一种电磁屏蔽观察窗制造技术

一种电磁屏蔽观察窗，由单层或多层的金属丝网以及量子阱结构的单层或多层的光学薄膜和透明的衬底材料构成，每层金属丝网由单组拉直或多组拉直的金属细丝构成，每组金属细丝中的任意两根金属细丝都在同一平面内且彼此平行，光学薄膜为含有单层金属膜或多层金属膜的金属介电介质多层膜，该光学薄膜由对称放置在两侧的诱导层和中间的功能层构成，形成量子阱结构，诱导层由两层不同的透明介质薄膜构成，功能层复合在对称放置的诱导层之间，该光学薄膜镶嵌在微波腔体表面，与微波腔体紧密复合，本发明专利技术在屏蔽所要求的微波波段的同时仍然保持良好的可见光透射的特性，可用于各种防电磁污染、防信息泄露的视窗窗口材料或透明体材料。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于电磁波屏蔽的构造，特别是一种由金属网和量子阱对称结构的光学复合薄膜构成的可见区域透明的电磁屏蔽观察窗。 在本专利技术中，所述的单层或多层的金属丝网的特征在于任一层金属丝网由单组拉直或多组拉直的金属细丝构成，每组金属细丝中的任意两根金属细丝都在同一平面内且彼此平行，任意一组金属细丝中的任意一根金属细丝到另一组金属丝所处平面的投影与该组金属丝的取向夹角在大于0小于180度之间，所述的任意一组金属细丝中的任意相邻两金属细丝之间的距离在0.3毫米到50毫米，所述的金属细丝的直径在0.005毫米到5毫米之间。材料采用导电性能良好的金属或者合金，如金、银、铜、铝、不锈钢等，每根金属细丝的两端都达到或者超过相应窗口所在的位置而完全覆盖窗口。 本专利技术中所述的金属介电复合薄膜完全覆盖于透明的衬底材料上，所述的金属介电复合薄膜和已有技术中的微波腔体材料零间隙复合，其结构类似于半导体量子阱结构，所述的金属介电复合薄膜由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介质薄膜衬底，其结构和各层薄膜的排列分别如A1B1和B2A2，其中A1、A2和B1、B2分别代表具有不同折射率的两种透明材料，如硫化锌和氟化镁，每个诱导层的实际厚度在2.0纳米到10000.0纳米之间，所述的功能层的厚度在3.0纳米到10000.0纳米之间，可以由一种、两种或两种以上的介质膜以及金属膜构成；所述的功能层包含至少一层金属介质膜，或者由多层的金属膜、介电或半导体介质膜构成，每层金属膜两边为介电介质膜或者半导体膜，厚度在3.0纳米到10000.0纳米之间的功能层复合在对称放置的诱导层之间，结构如A1B1CB2A2，前面的A1B1对应一个诱导层，后面的B2A2对应另一个诱导层，中间的C对应单层的金属层或多层的金属层中的复合介电介质薄膜或者半导体介质薄膜所构成的功能层，至少有一侧的诱导层和透明的衬底材料复合，例如诱导层中的薄膜A1或A2和透明的衬底材料复合，或者两侧的薄膜A1或A2同时和透明的衬底材料复合，复合的方法可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现，诱导层与功能层之间、各部分中相邻的各层薄膜之间的复合也可以用电子束蒸发或者溅射的方法实现。 根据对微波屏蔽和可见光区透明的要求，任意一组金属丝中相邻的两根金属细丝之间的垂直距离小于等于所要求的截止微波波长的1/2倍或者1/4倍、或1/5倍、或1/6倍、或1/10倍、或1/20倍、或1/2000倍，本专利技术的电磁屏蔽观察窗随着上述的距离的变小对微波的屏蔽能力提高，工作波长的下限变小，工作频率区间的截止频率上限提高，同时可见光的透过率下降。 所述的金属介电复合薄膜中的介电薄膜可以采用二氧化钛薄膜，可以达到同时屏蔽紫外的效果。功能层中可以设置有多层金属膜，在金属膜总厚度和金属膜层数一定的条件下，功能层中最中间的金属膜厚度大于每层金属膜的平均厚度，同时从最中间的金属膜开始向两边诱导层接近的金属膜的厚度逐层减小，此时可以在较宽的可见光范围内得到高透射区域较宽、透射率的起伏较小的透明特点，此时包括功能层和两侧的诱导层的整体结构都接近或者达到中心对称。