Как добиться экранирования электромагнитных помех герметичных модулей для военного оборудования?
С быстрым развитием энергетических и электронных технологий автоматизация электрических систем постоянно совершенствовалась, и также возникла путаница, вызванная электромагнитными помехами. В будущем крайне важно устранить электромагнитные помехи (ЭМП, ЭМИ) в энергетических и электронных системах. В некоторых особых случаях, таких как атомная энергетика, военная промышленность и крупномасштабное энергетическое оборудование, также необходимо учитывать электронные контрмеры во время войны, чтобы избежать воздействия электромагнитных импульсных бомб, которые парализуют всю систему.

В ответ на вышеуказанные особые потребности компания TST seal разработала и изготовила уплотнительные модули с функциями экранирования (ES, PE) и заземления (BG), которые в сочетании с обычными уплотнительными модулями значительно снижают проводимость сигналов электромагнитных помех вдоль экранирующего слоя кабеля (360° окружное обертывание для устранения эффекта «косички») и значительно снижают пространственные помехи проводимости.

Морская дожимная станция
Морская дожимная станция

Чтобы использовать уплотнительные модули для достижения экранирования сигналов электромагнитных помех (ЭМП), необходимо объединить выбор материала, структурное проектирование, технологию заземления и комплексные системные решения. Ниже приведен подробный метод, основанный на информации из базы знаний:

1. Основной принцип: Основной механизм электромагнитного экранирования уплотнительного модуля
Электромагнитное экранирование достигается с помощью следующих трех механизмов:
Потери поглощения: экранирующий материал взаимодействует с электромагнитным полем через электрические диполи или магнитные диполи, преобразуя электромагнитную энергию в тепловую энергию.
Потери отражения: экранирующий слой не соответствует пространственному импедансу и отражает электромагнитные волны (например, высокая отражательная способность металлических материалов).
Многократные отражения: электромагнитные волны отражаются и затухают несколько раз в экранирующем слое, что еще больше снижает энергию.

2. Конструкция и выбор материала уплотнительного модуля
(1) Проводящий материал и конструкция конструкции
Проводящая медная фольга/медная оплетка:
Уплотнительный модуль уплотнения TST использует медную фольгу или медную оплетку для обертывания экранирующего слоя кабеля или металлической трубы на 360° для формирования низкоомного заземляющего пути.
Функция: блокирует электромагнитные помехи, передаваемые по кабелю (устраняя «эффект косички»), и проводит сигнал помехи в землю через заземление.
Пример: установка такого модуля на кабельном входе экранированной комнаты и диспетчерской может блокировать внешнее излучение и проводимые помехи.

Полупроводниковый чип и заземляющая рамка:
Модуль встроен в полупроводниковые чипы, которые проводят космическое излучение к медной фольге, а затем образуют клетку Фарадея через заземляющую металлическую рамку для экранирования внешних помех.

Прочная проводящая плетеная лента:
Используется для надежного заземления бронированных кабелей или экранированных кабелей, для направления ударов молнии и импульсных токов на общую клемму заземления для защиты оборудования.

(2) Многослойная экранирующая структура
Композитная укладка материалов:
Эффективность экранирования повышается за счет нескольких слоев материалов (таких как алюминиевая фольга + медная сетка + проводящая резина). Например:
Алюминиевая фольга Mylar: Композит из мягкой алюминиевой фольги и полиэфирной пленки, подходящий для экранирования кабелей связи, с диапазоном экранирования 100 кГц–3 ГГц.
Композитный материал MXene/carbon: Новый двумерный материал с высокой проводимостью и гибкостью, подходящий для высокочастотного экранирования оборудования 5G.

Стекловолоконная ткань с медным покрытием:
Стекловолоконная ткань с медным покрытием наносит наночастицы меди на трехмерную структуру путем химического меднения и имеет малый вес, высокую термостойкость и отличные характеристики экранирования (EMI SE может достигать 62,65 дБ).

3. Оптимизация системы заземления
(1) Путь заземления с низким импедансом
Соединение между заземляющей рамой и слоем экранирования кабеля:
Модуль уплотнения TST проводит сигнал слоя экранирования к земле через металлическую раму заземления, гарантируя, что линия заземления будет короткой и стабильной, снижая импеданс.
Конструкция клетки Фарадея:
Взаимодействует с корпусом транспортного средства и слоем экранирования здания, образуя замкнутый контур для блокировки проникновения внешних электромагнитных волн.

