一种WiFi信号屏蔽围栏的制作方法

一种wifi信号屏蔽围栏
技术领域
1.本发明涉及信号屏蔽技术领域，特别是涉及一种wifi信号屏蔽围栏。


背景技术：

2.随着通讯、信息技术的快速发展，社会沟通成本大大缩小，社会生产效率极大提升，但随之而来的信息安全问题也越来越突出。在一些信息需要严格保密的机关场所，都需要进行信号的屏蔽，特别是对wifi(无线)信号的屏蔽。
3.传统的wifi信号屏蔽器，由于屏蔽器中需要安装多根天线以及外围电源结构，导致其存在机体体积大、扩展能力差的缺点；并且大多数屏蔽器为有源器件，其需外接电源才能正常工作，使用时具有一定的局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种wifi信号屏蔽围栏，以解决现有技术中有源的wifi信号屏蔽器机体体积大、扩展能力差以及使用时需外接电源的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种wifi信号屏蔽围栏，包括至少一层围栏本体，所述围栏本体包括基板、附着于所述基板第一表面的第一隔离栅以及附着于所述基板上与所述第一表面相对的第二表面的第二隔离栅，所述第一隔离栅和第二隔离栅均包括若干呈阵列分布的金属条以及若干串接在相邻的金属条之间阻性负载；所述第一隔离栅的金属条与第二隔离栅的金属条在基板的厚度方向上的投影相互垂直。
6.采用上述结构，当wifi信号辐射至围栏本体上时，所述基板第一表面上的金属条将wifi信号分解成平行于该金属条的平行分量和垂直于该金属条的垂直分量，使得平行分量作用于金属条并在金属条的表面产生感应电流，再通过阻性负载做功对感应电流进行吸收；同时垂直分量沿基板传播至基板的第二表面，使得垂直分量作用于第二表面的金属条并在金属条上产生感应电流，通过第二表面上的阻性负载做功对感应电流进行吸收，实现对wifi信号的屏蔽。
7.进一步的，所述基板上形成有用于将每一金属条相互隔离的隔离区。
8.进一步的，所述隔离区包括沿金属条长度方向在每相邻两条所述金属条之间形成的第一隔离间隙以及沿该金属条宽度方向在每相邻的两金属条之间形成的第二隔离间隙。
9.进一步的，所述阻性负载与相邻两金属条的首尾端部相连。
10.进一步的，所述金属条的长度为wifi信号波长的一半。
11.进一步的，还包括层叠设置在相邻两层围栏本体之间的介质层，所述介质层的上表面和下表面分别与一基板上的第二隔离栅和相邻的另一基板上的第一隔离栅相对而设。
12.进一步的，所述金属条与基板的长度方向或宽度方向呈预设角度设置，所述预设角度为
±
45
°
。
13.进一步的，所述阻性负载为电阻，所述电阻的阻值为为50ω～500ω。
14.进一步的，所述基板由非金属绝缘材料制成。
15.进一步的，所述第二隔离间隙的宽度小于对应wifi信号波长的十分之一；所述阻性负载的一端连接于一金属条的首端或尾端上靠近横向一侧边的位置处，所述阻性负载的另一端连接于相邻的另一金属条的尾端或首端上靠近横向另一侧边的位置处。
16.本发明通过设置第一隔离栅和第二隔离栅，基于电磁波的交叉极化隔离特性，将wifi信号分解成以平行分量和垂直分量，并通过相互垂直设置的金属条以及阻性负载分别对平行分量和垂直分量加以吸收、削弱，实现对wifi信号的屏蔽；且整个屏蔽围栏为无源结构，无需额外设置外围电源电路，简化了屏蔽围栏的结构。
附图说明
17.图1为本发明一种wifi信号屏蔽围栏的结构示意图。
18.图2为具有多层围栏本体结构的wifi信号屏蔽围栏的结构示意图。
19.图3为图1的俯视图。
20.图4为图1的仰视图。
具体实施方式
