用于屏蔽或减轻开放或封闭结构内的emi的频率选择结构的制作方法_3

文档序号:9252786阅读:来源:国知局
频带带阻波导和/或屏蔽结构的频率选择结构 504的示例性实施方式。如图5中所示,频率选择结构504包括在电介质528的表面上的电 磁能量吸收材料或吸收体524。虽然图5仅例示了单个吸收体524,但是频率选择结构504 可以根据例如要由该频率选择结构504反射哪个频率或哪些频率而包括任何适当数目的 被适当地构造(例如,成形、设置尺寸、间隔、构图等)的吸收体524。在一些示例性实施方 式中,频率选择结构504的吸收体524还可以被构造为允许一个或更多个特定频率或频带 通过,使得该频率选择结构504还能够可操作为单频带或多频带带通波导和/或屏蔽结构。
[0044] 图6例示了可以用作单频带或多频带带阻波导和/或屏蔽结构的频率选择结构 604的示例性实施方式。如图6中所示,频率选择结构604包括在导电材料或导体620上 或者应用到导电材料或导体620的电磁能量吸收材料或吸收体624,该导电材料或导体620 进而在电介质628的表面上。在另选的实施方式中,可以颠倒电磁能量吸收材料或吸收体 624以及导电材料或导体620的定位,使得导电材料或导体620在电磁能量吸收材料或吸收 体624上或者应用到电磁能量吸收材料或吸收体624。虽然图6仅例示了单个导电体620 以及在该导电体620上的单个吸收体624,但是频率选择结构604可以根据例如要由频率选 择结构604反射哪个频率或哪些频率而包括任何适当数目的被适当地构造(例如,成形、设 置尺寸、间隔、构图等)的导电体620和吸收体624(例如,环和/或其它形状等)。在一些 示例性实施方式中,频率选择结构604的导电体620和吸收体624还可以被构造为允许一 个或更多个特定频率或频带通过,使得该频率选择结构604还能够可操作为单频带或多频 带带通波导和/或屏蔽结构。
[0045] 图7例示了用于MSL测试的在测试夹具732内并且放置在微带线736上的示例频 率选择结构704,其中,结果被显示在图8中并且在下面进行描述。如图7中所示,频率选择 结构704包括多个导电构件和/或电磁能量吸收构件720以及多个介电构件、支杆、或间隔 件740。介电构件740连接到成对的导电构件和/或电磁能量吸收构件720并且在所述成 对的导电构件和/或电磁能量吸收构件720之间延伸。
[0046] 在这个示例中,频率选择结构704不包括介电基板。作为替代,导电构件和/或电 磁能量吸收构件720悬浮例如在空气(其可以被认为电介质)中并且通过介电构件740保 持在适当位置。利用这种构造,频率选择结构704的大部分是开放的。如图7中所示,频率 选择结构704具有由环形导电构件和/或电磁能量吸收构件720限定的开放区域以及在介 电构件740之间限定的开放区域。频率选择结构704的这些开放区域可以被用作通风孔。 因此,频率选择结构704可以有利地被用于衰减通过需要通风气流的开放结构(诸如,需要 气流以防止热量在电子组件中积累的电子装置)的电磁信号。
[0047] 在这个例示的实施方式中,导电构件和/或电磁能量吸收构件720是圆形环。多 个介电构件740是其每一个连接在相应的一对导电环和/或电磁能量吸收环之间的线性构 件或直构件。导电构件和/或电磁能量吸收构件720在由介电构件740限定的等边三角形 的顶点处。
[0048] 继续在图7中示出的这个示例,导电构件和/或电磁能量吸收构件720可以具有 约10. 2毫米(mm)的环内直径和约12mm的环外直径。环的中心可以在六边形图案中隔开 约17. 5mm。任何三个相邻的环形成具有等于约17. 5mm的边的等边三角形。厚度可以为约 1mm。在该段落中提供的尺寸仅是示例,因为频率选择结构可以根据通风气流要求、屏蔽要 求、要阻挡的频率和/或要通过的频率等而不同地构造。例如,导电构件和/或电磁能量吸 收构件720可以被构造(例如,设置尺寸、成形等)为衰减或阻挡在一个或更多个特定频率 或频率范围下的电磁能量。导电构件和/或电磁能量吸收构件720还可以被构造(例如, 设置尺寸、成形等)为允许特定频率或频率范围通过,例如,单频带或多频带带通。当开放 区域或通风孔的尺寸减小时,频率选择结构704能够可操作为也允许通风或空气流动的单 频带或多频带带通波导和/或屏蔽结构。
[0049] 图7中示出的构造仅仅是可以在示例性实施方式中使用的可能的频率选择结构 的一个示例,因为其它示例性实施方式可以包括通过改变介电构件和/或导电构件和/或 电磁能量吸收构件的形状、尺寸、间隔的距离、总体几何布局等而调整为不同的频率的一个 或更多个频率选择结构。其它布局和几何形状可以被用于频率选择结构704,诸如不同地间 隔开(例如,彼此离得更近或更远)和/或具有不同的形状等的、较大或较小数目的导电构 件和/或电磁能量吸收构件。例如,导电构件和/或电磁能量吸收构件720可以是非圆形 的,例如,三角形、矩形、五边形、六边形、螺旋形、十字架形等。此外,介电构件740可以是非 线性的和/或被不同地布置为限定除了图7中示出的等边三角形或六边形图案以外的其它 形状。
