[發明專利]寬頻譜電磁屏蔽光窗

有效

• 申請號: 201310628019.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103687462A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張龍;居永鳳;姜雄偉;袁新強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及電磁屏蔽，特別是一種寬頻譜電磁屏蔽光窗。

背景技術

隨著日益復雜的空間電磁環境，遙測遙感，醫療診斷，保密通訊，航空航天裝備等領域的光學窗口存在著嚴重的電磁干擾問題，不僅有來自宇宙射線，衛星通信，電視廣播等外部的電磁波信號對系統內部工作器件產生干擾，還會使得內部的電磁信號泄露到系統外部，對外界產生影響。由于光學窗口對電磁波的通透性，在軍事應用上將會成為戰機暴露的重要因素之一。隨著現代軍事要求的提高，要求光學窗口的耐磨性以及耐熱沖擊性足夠好，使之能夠在惡劣環境下保證電磁屏蔽效果。

金屬網柵窗口是在窗口材料外部制作有周期陣列的導電金屬網柵，具有優良的透明導電性能，滿足光學窗口的高透過率和寬頻段電磁屏蔽的雙重要求。

1.專利93242068.0“電磁屏蔽玻璃”在兩層玻璃之間夾導電金屬網，在玻璃外側用導電透明膜使之粘合在金屬窗框上來形成電磁屏蔽結構。

2.專利200610010066.4“具有圓環金屬網柵結構的電磁屏蔽光學窗”描述了一種具有圓環外形的金屬網柵單元，用于實現光學窗的電磁屏蔽功能。

以上都是采用金屬網柵作為電磁屏蔽的核心結構，都是采用光刻技術或者普通的粘合技術，使得金屬結構附著在光學窗的表面，或者將金屬網柵夾在兩層光學介質之間來實現的。但是這種在材料表面外部的電磁屏蔽金屬網柵在應用于新型戰機以及新一代超高音速系統上存在著牢固度，耐磨性等問題；而將金屬網柵夾在兩層光學介質之間能夠解決牢固度，耐磨性問題，但是這樣的“三明治”結構會影響光學窗口的透光率，對新型系統的成像帶來影響；且這種造價昂貴的金屬網柵一旦損壞，則不可修復。但是這種單一的導電性良好的金屬網柵只能屏蔽高頻的電磁波，而對于機器系統電磁兼容性所需要的MHz的電磁屏蔽則不能滿足要求。

中國專利CN202503867公開了一種用鐵銅同軸金屬絲編織的電磁頻閉視窗的，實現電磁頻閉視窗從低頻到高頻的寬頻段屏蔽。但是這種絲網只能采用“三明治”結構夾在兩層介質中間使用，工藝復雜，并且對新型系統的成像帶來影響。

美國專利US6379589B1公開了一種由鐵磁體，金屬和有機導電材料組成的顆粒，該顆粒可以分布在有機膜中，這種有機膜可以實現低頻到高頻的寬頻寬屏蔽。但是這種顆粒不能夠用于光窗的屏蔽，且含有顆粒的有機膜的耐磨性，耐熱性能較差，不適合苛刻環境下使用。

發明內容

本發明的目的在于保證光學窗口透光率的同時，克服上述現有金屬網柵易磨損，易斷裂的缺點，提供一種寬頻譜電磁屏蔽光窗，該寬頻譜電磁屏蔽光窗具有高頻和低頻電磁波的同時屏蔽、電磁屏蔽效率高、耐磨、耐熱的特點。

本發明的技術方案如下：

一種寬頻譜電磁屏蔽光窗，構成包括光窗的基質材料、第一金屬網柵和第二金屬網柵，其特點在于所述的第一金屬網柵和第二金屬網柵為周期性結構的金屬網柵，嵌入在所述的光窗的基質材料內。

所述的周期性結構為方形，圓形或六邊形。

所述的第一金屬網柵的材料為導電率良好的金，銀，銅或鋁。

所述的第二金屬網柵的材料為導磁率良好的鐵，鎳或錳。

所述的第一金屬網柵的厚度為1～5μm，第二金屬網柵的厚度為1～5μm，金屬網柵和金屬網柵的線寬相同，均大于等于1μm；所述的第一金屬網柵和所述的第二金屬網柵的周期相同，均小于所需屏蔽電磁波段的最小波長的二分之一。

所述的基質材料的表面還有保護層4。

本發明具有如下的顯著效果：

1.本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗將兩層不同的金屬網柵嵌入在光窗的基質材料內，在保證光學窗口電磁屏蔽性能的同時，成為牢固度高，耐磨性耐熱性好的金屬網柵，屏蔽的電磁波范圍大大增加，從10MHz～18GHz均可屏蔽，而單層導電金屬網柵的屏蔽范圍只有1GHz～18GHz，且對材料的紅外透過性能影響較小，使得光窗系統成像更清晰。

2.本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗中兩層金屬網柵的總厚度為2～10μm，金屬網柵的線寬大于1μm，可以保證金屬網柵的導電性能，該金屬網柵在表面氧化后可以通過表面加工修復，可保持原有的使用性能，具有可修復性。

3.特別是本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗具有保護層的電磁屏蔽光窗，可以長期使用并保持電磁屏蔽性能完好。

附圖說明

圖1是本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗實施例1部分剖面示意圖。

圖2是本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗實施例2部分剖面示意圖。

圖3是本發明寬頻譜電磁屏蔽光窗實施例3剖面示意圖。