczelnie owinięty izolacją rdzenia kabla, co jest pomocne w ekranowaniu kabla, podczas gdy zwykła folia aluminiowa nie jest lepka, po prostu jest owinięta na rdzeniu kabla izolacja, kabel Wydajność ekranowania jest słaba.
Funkcje i obszary zastosowania:
Folia aluminiowa Mylar jest używana głównie do ekranowania fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości, zapobiegania kontaktowi fal elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości z przewodami kabli, a następnie generowania prądów indukowanych i zwiększania przesłuchu. Kiedy fala elektromagnetyczna o wysokiej częstotliwości dotknie folii aluminiowej, zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, fala elektromagnetyczna będzie dążyć do powierzchni folii aluminiowej i generować prąd indukowany. W tym momencie potrzebny jest przewodnik do poprowadzenia indukowanego prądu do ziemi, aby uniknąć interferencji indukowanego prądu z przesyłanym sygnałem. Przewody wykorzystujące folię aluminiową jako warstwę ekranującą generalnie wymagają, aby współczynnik powtarzalności folii aluminiowej nie był niższy niż 25 procent. Największa liczba aplikacji dotyczy obecnie okablowania sieciowego. Ten typ kabla sieciowego jest używany głównie w szpitalach, fabrykach i innych miejscach o silnym promieniowaniu elektromagnetycznym lub dużej liczbie silnych urządzeń elektrycznych; ponadto jest również używany w administracji i innych obszarach, które mają wysokie wymagania dotyczące bezpieczeństwa sieci.
Miedziany/aluminiowo-magnezowy złoty drut i inne plecione siatki (metalowe ekranowanie): metalowe ekranowanie jest wykonane przez splatanie metalowych drutów w określoną strukturę tkacką za pomocą sprzętu do oplatania. Materiałami ekranującymi są zazwyczaj druty miedziane (druty miedziane ocynowane), druty ze stopów aluminium, aluminium pokryte miedzią, taśma miedziana (taśma miedziano-plastikowa), taśma aluminiowa (taśma aluminiowo-plastikowa), taśma stalowa i inne materiały odpowiadające oplotowi metalowemu , różne parametry strukturalne mają różne właściwości ekranowania, a skuteczność ekranowania warstwy plecionki różni się nie tylko od skuteczności samego metalu. Przewodność elektryczna i przenikalność magnetyczna są związane z parametrami strukturalnymi, takimi jak im więcej warstw, tym większe pokrycie, im mniejszy kąt oplotu, tym lepsza skuteczność ekranowania warstwy oplotu, kąt splotu powinien być kontrolowany między {{4} } stopień, dla tkania jednowarstwowego, współczynnik pokrycia wynosi korzystnie powyżej 80 procent, tak aby można go było przekształcić w energię cieplną, energię potencjalną i inne formy energii poprzez mechanizmy takie jak utrata histerezy, utrata dielektryczna, utrata rezystancji itp., zużywają niepotrzebną energię i osiągają efekt ekranowania i pochłaniania fal elektromagnetycznych. Tkana siatka jest zwykle tkana przez cynowany okrągły drut miedziany lub złoty drut aluminiowo-magnezowy, głównie w celu zapobiegania zakłóceniom fal elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości, a jej zasada działania jest taka sama jak w przypadku folii aluminiowej. Ekranowany kabel sieciowy z plecioną siatką wymaga, aby gęstość plecionej siatki była na ogół większa niż co najmniej 80 procent. Ten rodzaj plecionej siatki jest stosowany głównie w miejscach, gdzie w tym samym gnieździe układana jest duża liczba kabli sieciowych, co może zmniejszyć zewnętrzny przesłuch generowany między dużą liczbą kabli sieciowych. Ponadto może być również stosowany do ekranowania między parami przewodów, aby zwiększyć długość skrętu par przewodów i zmniejszyć wymagania dotyczące długości skrętu kabli.
Rodzaje i kierunki zastosowań materiałów ekranujących kable
Istnieją dwa główne typy materiałów ekranujących kable. Jednym z nich jest to, że zwykle nazywamy materiał o pewnym poziomie ekranowania w pewnym zakresie rezystywności półprzewodnikowym materiałem polimerowym. Standardem klasyfikacji jest zasada przewodzenia materiału wewnętrznego. Sam materiał ma przewodność elektryczną nazywaną typem strukturalnym, podczas gdy interferencja ekranowania nazywana jest typem kompozytowym poprzez wypełniacz. Zarówno strukturalne, jak i kompozytowe półprzewodnikowe materiały polimerowe są najważniejszymi materiałami ekranującymi stosowanymi w konstrukcji kabla. Wynika to z faktu, że półprzewodnikowe materiały polimerowe mogą nie tylko chronić przed zakłóceniami elektromagnetycznymi, ale także mają dużą odporność na inne naturalne uszkodzenia. W szczególności odporność na uderzenia pioruna może sprawić, że będzie szeroko stosowany w specjalnych scenariuszach zastosowań, takich jak kable lotnicze. Proces produkcji półprzewodzących materiałów polimerowych jest stosunkowo skomplikowany, a koszt stosunkowo wysoki. Dlatego półprzewodnikowe materiały polimerowe wymagają wysokich kosztów. Drugi rodzaj to tkanie drutu metalowego, które odnosi się głównie do użycia drutu metalowego jako głównego materiału do utworzenia siatki ekranującej. Materiał ekranujący kabel zapewniający odporność na zakłócenia magnetyczne. W kablach, takich jak HDMI2.1 i USB4, które wymagają ekranowania, metalowe druty używane jako pleciony materiał ekranujący to głównie cynowane druty miedziane. Ta metoda doboru materiału ma głównie na celu poprawę parametrów ekranowania kabla. Jednocześnie kable do różnych scenariuszy zastosowań Różna jest również szybkość tkania konstrukcji zastosowanego splotu drutu. Ogólnie rzecz biorąc, efekt tkania wielowarstwowego jest lepszy niż tkania jednowarstwowego, a obszar pokrycia jest odwrotnie proporcjonalny do kąta tkania. Oznacza to, że aby poprawić wydajność ekranowania, musimy zmniejszyć kąt tkania i zwiększyć obszar pokrycia. Krótko mówiąc, skuteczne zastosowanie ekranowania drutu może odgrywać dobrą rolę w ekranowaniu zakłóceń elektromagnetycznych.