(2) Экранирование перегородок и конформное экранирование
Экранирование перегородок (технология SiP):
Технология экранирования перегородок SiP уплотнения TST изолирует различные функциональные модули с помощью металлической сварочной проволоки + напыления, проводящего клея + напыления и других решений для решения внутренних проблем электромагнитной совместимости.
Конформный электромагнитный барьер:
Напыление слоя металла толщиной 5–10 микрон (например, меди или серебра) на поверхность корпуса чипа для достижения эффективного экранирования без увеличения размера (эффективность экранирования ≥30 дБ).

4. Применение sc

enarios и типы модулей герметизации
(1) Классификация модулей герметизации
Выберите различные типы экранирующих модулей в соответствии со сценарием применения:
Модуль ES:
Он уменьшает как пространственные помехи проводимости, так и помехи проводимости слоя экранирования кабеля, и подходит для диспетчерских и компьютерных залов.
Модуль PE:
Только экранирует слой экранирования кабеля для проведения помех и используется в общем промышленном оборудовании.
Модуль BG:
Разработан специально для сред с высоким током/высоким напряжением (например, оборудование для генерации электроэнергии, подстанции), обеспечивая защиту заземления.
(2) Типичные области применения
Авиация/космическая промышленность:
Слой экрана кабеля, устойчивого к высокой температуре 600 ℃, сочетается с проводящей медной фольгой для блокировки высокочастотных помех в области двигателя.
Железнодорожный транспорт:
В коаксиальном кабеле уплотнения TST используется оболочка с низким дымовыделением и нулевым галогеном (LSZH) + экранирование медной сеткой для соответствия стандартам EN50264.
Центр обработки данных:
Поставщики систем герметизации кабельных проходов (например, TST seal) объединяют экранирование медной фольгой для предотвращения перекрестных помех в машинном отделении.
5. Ключевые моменты для установки и обслуживания модуля герметизации
(1) Технические характеристики установки
360° обмотка: убедитесь, что экранирующий материал полностью покрывает кабель или трубу, чтобы избежать зазоров, вызывающих магнитную утечку.
Надежность заземления:
– Длина заземляющего провода составляет ≤0,1λ (λ — длина волны сигнала помехи) для снижения индуктивного сопротивления.
– Клеммы заземления обжаты или приварены, чтобы избежать ложных соединений.
Динамическая адаптация к среде:
Для сценариев вибрации (например, на кораблях и высокоскоростных железных дорогах) выбираются гибкие проводящие материалы (например, композитные оболочки из силиконовой резины и медной фольги).
(2) Техническое обслуживание и тестирование модуля герметизации
Регулярный осмотр:
– Проверьте, не поврежден ли экранирующий слой и не ослаблено ли заземляющее соединение.
– Используйте анализатор спектра для определения эффективности экранирования (например, EMI SE ≥ 30 дБ).
Испытание на адаптируемость к окружающей среде:
– Испытание в соляном тумане (IEC 60068-2-11) для проверки коррозионной стойкости.
– Испытание на циклическое воздействие высоких и низких температур (от -60 °C до +600 °C) для обеспечения стабильности материала.
6. Инновационная технология уплотнительного модуля и будущие тенденции
(1) Прорыв в области новых материалов
Материал аэрогеля:
Аэрогель TOCNF/CGG (плотность 0,1071 г/см³), полученный методом двойной сшивки, имеет эффективность экранирования 62,65 дБ, что подходит для легкого оборудования.
Гибкие экранирующие материалы:
Недавно разработанный компанией TST seal композитный материал на основе полиимида (PI) учитывает как высокочастотные, так и низкочастотные характеристики экранирования для удовлетворения потребностей носимых устройств.

(2) Интеллектуальная интеграция
Сквозной герметичный фильтрующий разъем:
Запатентованная технология TST seal динамически подавляет помехи в определенных частотных диапазонах (например, диапазонах связи 5G) с помощью встроенных фильтрующих элементов.
Интеллектуальная система мониторинга:
Встроенные оптоволоконные датчики контролируют температуру кабеля и состояние напряжения в режиме реального времени, чтобы предсказать риск отказа экранирования.

Чтобы добиться экранирования электромагнитных помех с помощью уплотнительных модулей TST seal, необходимо всесторонне рассмотреть проводимость материала, структурную целостность, надежность заземления и адаптивность сцены. Модули TST seal из медной фольги/медной оплетенной ленты, технология секционного экранирования, медная стекловолоконная ткань и другие решения демонстрируют разнообразие вариантов от традиционных металлов до новых композитных материалов. В будущем, с ростом спроса на легкие, гибкие и интеллектуальные материалы, технология экранирования будет развиваться в направлении многофункциональной интеграции и адаптивности. Если вам нужны уплотнительные модули для ядерной энергетики, авиации, железнодорожного транспорта, военной промышленности, крупногабаритного оборудования и других мест, напишите нам по электронной почте, и вы также сможете получить бесплатные образцы.