Стрічка для екранування електромагнітних хвиль

Реферат: Стрічка для екранування електромагнітних хвиль виготовлена з металевого дроту, що утворює структуру трикотажного полотна. Стрічка виконана джгутом із покритих олововмісним припоєм мідних дротів діаметром 0,05-0,12 мм в кількості 2-5 штук, які утворюють петлі стрічки з комірками площею 4-7 кв. мм. UA 69498 U (12) UA 69498 U UA 69498 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до радіотехнічних пристроїв для екранування електромагнітних хвиль, зокрема, для створення захисних екранів - оболонок кабельних комунікацій авіаційної техніки, які екранують електромагнітні хвилі. Відомі пристрої для екранування електромагнітних хвиль, в яких використовуються струмопровідні плівки, фольги та плетені стрічки. Відомий пристрій для екранування електромагнітних хвиль, який виготовлено з плетеного або в'язаного полотна з електропровідних (металевих, вуглецевих, графітових або електропровідних полімерів) та діелектричних волокон (бавовна, вовна, целюлоза, поліестр, поліамід, нейлон). При цьому струмопровідні волокна складають 15-80 % від маси полотна [Патент РСТ 8603050, МПК НОІВ 7/34, опубл. 22.05.86]. Недоліком такого пристрою є невисокі екрануючі властивості та складність виготовлення конструкції циліндричної форми з діаметром, що підходить до конкретного виду проводів, що екрануються. Прототипом технічного рішення, що заявляється, є стрічка для екранування електромагнітних хвиль у вигляді складеної (пласкої) трубки. Стрічка для екранування - це двошарова смужка із в'язаної дротяної сітки, що забезпечує екранування радіоперешкод електричних кабелів. Стрічка виготовлена на плосков'язальній машині переплетенням "гладь". Для таких стрічок застосовують тонкі дроти з монелю, нержавіючої сталі, алюмінію та біметалів, наприклад, сталевого дроту, покритого міддю та оловом. Ефективність екранування в діапазоні частот 0,01-10 ГГц на різних конкретних частотах дорівнює 30-60 дБ (див. проспект фірми TECKNIT-http:/www.tecknit.com). Недоліком відомої стрічки є те, що вона також має недостатню ефективність екранування та низьку технологічність виготовлення. В основу корисної моделі "Стрічка для екранування електромагнітних хвиль" поставлено задачу підвищення екранування електромагнітних хвиль на частотах 0,01-10 ГГц і спрощення технології виготовлення стрічки для екранування. Задача корисної моделі вирішується шляхом того, що стрічка для екранування електромагнітних хвиль з металевого дроту, що утворює структуру трикотажного полотна виконана джгутом із покритих олововмісним припоєм мідних дротів діаметром 0,05-0,12 мм в кількості 2-5 шт., які утворюють комірки площею 4-7 кв.мм. Задача вирішується також тим, що покриття дроту складає 0,002-0,005 мм., а стрічка виконана переплетінням ластик 1+1 на плосков'язальних машинах. Суть корисної моделі в тому, що збільшення кількості провідників меншого діаметру в джгуті дає можливість при збереженні загальної площі поперечного перетину та достатньої гнучкості джгутів одержати структуру стрічки з більш ефективним екрануванням за рахунок загальної товщини скін-шарів дротів в джгуті, за рахунок поверхневого ефекту, товщину електромагнітного шару якого сприймає дріт в електромагнітному полі в залежності від частоти коливань поля. Крім того, таке збільшення кількості провідників приводить до збільшення площі загальної бокової поверхні провідників, що також сприяє підвищенню ефекту екранування через багаторазове відбиття електромагнітних хвиль в об'ємі екрануючої стрічки. Запропонована стрічка для екранування електромагнітних хвиль у вигляді трикотажу виконана з джгута, до складу якого входять металеві мідні дроти, що покриті шаром олововмісного припою. Стрічка має структуру переплетення ластик 1+1 та виготовлена на плосков'язальних машинах. Діаметр металевого дроту складає 0,05-0,12 мм з числом дротів в джгуті від 2 до 5. Товщина шару покриття припою на дроті складає 0,002-0,005 мм. В такій структурі стрічки петлі утворюють комірки площею з 4 до 7 кв.мм. Товщина стрічки складає від 0,4 до 1,5 мм. