一種電力載波產(chǎn)品的外殼及其應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電力載波產(chǎn)品的外殼及其應(yīng)用方法，該外殼包括內(nèi)層、外層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的。該外殼所包括的金屬材質(zhì)的中間層既起到了屏蔽作用，又能利用渦流消耗掉部分電磁波，塑料材質(zhì)的內(nèi)層和外層起到了絕緣的作用。因此該屏蔽外殼既能阻止屏蔽外殼外面的電磁波對(duì)外殼里面電子器件的干擾，又能阻止外殼里面的電磁波對(duì)外殼外面電子器件的影響，以簡(jiǎn)單的方式取得了屏蔽好的效果。
【專利說(shuō)明】一種電力載波產(chǎn)品的外殼及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間輻射干擾領(lǐng)域，尤其涉及一種電力載波產(chǎn)品的外殼及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓電力載波通信產(chǎn)品包括低壓電力載波通信模塊、電力載波采集器、電能表、集中器以及集中器上的GPRS模塊等。
[0003]目前，各個(gè)廠家對(duì)電力載波產(chǎn)品的電磁兼容(EMC)的靜電(ESD)、雷擊、浪涌(Surge)、電快速脈沖群(Electrical Fast Transient/Burst)以及傳導(dǎo)干擾(CE)等方面的測(cè)試和考慮比較多，對(duì)空間輻射(RE)沒(méi)有引起足夠的重視，其實(shí)空間輻射對(duì)電力載波產(chǎn)品的影響也是不容忽視的。
[0004]—方面電力載波產(chǎn)品通過(guò)空間福射干擾著其它電子設(shè)備(屬于EMI電磁干擾方面)，另一方面空氣中的電磁波也同樣對(duì)電力載波產(chǎn)品進(jìn)行著干擾(屬于EMS電磁抗擾度)。電力載波產(chǎn)品中的印刷電路板(PCB)回路、電子器件以及導(dǎo)線等都可以等效成一個(gè)電容和天線串聯(lián)的模型，一直不停地在發(fā)送和接收著電磁波，這些干擾信號(hào)都會(huì)影響電子器件和電力載波產(chǎn)品的正常工作。
[0005]目前，市場(chǎng)上的電力線載波通信產(chǎn)品的外殼的材料都是塑料的，對(duì)電磁波來(lái)說(shuō)都是透明的，可以幾乎毫無(wú)損失的穿透。各個(gè)生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)電力載波產(chǎn)品時(shí)并沒(méi)有考慮空間輻射干擾的問(wèn)題，并且人們?cè)谟龅诫娏d波信號(hào)受到干擾的時(shí)候基本上也會(huì)排除空間干擾的因素。隨著電力載波產(chǎn)品和其它電子產(chǎn)品的增多，空間輻射干擾的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中電力線載波產(chǎn)品空間輻射干擾越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種電力載波產(chǎn)品的外殼及其應(yīng)用方法，該外殼不僅能夠減少各個(gè)電力載波產(chǎn)品之間的干擾，還可以降低電力載波產(chǎn)品PCB上的電子器件之間的相互干擾。
[0007]本發(fā)明一方面提出的一種電力載波產(chǎn)品的外殼，包括內(nèi)層、夕卜層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的。
[0008]本發(fā)明的另一方面提出了 一種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法，將電力載波產(chǎn)品的外殼設(shè)置為內(nèi)層、外層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的；
[0009]在所述中間層的外表面設(shè)置光滑的球形凸面或者拋物面凹面；
[0010]外部電磁波射向球形凸面或者拋物面凹面時(shí)，通過(guò)球形凸面的球心或者拋物面凹面的焦點(diǎn)的電磁波反射回去。
[0011 ] 本發(fā)明的再一方面一種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法，將電力載波產(chǎn)品的外殼設(shè)置為內(nèi)層、外層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的；
[0012]在所述中間層的內(nèi)表面設(shè)置光滑的球形凸面或者拋物面凹面；
