СЛОИСТЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН Российский патент 2002 года по МПК H01Q17/00 G12B17/02 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к области защиты приборов и обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) радиочастотного диапазона, и может использоваться в машиностроении, микроэлектронике, авиационной и других отраслях промышленности для ослабления ЭМИ радиочастотного диапазона как от внешних, так и от внутренних источников излучения.

Известно устройство, содержащее слой оптически прозрачного материала, на внешней стороне которого расположен тонкий слой электропроводящего материала. Устройство предназначено для защиты электронных приборов от действия внешнего электромагнитного излучения [1].

Недостатком данного устройства является большая доля отраженного от экрана радиочастотного излучения.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является защитный экран видеодисплейного терминала для ослабления электромагнитного излучения, содержащий слой прозрачного диэлектрического материала, на одну поверхность которого нанесен тонкий слой электропроводящего материала, имеющий контакт с элементом заземления [2].

Недостатком данного защитного экрана является большая доля отраженного от экрана радиочастотного излучения.

Технической задачей изобретения является уменьшение доли отраженного от слоистого защитного экрана радиочастотного излучения при сохранении его прозрачности в видимом свете.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложенный слоистый защитный экран содержит, по крайней мере, один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала, причем, по крайней мере, один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала расположен либо на свободной от электропроводящего слоя поверхности экрана, либо на поверхности электропроводящего слоя либо по обе стороны защитного экрана расположено, по крайней мере, по одному дополнительному слою прозрачного диэлектрического материала. Величина диэлектрической проницаемости прозрачных диэлектрических слоев уменьшается по мере удаления от электропроводящего слоя, а величина поверхностного сопротивления электропроводящего слоя составляет 30...60 Ом/квадрат. Толщины прозрачных диэлектрических слоев защитного экрана выбирают в зависимости от величины их диэлектрической проницаемости.

На фиг. 1 (а, б, в, г) показаны примеры реализации предлагаемого устройства слоистого защитного экрана.

Устройство содержит прозрачный диэлектрический слой 1, на одну из сторон которого нанесен электропроводящий слой 2, имеющий электрический контакт с элементом заземления 3, и, по крайней мере, один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала 4 (5, 6).

Фиг. 1a - дополнительный слой 4 прозрачного диэлектрического материала расположен на поверхности электропроводящего слоя.

Фиг. 1б - дополнительный слой 4 прозрачного диэлектрического материала расположен на свободной от электропроводящего слоя поверхности экрана.

Фиг. 1в - по обе стороны экрана расположено по одному дополнительному слою 4 и 5 прозрачного диэлектрического материала.

Фиг. 1г - дополнительный слой 4 прозрачного диэлектрического материала расположен на свободной от электропроводящего слоя поверхности экрана и дополнительные слои 5 и 6 прозрачных диэлектрических материалов расположены со стороны электропроводящего слоя. Количество дополнительных слоев прозрачных диэлектрических материалов может быть увеличено.

Устройство работает следующим образом (см. Фиг.1а). Электромагнитное излучение 7 радиочастотного диапазона, падающее на защитный экран, частично проходит через него 9, частично отражается 8 от границ раздела: воздух - крайние слои экрана и границ раздела слоев внутри экрана, а также частично поглощается в электропроводящем покрытии. При этом значительная доля падающего излучения 7, прошедшего внутрь конструкции экрана, претерпевает переотражение от вышеуказанных границ раздела слоев защитного экрана, оставаясь внутри конструкции и многократно проходя через поглощающее электропроводящее покрытие. В результате возрастает доля поглощенного излучения.

В таблице приведены сравнительные характеристики вариантов реализации слоистого защитного экрана в сравнении с прототипом для трех значений величины поверхностного сопротивления электропроводящего слоя.

Твид - интегральное пропускание видимого света;
Тэми - коэффициент пропускания защитного экрана в диапазоне частот электромагнитного излучения 10-20 ГГц;
R1 и R2 - коэффициенты отражения от двух сторон защитного экрана в диапазоне частот электромагнитного излучения 10-20 ГГц, см. фиг.1г.

Образцы 1.1-1.6 были выполнены по схеме, показанной на фиг.la.

Образец 1.1 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 30 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 4 равна 7,8.

Образец 1.2 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 30 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образец 1.3 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 40 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 7,8.

Образец 1.4 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 40 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образец 1.5 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 60 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 7,8.

Образец 1.6 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 60 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образцы 2.1-2.3 были выполнены по схеме, показанной на фиг.1б.

Образец 2.1 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 30 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образец 2.2 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 40 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образец 2.3 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 60 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8.

Образцы 3.1-3.3 были выполнены по схеме, приведенной на фиг.1в.

Образец 3.1 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 30 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8.

Образец 3.2 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 40 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8.

Образец 3.3 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 60 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8.

Образцы 4.1-4.3 были выполнены по схеме, показанной на фиг.1г.

Образец 4.1 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 30 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 6 равна 2,8.

Образец 4.2 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 40 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 6 равна 2,8.

Образец 4.3 - Величина диэлектрической проницаемости диэлектрического слоя 1 равна 7,8; поверхностное сопротивление электропроводящего слоя - 60 Ом/квадрат. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 4 равна 2,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 5 равна 7,8. Величина диэлектрической проницаемости дополнительного диэлектрического слоя 6 равна 2,8.

Как видно из таблицы, использование предлагаемого слоистого защитного экрана позволяет уменьшить уровень отраженного электромагнитного излучения радиочастотного диапазона за счет увеличения его поглощения, при этом доля прошедшего через устройство излучения не увеличивается. В результате достигается уменьшение уровня электромагнитного излучения, оказывающего вредное воздействие на обслуживающий персонал и чувствительные к электромагнитному излучению приборы, по обе стороны от прозрачного слоистого защитного экрана.

Литература
1. США патент 5373102.

2. США патент 5122619.

Изобретение может быть использовано в разных отраслях техники для защиты электронных приборов и обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) радиочастотного диапазона. Технической задачей изобретения является уменьшение доли отраженного от слоистого защитного экрана радиочастотного излучения. Поставленная техническая задача достигается тем, что предложенный слоистый защитный экран, прозрачный в видимом свете, содержит по крайней мере один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала, который расположен либо на свободной от электропроводящего слоя поверхности экрана, либо на поверхности электропроводящего слоя либо по обе стороны защитного экрана расположено по крайней мере по одному дополнительному слою прозрачного диэлектрического материала. Величина диэлектрической проницаемости прозрачных диэлектрических слоев уменьшается по мере удаления от электропроводящего слоя, а величина поверхностного сопротивления электропроводящего слоя составляет 30-60 Ом/квадрат. 4 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Слоистый защитный экран, прозрачный в видимом свете, содержащий слой прозрачного диэлектрического материала, на одну поверхность которого нанесен электропроводящий слой, имеющий контакт с элементом заземления, отличающийся тем, что введен по крайней мере один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала, при этом величина поверхностного сопротивления электропроводящего слоя составляет 30 - 60 Ом/квадрат. 2. Слоистый защитный экран по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала расположен на свободной от электропроводящего слоя поверхности экрана. 3. Слоистый защитный экран по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере один дополнительный слой прозрачного диэлектрического материала расположен на поверхности электропроводящего слоя. 4. Слоистый защитный экран по п.1, отличающийся тем, что по обе стороны экрана расположено по крайней мере по одному дополнительному слою прозрачного диэлектрического материала. 5. Слоистый защитный экран по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что величина диэлектрической проницаемости слоев прозрачных диэлектрических материалов уменьшается по мере удаления от электропроводящего слоя.