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На фіг. 1 зображений загальний вигляд стрічки. На фіг. 2 зображена структура екрануючої стрічки. Стрічка для екранування електромагнітних хвиль 1 (фіг. 1) виготовлена у вигляді трикотажної структури на плосков'язальній машині переплетенням ластик 1+1 з джгута, до якого входять металеві нитки 2 (в кількості з 2 до 5 штук) з мідного дроту діаметром 0,05-0,12 мм, який покритий припоєм на основі олова. Петлі стрічки утворюють комірки 3, площею 4-7 кв.мм (фіг. 2). Визначення спроможності екрануючої стрічки послаблювати енергію електромагнітного поля (ЕМП) проводилось шляхом здійснення двох послідовних вимірювань: вимірювання інтенсивності електромагнітного поля без екрану між передавачем та приймачем; вимірювання інтенсивності електромагнітного поля з використанням екрануючої стрічки. 1 UA 69498 U 5 10 15 Кількісно ефективність екранування характеризується відношенням напруги на вході приймача при відсутності екрануючої стрічки та при його наявності, та визначається в децибелах. Вимірювання проводилось за нормальних кліматичних умов згідно з ГОСТ 28198-89: • температура - від +15 до +35 °C; • відносна вологість 45-75 %; • атмосферний тиск 86-106 кПа. Для порівняння відбирались зразки з дротів, які за діаметром та кількістю мали однакову сумарну площу поперечного перетину. В таблиці приведені результати випробувань зразків стрічок для екранування електромагнітних хвиль. У таблиці у прикладах № 1-5 наведені характеристики матеріалу екрануючої стрічки, що заявляється. У прикладі № 6 наведені характеристики матеріалу, який має склад за прототипом. Ефективність екранування зразків стрічок з мідного дроту, покритого олов'яно-містким пропоєм для екранування електромагнітних хвиль в діапазоні частот 0,01-10 ГГц. Таблиця УсередТовщина Рішення, нена № Діаметр олово- Кількість що площа зраздроту, вмісного дротів у дослідв'язаної ків мм покриття джгуті жуються комірки, дроту, мм 2 мм 0,001 1 7,5 1 0,15 0,004 1 7,5 Рішення, 0,006 1 7,5 що 2 0,12 0,002 3 5,7 заявля3 0,085 0,005 2 7,0 ються 4 0,05 0,004 5 4,0 5 0,03 0,004 6 3,5 Дріт Sn/Cu/Fe, 6 Прототип 1 діаметр 0,114 мм. 20 25 Розрахункові значення Ефективність загальної товщини (мкм) екранування зразків скин-шарів дротів в джгуті стрічок (ДБ) на частотах на частотах (ГГц), (ГГц) 0,01 20,8 20,8 20,8 62,4 41,6 104 124,8 1 2,08 2,08 2,08 6,24 4,16 10,4 12,48 5 0,93 0,93 0,93 2,79 1,86 4,65 5,58 10 0,66 0,66 0,66 1,98 1,32 3,3 3,96 0,01 59 62 62 64 63 68 65 1 39 40 40 43 41 47 44 5 30 32 32 35 33 39 36 10 28 30 30 33 31 37 34 20,8 2,08 0,93 0,66 60 40 30 Дослідження показали, що із збільшенням кількості провідників у джгуті в екрануючій стрічці, зразки матеріалів по корисній моделі, що заявляється, мають більш високі значення ефективності екранування на різних частотах за рахунок збільшення їх загальної поверхні та загальної товщини скин-шарів у дротах. Збільшення кількості дротів у джгуті більше ніж 5 також повинно вести до збільшення ефективності екранування, але обмежується можливостями трикотажного обладнання. Таким чином, стрічка для екранування електромагнітних хвиль, що заявляється, має підвищену ефективність екранування при спрощенні технології виготовлення. Стрічка, що заявляється може бути застосована для захисту кабельних комунікацій від потужних електромагнітних полів природного та штучного походження. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 1. Стрічка для екранування електромагнітних хвиль, виготовлена з металевого дроту, що утворює структуру трикотажного полотна, яка відрізняється тим, що вона виконана джгутом із покритих олововмісним припоєм мідних дротів діаметром 0,05-0,12 мм в кількості 2-5 штук, які утворюють петлі стрічки з комірками площею 4-7 кв. мм. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що покриття дроту становить від 0,002 до 0,005 мм. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стрічка виконана переплетенням ластик 1+1 на плосков'язальних машинах. 2 UA 69498 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3