一、手機(jī)屏蔽柜的原理
1. 法拉第籠效應(yīng)
原理基礎(chǔ):由英國(guó)物理學(xué)家邁克爾?法拉第發(fā)現(xiàn),當(dāng)金屬導(dǎo)體(如鐵、銅、不銹鋼)形成封閉腔體時(shí),外部電磁場(chǎng)會(huì)被導(dǎo)體表面感應(yīng)的電荷產(chǎn)生的反向電磁場(chǎng)抵消,使腔體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度趨近于零,從而阻止電磁波進(jìn)入或逸出。
應(yīng)用: 手機(jī)屏蔽柜的外殼通常采用金屬板材(如不銹鋼)焊接或鉚接成封閉結(jié)構(gòu),并在接縫處添加導(dǎo)電密封材料(如鈹銅彈片、導(dǎo)電橡膠),確保腔體無(wú)電磁泄漏縫隙,形成類似 “法拉第籠” 的屏蔽空間。
2. 電磁波的衰減機(jī)制
反射損耗:當(dāng)電磁波(如手機(jī)信號(hào))入射到金屬屏蔽層時(shí),由于空氣與金屬的電磁特性差異(電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同),大部分能量會(huì)被金屬表面反射回原介質(zhì),僅少量進(jìn)入金屬內(nèi)部。
吸收損耗:進(jìn)入金屬內(nèi)部的電磁波會(huì)因金屬的電阻特性轉(zhuǎn)化為熱能,頻率越高的電磁波(如 5G 信號(hào))在金屬中的衰減速度越快,進(jìn)一步降低穿透能力。
多次反射損耗:若電磁波未被完全吸收,在金屬屏蔽層內(nèi)部會(huì)發(fā)生多次反射,每次反射都會(huì)消耗能量,最終使到達(dá)腔體內(nèi)部的信號(hào)強(qiáng)度降至無(wú)法被手機(jī)接收的水平(通常要求屏蔽效能≥60dB,即信號(hào)強(qiáng)度衰減超過百萬(wàn)分之一)。
二、手機(jī)屏蔽柜的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1. 金屬外殼與接縫處理
材質(zhì)選擇:采用高電導(dǎo)率金屬(如不銹鋼 304,電導(dǎo)率約 1.4×10? S/m),厚度通?!?.5mm,確保足夠的電磁反射與吸收能力。
接縫密封:柜門與柜體的連接處采用齒形結(jié)構(gòu)(梳狀簧片) 或?qū)щ娒芊鈼l,通過機(jī)械壓力使金屬接觸面緊密貼合,避免縫隙成為電磁泄漏的 “窗口”。螺絲孔、鉚釘孔等部位需做導(dǎo)電處理(如鍍導(dǎo)電層),防止孔洞形成電磁輻射縫隙。
2. 通風(fēng)與散熱的屏蔽設(shè)計(jì)
若屏蔽柜需散熱,通風(fēng)孔會(huì)設(shè)計(jì)為蜂窩狀金屬結(jié)構(gòu)(每個(gè)蜂窩單元為直徑≤5mm的圓形或六邊形小孔),利用 “截止波導(dǎo)” 原理——當(dāng)孔洞尺寸遠(yuǎn)小于電磁波波長(zhǎng)時(shí),電磁波無(wú)法通過孔洞穿透,從而在通風(fēng)的同時(shí)保持屏蔽效果(如 5G 信號(hào)波長(zhǎng)約 0.06m,蜂窩孔直徑≤5mm 時(shí)可有效屏蔽)。
3. 信號(hào)接口的屏蔽措施
若屏蔽柜需接入電源線、數(shù)據(jù)線等,接口處需安裝EMI(電磁干擾)濾波器,過濾掉線纜上攜帶的電磁信號(hào),防止外部信號(hào)通過線纜 “耦合” 進(jìn)入柜內(nèi),或柜內(nèi)微弱信號(hào)通過線纜泄漏。