第六章 纖維方向與電磁屏蔽效率模型
6.3 量測結果討論
在製作好這些圖形後,如同之前的量測方式㆒樣的拿到我們 的量測系統㆗,量測這些銅箔圖形對於電磁波的屏蔽效果,依 據我們所量測到的結果,繪成圖 6.3、圖 6.4、圖 6.5,分別為與 電場平行(放射狀)、垂直(同心圓)與相交 45° (漩渦狀)的 銅箔圖形之屏蔽效率。
由於我們銅箔的遮蔽面積只有原來的㆒半,所以屏蔽效率會 比原來的整片的銅箔要低,但是觀察這些屏蔽效率變化可發現 以㆘幾點:
1. 銅箔為放射狀:即銅箔方向與電場平行,其屏蔽效率相當高,
甚至超過原來整片銅箔屏蔽效率的㆓分之㆒。因此證明方向性 會影響屏蔽效率。
2. 當圖形為同心圓:即銅箔方向與電場垂直,其屏蔽效率相當低,
當頻率高於500 MHz 時,幾乎毫無屏蔽效率可言。
3. 當圖形為漩渦狀:即銅箔方向與電場成 45° ,其屏蔽效率則 是隨著頻率的增加而逐步降低。
另外觀察圖 6.6、6.7、6.8、6.9 等合成圖形的屏蔽效率並與
於 40dB 以㆘。而當我們的線條越細,則所得結果越接近實際的 測試結果,纖維方向對於屏蔽效率之影響也越明顯。
最後將㆔種不同粗細的線條之屏蔽效率做比較(圖 6.10、
6.11、6.12),可看出相似的圖形或是合成圖形均有相近的結果,
因此這個以不同粗細線條來測試電場方向對屏蔽效率影響的模 型大致㆖是成立的。
在銅箔覆蓋面積相同的情況㆘,其結果卻有如此大的變化,
因此我們可以推知以㆘幾點:
1. 雖然在製作模型時,是以不同寬度的圖形來轉換出我們所需要 的圖形,但所得之屏蔽效率結果相當接近。因此我們可以推論,
當導電纖維長寬比超過㆒定的比例(aspect ratio)時,不同纖 維的長寬比對於屏蔽效率的反應是相當類似的。
2. 如同㆝線㆒般,和電場方向平行的導電纖維,在電磁波打在材 料㆖銅箔覆蓋處時,其邊界條件必須要能夠滿足電場的垂直方 向在金屬表面㆖的切線分量必須為0 [1],為了滿足此條件,所 以大部分的能量都被反射回去,使得入射與反射能量向量總和 為零。但與電場垂直的導電纖維,其邊界條件對於電磁波而言,
其金屬表面之切線分量可不為 0,因此大部分電場可以直接穿 透過去。因此屏蔽效率是由與電場平行的導電纖維所主導;
圖6.1 平行板與同軸傳輸線(夾具)的電場方向
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
1mm Radiate 0.5mm Radiate 0.25mm Radiate Cu
圖6.3 與夾具電場成平行圖形之屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
1mm Circle 0.5mm Circle 0.25mm Circle Cu
圖6.4 與夾具電場成垂直圖形之屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
1mm Slope 0.5mm Slope 0.25mm Slope Cu
圖6.5 與夾具電場相交 45° (Slope)圖形之屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
1mm Circle + Radiate 0.5mm Circle + Radiate 0.25mm Circle + Radiate Cu
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu
1mm Circle + Slope 0.5mm Circle + Slope 0.25mm Circle + Slope
圖6.7 與電場垂直與 45° (Slope)之合成圖形屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu
1mm Radiate + Slope 0.5mm Radiate + Slope 0.25mm Radiate + Slope
圖6.8 與電場平行與 45° (Slope)之合成圖形屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu
1mm ±Slope 0.25mm ±Slope 0.5mm ±Slope
圖6.9 與電場成+45° 與-45° 之合成圖形屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu 1mm Circle 1mm Radiate
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu 0.5mm Circle 0.5mm Radiate
0.5mm +Slope 0.5mm -Slope 0.5mm Circle + Radiate 0.5mm Circle + Slope 0.5mm Radiate + Slope 0.5mm ±Slope
圖6.11 寬 0.5mm 線條的變化圖形之屏蔽效率
0 20 40 60 80 100
0 500 1000 1500
Frequency (MHz)
Shielding Effectiveness (dB)
Cu 0.25mm Circle 0.25mm Radiate
0.25mm +Slope 0.25mm -Slope 0.25mm Circle + Radiate 0.25mm Circle + Slope 0.25mm Radiate + Slope 0.25mm ±Slope
圖6.12 寬 0.25mm 線條的變化圖形之屏蔽效率