Kable o niskiej częstotliwości mają największy udział w produkcji kabli. Jeśli kable o różnych częstotliwościach napotkają wiele punktów uziemienia, zostanie wygenerowany większy prąd szumu, co nie sprzyja dobremu efektowi przeciwzakłóceniowemu całej warstwy ekranującej. Jeżeli ma zostać zastosowana metoda ekranowania uziemienia jednopunktowego, należy zapewnić możliwość samoczynnego anulowania prądu w warstwie ekranującej, aby zapewnić, że prąd interferencyjny pozostanie w warstwie ekranującej, skutecznie unikając w ten sposób zakłóceń elektromagnetycznych . Ze względu na wpływ zewnętrznej metody uziemienia elementów aplikacji, wewnętrzna metoda ekranowania niektórych kabli często przyjmuje metodę uziemienia dwupunktowego. Dzieje się tak głównie dlatego, że dwupunktowa metoda ekranowania uziemienia może eksportować prąd zwracany przez pole magnetyczne wewnątrz kabla, zmniejszając w ten sposób prąd. Siła zakłócenia. W kablach o wysokiej częstotliwości zwykle częściej występuje pojemność błądząca, co poważnie wpływa na normalną transmisję prądu w kablach o wysokiej częstotliwości, a metody uziemienia jednopunktowego i dwupunktowego nie mogą skutecznie rozwiązać tego problemu. Dlatego w kablach wysokiej częstotliwości w systemie należy przyjąć metodę ekranowania uziemienia wielopunktowego. W kablach wysokiej częstotliwości prąd interferencyjny wewnątrz linii ma wiele częstotliwości i ma charakter koncentracji powierzchniowej, co bezpośrednio podwaja jego efekt interferencyjny i nie sprzyja normalnej pracy całej linii. Wielopunktowa metoda uziemienia może zmniejszyć impedancję w warstwie ekranującej, zmniejszyć zakłócenia prądu szumowego, poprawiając w ten sposób ogólny efekt ekranowania.
Warstwa ekranująca linii danych jest wykonana głównie z materiałów niemagnetycznych, takich jak miedź i aluminium, ogólnie pleciona siatka miedziana (pleciona siatka aluminiowo-magnezowa) lub cumowanie miedziane (cumowanie aluminiowe itp.), a ich grubość jest bardzo cienka, znacznie mniejszy niż w przypadku materiałów metalowych na częstotliwość użytkowania. głębokość skóry. Jedną kwestią, którą należy wyjaśnić, jest to, że jeden koniec musi być podłączony do uziemienia sygnału obwodu, ponieważ efekt warstwy ekranującej nie wynika głównie z odbicia i absorpcji pola elektrycznego i pola magnetycznego przez metal samo w sobie, ale z powodu uziemienia warstwy ekranującej. Różne formy będą bezpośrednio wpływać na efekt ekranowania. Przyszłym trendem rozwojowym materiałów ekranujących promieniowanie elektromagnetyczne będzie rozwój w kierunku wyższej skuteczności ekranowania, szerszej częstotliwości ekranowania i lepszej kompleksowej wydajności. Innowacyjne zastosowanie różnych nowych materiałów w ekranowaniu elektromagnetycznym będzie coraz bardziej rozwijane. W przyszłym rozwoju technologicznym ekranowanie elektromagnetyczne będzie się rozwijać pod względem dobrej przewodności, prostej technologii przetwarzania, wysokiej wydajności kosztowej i odpowiedniej do masowej produkcji. Przy wyborze rodzaju elektromagnetycznego materiału ekranującego należy wziąć pod uwagę cztery czynniki: wymagania dotyczące skuteczności ekranowania i czy istnieją wymagania dotyczące uszczelnienia środowiskowego, wymagania dotyczące struktury instalacji, wymagania dotyczące kosztów, zgodnie z mechanizmem można podzielić na ekranowanie pola elektrycznego, ekranowanie pola magnetycznego i ekranowanie pola elektromagnetycznego.