21.本发明的wifi信号屏蔽围栏可对特性频段的信号进行屏蔽，具有较强的选频特性，并且基于电磁辐射的原理，通过wifi信号辐射至金属条表面时产生的感应电流，该感应电流流过阻性负载使阻性负载做功对产生的感应电流进行吸收，削弱wifi信号的能量，实现对wifi信号进行屏蔽。
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.如图1所示，为本发明一种wifi信号屏蔽围栏的结构示意图。所述wifi信号屏蔽围栏包括至少一层围栏本体100，在本实施例中，以具有一层围栏本体100结构的wifi信号屏蔽围栏为例进行说明。所述围栏本体100包括基板1，附着于所述基板1的第一表面上的第一隔离栅2以及附着于该基板1上与第一表面相对的第二表面的第二隔离栅3，所述第一隔离栅2和第二隔离栅3用于对辐射至基板1上的wifi信号进行吸收和削弱。在本实施例中，所述基板1由非金属绝缘材料制成；所述第一表面和第二表面分别为所述基板最大的两个相对表面。
24.在其他可选的实施方式中，为了提高wifi信号进行吸收和削弱的效果，可设置为图2中示出的包含有多层围栏本体100结构wifi信号屏蔽围栏；在将多层围栏本体100层叠设置时，可在相邻的两层围栏本体100之间叠加一层由非金属绝缘材料制成的介质层200，以对相邻围栏本体100的基板1上的第一隔离栅2和第二隔离栅3进行隔离，避免第一隔离栅2和第二隔离栅3之间的信号相互干扰。所述介质层200的上表面与位于其上侧的围栏本体100的基板1上的第二隔离栅3相对而设，所述介质层200的下表面与位于其下侧的围栏本体100的基板1上的第一隔离栅2相对而设，使得wifi信号在多层围栏本体100结构中传播时，逐层被围栏本体100所吸收和削弱，达到提高信号屏蔽效果的目的。
25.请继续参考图3和图4，所述第一隔离栅2和第二隔离栅3均包括若干呈阵列分布的金属条21、31以及若干串接在相邻的金属条21、31之间阻性负载22、32；对应的，所述基板上形成有用于将每一金属条相互隔离的隔离区。在本实施例中，定义金属条21、31的长度方向为平行方向，金属条21、31的宽度方向为垂直方向，当wifi信号辐射至第一隔离栅2和第二
隔离栅3上时，所述金属条21、31在平行方向和垂直方向上将对应的wifi信号分解为与该金属条21、31平行的平行分量以及与该金属条21、31垂直的垂直分量；所述阻性负载22、32用于吸收对应的平行分量或垂直分量。在本实施例中，所述金属条由良导体材料制成，所述金属条优选为片状结构，其具有两相对设置的长边以及两相对设置的短边，两长边又可分别称为横向一侧边及横向另一侧边。所述阻性负载22、32为电阻，且该电阻的阻值范围为50ω～500ω，在本实施例中，所述电阻的阻值优选为100ω。所述第一隔离栅2的金属条21、31与第二隔离栅3的金属条21、31在基板1的厚度方向上的投影相互垂直，使得基板1两侧的金属条21、31呈现出交叉极化隔离特性，即某一侧的金属条21、31和阻性负载22、32可将对应的平行分量吸收(或隔离)，而使得垂直分量可沿基板1向前继续辐射而被基板1另一侧的金属条21、31和阻性负载22、32吸收(或隔离)。