[0013]內(nèi)部電磁波射向球形凸面或者拋物面凹面時(shí)，通過(guò)球形凸面的球心或者拋物面凹面的焦點(diǎn)的電磁波反射回去。
[0014]由于該外殼所包括的中間層既起到了屏蔽作用，又能利用渦流消耗掉部分電磁波，外殼的內(nèi)層和外層起到了絕緣的作用。因此該屏蔽外殼既能阻止屏蔽外殼外面的電磁波對(duì)外殼里面電子器件的干擾，又能阻止外殼里面的電磁波對(duì)外殼外面電子器件的影響，以簡(jiǎn)單的方式取得了屏蔽好的效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電力載波產(chǎn)品外殼的截面示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電力載波產(chǎn)品外殼球形凸面的立體示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電力載波產(chǎn)品外殼拋物面凹面的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示的一個(gè)電力載波產(chǎn)品的外殼，其包括內(nèi)層、外層和中間層。其中內(nèi)層I和外層2是塑料材質(zhì)的，中間層3是金屬材質(zhì)的。如圖1所示，外殼的上蓋和下底的中間層的上下表面布滿了球形凸面4，側(cè)壁的中間層布滿了光滑的拋物面凹面5。
[0019]根據(jù)光線的反射可知，垂直鏡面的入射電磁波的反射路徑將沿原路返回。過(guò)光滑球面的圓心的入射電磁波必定垂直于球面，所以過(guò)光滑球面圓心的電磁波也必定沿原路返回。由拋物線的性質(zhì)可以知道，過(guò)拋物線焦點(diǎn)的電磁波經(jīng)過(guò)拋物面反射以后會(huì)沿著拋物面的對(duì)稱軸的方向。
[0020]接地的空腔導(dǎo)體，既可以屏蔽外電場(chǎng)對(duì)于空腔以內(nèi)的元器件的影響，也可以屏蔽空腔以內(nèi)的電場(chǎng)對(duì)于外界的影響。因?yàn)檫@時(shí)空腔以內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是為0，則即使有電荷存在，使得空腔的內(nèi)、外表面都有感生電荷，但其外表面的感生電荷通過(guò)地線而與大地中和了，相應(yīng)地內(nèi)表面的感生電荷及其影響也就消除了。
[0021]在電磁場(chǎng)(電磁波)中，導(dǎo)體表面將要吸收、損耗電磁場(chǎng)的能量，使得電磁場(chǎng)的傳播從導(dǎo)體表面往里面是指數(shù)式衰減的(即電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅是指數(shù)式衰減)，這種現(xiàn)象就是趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)即可阻止高頻電磁波進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽，因此可采用適當(dāng)厚度的金屬來(lái)制作電磁屏蔽罩。由于趨膚電流是一種渦流，所以能損壞一部分電磁波。
[0022]為了獲得有效的電磁屏蔽效果，導(dǎo)體屏蔽層的厚度必須接近于電磁場(chǎng)的趨膚深度。電導(dǎo)率越高的材料，趨膚深度就越小。對(duì)于500kHz的電磁波頻率，Cu和Al的趨膚深度分別約為0.094_和0.12_，因此較薄的銅片或鋁片就能夠?qū)崿F(xiàn)較好的屏蔽了 ；對(duì)于高頻電磁場(chǎng)，一般不采用鐵磁材料的磁屏蔽，因?yàn)殍F磁材料有較大的磁滯損耗和渦流損失，會(huì)造成諧振回路品質(zhì)因素(Q值)下降。因此我們采用Fe來(lái)制作屏蔽罩，并且使其厚度大于0.5mm,這樣效果更好。
[0023]當(dāng)金屬層的材料是鐵(Fe)時(shí)，優(yōu)選厚度為5_的鐵皮，其中球形凸面的直徑也為5mm,拋物凹面的開(kāi)口寬度為5mm,其焦距為Imm左右),其中金屬層優(yōu)選地可以是帶球形凸面和拋物面凹面的金屬層。
[0024]如圖2所示，從上下壁來(lái)看，如果當(dāng)球形小凸點(diǎn)的直徑足夠小時(shí)，對(duì)于從任何方向射來(lái)的電磁電波來(lái)說(shuō)都會(huì)經(jīng)過(guò)至少一個(gè)小凸點(diǎn)的球心，因此在球形小凸點(diǎn)的表面會(huì)將射來(lái)的電磁波按原路反射回去。這樣的話，每個(gè)電子器件所產(chǎn)生的空間輻射干擾碰到上下壁時(shí)，都會(huì)按原路反射回來(lái)，從而減少了 PCB板6上的電子器件7之間通過(guò)空間輻射的干擾。當(dāng)然射到金屬(例如鐵材料)球形小凸點(diǎn)的電磁波不會(huì)都被反射出來(lái)，大部分的電磁波都在金屬內(nèi)部以渦流的方式損耗。