[0050] 此外,频率选择结构704可以被定位在开放结构内,使得该频率选择结构可操作 用于在不完全地阻挡该开放结构(例如,允许通风气流等)的情况下阻挡通过该开放结构 传播的在一个或更多个带阻频率下的电磁信号。或者,例如,频率选择结构704可以被定位 在封闭结构的空腔内,使得该频率选择结构可操作用于衰减该空腔内的一个或更多个带阻 频率下的电磁信号,以由此减少空腔内的空腔谐振和/或电磁能量传播。作为另外的示例, 频率选择结构704可以单独地使用或者与一个或更多个波导结构、电介质/导电柱以及其 它工程结构结合使用,例如以将电磁能量引导至将吸收该电磁能量的区域或引导至对电路 操作不太关键的区域。
[0051] 图8是示出了针对两个不同的测试的以分贝(dB)为单位的信号强度与以千兆赫 兹(GHz)为单位的频率的示例性曲线图。在这两个测试期间,在指向彼此的两个天线之间 具有示例性实施方式的频率选择结构的情况下以及在指向彼此的两个天线之间不具有示 例性实施方式的频率选择结构的情况下测量或记录了这两个天线之间的基准信号。结果显 示了频率选择结构的带阻能力。提供在图8中示出的这些测试结果仅出于示例的目的而不 是为了限制的目的。
[0052] 对于第一测试(被称作S21),在指向彼此的两个天线之间测量或记录基准信号。 然后,将频率选择结构插设或定位在这两个天线之间,并且再次测量或记录基准信号。在图 8中,S21测试结果表示当频率选择结构在两个天线之间时得到的测量值。
[0053] 通常,S21测试结果显示频率选择结构阻挡、反射、重定向和/或吸收在约9GHz的 频率下的能量。频带中断(bandstoppage)的水平超过30dB,这意味着通过的信号为基准 信号的水平的1/1〇〇〇。这些测试结果显示包括频率选择结构的这个示例性实施方式具有在 大约9GHz下的显著的带阻能力。虽然图8示出了包括频率选择结构的这个示例实施方式 阻挡了在约9GHz的频率下的能量,但是其它示例性实施方式可以包括被调整为使在其它 适当的一个频率或多个频率下的能量停止的一个或更多个频率选择结构。
[0054] 第二测试(被称作微带线(MSL)测试)在微带线上执行。利用空的夹具进行基准 测量。然后,将频率选择结构704放置在如图7中所示的微带线736的上导体上,并且测量 信号。图8中的MSL测试结果显示了在约8GHz下的显著的带阻能力(例如,超过25dB的 频带中断水平)。通常,MSL测试可以更大程度地指示包括频率选择结构的带阻波导和/或 屏蔽结构的带阻能力。这是因为信号在MSL测试期间平行于频率选择结构行进,并且电场 和磁场与频率选择结构的表面或平面垂直。相比之下,能量在S21测试期间正垂直于频率 选择结构的表面行进,并且电场和磁场与频率选择结构的表面平行。
[0055] 频率选择结构可以被设计或构造具有在特定频率下谐振的导电材料、元件或构 件。在示例性实施方式中,电磁能量吸收材料被涂覆、粘附或者以其它方式附接到导电元 件。电磁能量吸收材料和/或导电元件可以由介电基板支承和/或连接(例如,附接、粘附 到等)介电基板。另选地,频率选择结构(例如,图7中的704等)可以不包括任何介电基 板。在示例性实施方式中,电磁能量吸收材料粘附在导电元件的顶部上,该导电元件进而可 以粘附到介电基板或通过介电构件等连接在一起。在使用时,频率选择结构可操作用于减 少或减轻封闭结构内部的空腔谐振和电磁能量传播(也被称作驻波)。
[0056] 频率选择结构可以减少封闭结构内部的电磁能量以及需要屏蔽的EMI的量。频率 选择结构可以在能量到达EMI屏蔽件之前减少封闭结构的空腔中的能量。例如,频率选择 结构可以相对于屏蔽件(例如,其上游等)而定位,以在电磁能量到达屏蔽件之前减少空腔 中的电磁能量。在这种情况下,频率选择结构可以因此增强总体屏蔽性能。频率选择结构 还可以被认为是空腔谐振减少结构和/或屏蔽结构或者其一部分。
[0057] 通过【背景技术】,当电子装置被封闭(用于物理或电磁保护)在导电箱内时,发生空 腔谐振。由装置发的能量能够在空腔内谐振。空腔具有特定频率,空腔在该特定频率下将 取决于空腔的大小或尺寸而谐振。如果发射的信号在这些谐振频率中的一个频率下,则空 腔将谐振。这导致电场和磁场随空腔的容积而改变,这会对电路的期望性能产生不利的影 响。
[0058] 传统的空腔谐振方法利用放置在空腔的壁上的电磁吸收体的薄片。吸收体材料通 常装填有吸收磁场和/或电场的吸收填充物。吸收体使空腔谐振的频率偏移,并且吸收使 得电路能够正常地操作的杂散能量。传统的空腔谐振减轻吸收体在宽范围的频率上操作。 给出的吸收材料可以被推荐用于在例如2GHz至26GHz的频率范围等上的空腔谐振减少。成 本是空腔谐振吸收体方面的因素,空腔谐振吸收体成本主要归因于吸收填充物。
[0059] 频率选择结构是被设计为使用介电基板上的导电图案来衰减、反射、阻挡、重定向 和/或吸收一个或更多个特定频带上的电磁能量的无源电磁片材。当被放置在空腔内部 时,导电图案将在频率选择结构的一个或更多个设计频率下谐振。在示例性实
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