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申请/专利权人：西安理工大学

摘要：本发明公开了一种宽频率范围的多层多材质屏蔽体的设计方法，本发明提出的方法弥补了屏蔽体系统设计方法的缺失，不仅考虑了屏蔽效能的要求，也考虑了屏蔽频段的需求。研究了一套根据屏蔽频段的不同设计屏蔽材料的方法，可以实现宽屏蔽频率范围的屏蔽体的设计。该方法可以分频率精确地实现屏蔽效能的要求，达到不同场合需要的屏蔽效果，从而保障多种场合下电子器件的安全运行。

主权项：1.宽频率范围的多层多材质屏蔽体的设计方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤1，确定需要屏蔽的频段和在该频段的屏蔽效能曲线；所述步骤1的具体过程为：明确需要屏蔽的频段fL~fH和该频段的屏蔽效能曲线SE，fL为屏蔽频段的最低频率，fH为屏蔽频段的最高频率；步骤2，划分各屏蔽层的屏蔽频段；所述步骤2的具体过程为：将需要屏蔽的频段均分为4段，表示为fL~f1、f1~f2、f2~f3、f3~fH，对应四个屏蔽层分别需要抑制的频段，f1、f2、f3可由下式给出： 通过步骤1中确定的屏蔽效能曲线SE确定频段fL~f1需要的屏蔽效能的最大值，记为SE1；通过步骤1中确定的屏蔽效能曲线SE确定频段f1~f2需要的屏蔽效能的最大值，记为SE2；通过步骤1中确定的屏蔽效能曲线SE确定频段f2~f3需要的屏蔽效能的最大值，记为SE3；通过步骤1中确定的屏蔽效能曲线SE确定频段f3~fH需要的屏蔽效能的最大值，记为SE4；步骤3，根据步骤2划分的屏蔽频段确定各屏蔽层的材料；所述步骤3的具体过程为：步骤3.1，根据屏蔽频段选取屏蔽材料，具体为：屏蔽体的屏蔽效能SE包括反射损耗R、吸收能耗A及多次反射能耗B，具体公式如下： ； ； ；其中，f为需要屏蔽频率，μ为屏蔽材料的磁导率，σ为屏蔽材料的电导率，t为屏蔽体的厚度；在1MHz以下的屏蔽频段，屏蔽材料的屏蔽效能主要由反射损耗R决定，需要选取磁导率低、电导率高的金属材料作为屏蔽材料，该屏蔽材料的应达到-14的数量级；在1MHz~30MHz的屏蔽频段，屏蔽材料的屏蔽效能通过反射损耗R或吸收损耗A决定，规定先通过反射损耗定义选取原则，选取达到-13~-12数量级的金属材料作为屏蔽材料；当选取的材料的达不到-13~-12数量级时，则通过吸收损耗定义选取原则，选取达到+1数量级的金属材料作为屏蔽材料；在30MHz~1GHz的屏蔽频段，屏蔽材料的屏蔽效能可以通过吸收损耗A或反射损耗R决定，规定先通过吸收损耗定义选取原则，选取达到+3~+4数量级的金属材料作为屏蔽材料；当选取的材料达不到+3~+4数量级时，按照反射损耗定义选取原则，选取达到-11数量级的金属材料作为屏蔽材料；在1GHz以上的屏蔽频段，屏蔽材料的屏蔽效能主要由吸收损耗A决定，需要选取磁导率高、电导率高的金属材料作为屏蔽材料，该屏蔽材料的应达到+4及以上的数量级；步骤3.2，设计屏蔽体屏蔽层的材料，具体为：首先判断步骤2中划分的4个频段属于步骤3.1中划分的4个频段的哪个频段，接着根据步骤3.1设计的屏蔽材料选取方法设计4个屏蔽层的屏蔽材料；如果步骤2中划分的4个频段横跨了步骤3.1中划分的4个频段中的两个或多个频段，则选取占比最大的频段对应的材料作为该屏蔽层的材料，如果占比相同，规定根据数值大的频段选取屏蔽材料；需要抑制的频段为20MHz~2.02GHz，根据步骤2可划分为4个频段：20MHz~520MHz、520MHz~1.02GHz、1.02GHz~1.52GHz、1.52GHz~2.02GHz，分别对应屏蔽层I、屏蔽层II、屏蔽层III、屏蔽层IV；步骤4，确定每个屏蔽层的厚度；所述步骤4的具体过程为：根据反射损耗决定设计屏蔽材料的情况，屏蔽材料的屏蔽效能与屏蔽体的厚度无关，因此，在该情况下基于屏蔽层支撑强度的要求设计各屏蔽层的厚度为0.5mm；根据吸收损耗决定设计屏蔽材料的情况，屏蔽材料的屏蔽效能与屏蔽体的厚度相关，因此，在该情况下各层屏蔽层的厚度ti由如下公式推导获得： 其中，i取1、2、3、4，SEi为步骤2中确定的该屏蔽层对应屏蔽频段的最大的屏蔽效能，为该屏蔽层对应的屏蔽频段的最小频率，为该屏蔽层材料的磁导率，为该屏蔽层材料的电导率；步骤5，确定各屏蔽层之间的距离；所述步骤5的具体过程为：在500MHz以下的屏蔽频段，屏蔽层之间的间距ri通过以下公式计算获得： ；在500MHz~1GHz的屏蔽频段，屏蔽层之间的间距不影响屏蔽效能；因此，在500MHz~1GHz的屏蔽频段，屏蔽层之间的距离为0.5mm；在1GHz以上的屏蔽频段，屏蔽层之间的间距r1i通过以下公式计算获得： 。

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