[0025]如圖3所示，從側(cè)壁來(lái)看，如果拋物面的焦距足夠小時(shí)(拋物面的形狀不變)，對(duì)于從任何方向射來(lái)的電磁波來(lái)說(shuō)都會(huì)至少經(jīng)過(guò)一個(gè)拋物面的焦點(diǎn)，因此從拋物面的表面射出來(lái)的電磁波都會(huì)水平的反射出去，而不會(huì)反射到電子器件上，通過(guò)幾個(gè)來(lái)回的反射也都會(huì)被金屬的屏蔽層以渦流的方式損耗。
[0026]本發(fā)明的外殼一方面由于其中間夾層是金屬鐵的，既能屏蔽外殼外面的電磁波減少對(duì)屏蔽殼里面的電子器件的干擾，又能屏蔽殼里面的電磁波減少對(duì)外面電子器件的干擾，因而具有很好的屏蔽性；本發(fā)明的外殼另一方面由于其內(nèi)層和外層的材料都是塑料的，因而絕緣性好，防止了漏電；本發(fā)明的外殼另一方面利用球面和拋物面的反射原理將各個(gè)方向的電磁波經(jīng)過(guò)反射轉(zhuǎn)成固定方向的，從而減少了各個(gè)電子器件通過(guò)反射造成的干擾，并且利用渦流的原理，使得經(jīng)電磁波經(jīng)過(guò)幾次反射后損耗完畢，因而減少了相互干擾。
[0027]應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種電力載波產(chǎn)品的外殼,其特征在于:所述外殼包括內(nèi)層、夕卜層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外殼，其特征在于:其中中間層的上下表面布滿光滑的球形凸面或者拋物面凹面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的外殼，其特征在于:其中中間層的材質(zhì)是鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的外殼，其特征在于:其中中間層的厚度大于0.5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外殼，其特征在于:其中中間層的厚度是5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的屏蔽外殼，其特征在于:所述屏蔽外殼包括至少3個(gè)側(cè)面，每個(gè)側(cè)面的中間層的上下表面布滿了光滑的球形凸面或拋物面凹面。
7.—種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法,其特征在于， 將電力載波產(chǎn)品的外殼設(shè)置為內(nèi)層、外層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的； 在所述中間層的外表面設(shè)置光滑的球形凸面或者拋物面凹面； 外部電磁波射向球形凸面或者拋物面凹面時(shí)，通過(guò)球形凸面的球心或者拋物面凹面的焦點(diǎn)的電磁波反射回去。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法，其特征在于，還包括，外部電磁波在所述中間層的金屬內(nèi)部以渦流的方式損耗。
9.一種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法,其特征在于， 將電力載波產(chǎn)品的外殼設(shè)置為內(nèi)層、外層和中間層，其中內(nèi)層和外層是塑料材質(zhì)的，中間層是金屬材質(zhì)的； 在所述中間層的內(nèi)表面設(shè)置光滑的球形凸面或者拋物面凹面； 內(nèi)部電磁波射向球形凸面或者拋物面凹面時(shí)，通過(guò)球形凸面的球心或者拋物面凹面的焦點(diǎn)的電磁波反射回去。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種電力載波產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用方法，其特征在于，還包括，內(nèi)部電磁波在所述中間層的金屬內(nèi)部以渦流的方式損耗。
【文檔編號(hào)】B32B15/08GK103635040SQ201210306829
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】褚廣斌, 閆松偉, 田坤, 齊永忠, 石新義, 王立城, 趙婷 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司