26.所述隔离区包括沿金属条长度方向在每相邻两条所述金属条之间形成的第一隔离间隙以及沿该金属条宽度方向在每相邻的两金属条之间形成的第二隔离间隙。优选的，第一隔离间隙4以及第二隔离间隙5相互贯通，且所述第一隔离间隙4和第二隔离间隙5相互垂直，以将各金属条21、31相互隔离、互不重叠，实现对特定波长(频率)的wifi信号的屏蔽。所述阻性负载22、32与相邻两金属条21、31的首尾端部相连，也即，在所述长度方向排成一列的每一列金属条中，每相邻的两金属条的首尾端通过一阻性负载22、32相连，如此形成供感应电流流通的通道。所述第二隔离间隙5的宽度由待屏蔽wifi信号的波长决定，其宽度小于对应wifi信号波长的十分之一，在本实施例中，所述第二隔离间隙5的宽度优选为2mm；对应的，所述阻性负载的一端连接于一金属条的首端或尾端上靠近横向一侧边的位置处，所述阻性负载的另一端连接于相邻的另一金属条的尾端或首端上靠近横向另一侧边的位置处；也即，当所述阻性负载的一端连接于所述一金属条的首端时，所述阻性负载的另一端连接于所述另一金属条的尾端，当所述阻性负载的一端连接于所述一金属条的尾端时，所述阻性负载的另一端连接于所述另一金属条的首端；以确保阻性负载对能量的吸收，截断对应的信号分量。
27.所述金属条21、31与基板1的长度方向或宽度方向呈预设角度设置，在本实施例中，为提高wifi信号的屏蔽效果，所述预设角度优选为
±
45
°
。在其他可选的实施方式中，所述金属条21、31也可以与基板1的长度方向或宽度方向相互平行设置，或着与基板1的长度方向或宽度方向成其他夹角；但需要注意的是，无论金属条21、31相对于基板1的长度方向或宽度方向呈何种方式设置，基板1两侧的金属条21、31在基板1厚度方向上的投影需相互垂直。
28.为保证金属条21、31的输出量为单一频率的正弦波，使得该频率的信号可以满足振荡条件，优选的，所述金属条21、31的长度为wifi信号波长的一半，即金属条21、31的长度等于半个波长的长度，使得围栏本体100具有半波长的选频特性。由于目前大部分wifi信号的波长为12cm，在本实施例中，所述金属条21、31的长度设置为6cm，当然，可以理解的是，在其他可选的实施方式中，可根据需要，设置任意长度的金属条21、31，以实现对特定波长的信号的屏蔽。
29.本发明在工作时，当wifi信号辐射至第一隔离栅2的金属条21、31上时，该金属条21、31将wifi信号分解为与该金属条21、31平行的平行分量以及与该金属条21、31垂直的垂直分量，使得平行分量作用在该金属条21、31上并在该金属条21、31的表面产生与金属条
21、31平行的感应电流，感应电流与入射wifi信号的磁场产生磁谐振，使得该平行分量被隔离在第一隔离栅2的一侧，进而感应电流流过阻性负载22、32使阻性负载22、32做功以将感应电流吸收，削弱和吸收该平行分量的能量；同时，垂直分量沿基板1继续向前传播至第二隔离栅3，由于第二隔离栅3的金属条21、31与第一隔离栅2的金属条21、31相互垂直设置，当垂直分量传播至第二隔离栅3一侧时，即与该第二隔离栅3的金属条21、31呈平行关系，使得垂直分量作用在第二隔离栅3的金属条21、31上并在该金属条21、31的表面产生与该金属条21、31平行的感应电流，再流经第二隔离栅3的阻性负载22、32，使阻性负载22、32做功以将对应的感应电流吸收，实现垂直分量的削弱和吸收，进而达到屏蔽wifi信号的目的。
30.本发明的围栏本体100作为单层使用时，其仅包含一层基板1和两层极薄的金属片，可将围栏本体100任意弯折，以适应各个应用场景，具有良好的可弯折性能；当为提高屏蔽效果将多层围栏本体100层叠使用时，只需在两层围栏本体100之间叠加一层介质层200即可，具有较好的可拓展性能。
31.本发明通过将wifi信号分解成平行分量和垂直分量，利用基板1两侧相互垂直的金属片的交叉极化隔离特性，对wifi信号进行吸收和削弱，以达到屏蔽的目的，整个过程无需外接电源电路，结构简单、使用方便，具有较强的实用性。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。