在保持两边诱导层各自的总光学厚度的同时，在固定各诱导层的光学厚度的条件下，调节各诱导层中两种不同的透明介质的厚度，通过传输矩阵的数值计算方法得到高透射区域内平均透射率的3％到10％以内落差的透射谱。本专利技术所述的两个诱导层可以采用多于一个周期的双层透明薄膜结构，例如ABAB...AB，相应的在功能层另一侧为BABA...BA，本专利技术所述的两功能层中可以同时掺杂上述单周期或者多周期的诱导层形成多重量子阱结构，此时可以在得到在要求的某特定可见区域的高透射特性。总之，本专利技术中的金属介电多层膜结构优先选择是两侧的诱导层有相同的周期数和相同的光学总厚度的情况，此时由于多次共振反射效应而更容易达到有很宽的高透射区域等本专利技术所希望的效果。所述的量子阱结构的金属介电复合薄膜可以在允许一部分或绝大部分可见光透射的同时，屏蔽绝大部分红外辐射和波长更长的其它电磁波辐射，或者在要求的可见波段高透射的同时屏蔽绝大部分的红外辐射和波长更长的其它电磁波辐射。 本专利技术关于金属丝网的优先选择为至少有两组金属丝互相垂直，光学薄膜中至少有一层金属薄膜与微波腔体导通或接地，这样可以减小可能产生的涡旋电流。当金属介电多层膜中至少有一层金属薄膜与至少一组金属细丝中的至少一根金属细丝导通时，可以完全屏蔽将金属丝网与光学薄膜之间的光程作为四分之一波长的这一特定频率的微波。获得对该特定波长微波的优异屏蔽效果，此时的光金属介电多层膜可以用金属丝网或者铟锡氧化物膜代替。 本专利技术中金属丝网可以浇铸在一端复合有金属介电多层膜的聚酯、玻璃、有机玻璃等透明材料中，或用透明的粘接剂粘接或复合在有金属介电多层膜的透明衬底上，或者直接复合在金属介电多层膜上，复合可以用电子束蒸发或者溅射等方法。 本专利技术和已有技术对比，综合了不同技术的优点，具体包括1)较稀疏的金属丝网即可达到对1G到30G赫兹之间的微波20-30DB的屏蔽衰减作用，同时有很好的透明效果。2)具有量子阱结构的金属介电薄膜复合材料在很宽的频率范围内对微波有30-40DB的屏蔽衰减作用，并且在可见光区域保持良好的透明性能。3)在大功率微波辐射的情况下，金属丝网对微波有很大的衰减作用从而使得薄膜不容易聚集大量的热量而导致层间的断裂。4)利用四分之一波片结构可以得到对某一特定微波频率的完全屏蔽效果。 总体而言，本专利技术在保证可见光区域较好透过特性的同时屏蔽要求的微波波段以及波长更长的电磁波辐射，如微波、无线电波同时得到在可见光区域理想的透明度，可以用于防电磁污染、防微波泄露、以及电磁兼容等方面。 图2是本专利技术的一种电磁屏蔽观察窗中有关金属介电多层膜中的功能层结构的示意图。 图3是本专利技术的一种电磁屏蔽观察窗中金属丝网在观察窗平面内的垂直投影示意图。 在本专利技术中，所述的单层或多层的金属丝网的特征在于任一层金属丝网由单组拉直或多组拉直的金属细丝构成，每组金属细丝中的任意两根金属细丝都在同一平面内且彼此平行，任意一组金属细丝中的任意一根金属细丝到另一组金属丝所处平面的投影与该组金属丝的取向夹角在大于0小于180度之间，所述的金属细丝的直径在0.005毫米到5毫米之间，材料采用导电性能良好的金属或者合金，如金、银、铜、铝、不锈钢等，每根金属细丝的两端都达到或者超过相应窗口所在的位置而完全覆盖窗口。 本专利技术中所述的金属介电复合薄膜完全覆盖于透明的衬底材料上，所述的金属介电复合薄膜和已有技术中的微波腔体材料零间隙复合，其结构类似于半导体量子阱结构，所述的金属介电复合薄膜由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介质薄膜衬底，其结构和各层薄膜的排列分别如A1B1和B2A2，其中A1、A2和B1、B2分别代表具有不同折射率的两种透明材料，如硫化锌和氟化镁，每个诱导层的实际厚度在2.0纳米到10000.0纳米之间，所述的功能层的厚度在3.0纳米到10000.0纳米之间，可以由一种、两种或两种以上的介质膜以及金属膜构成；所述的功能层包含至少一层金属介质膜，或者由多层的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁屏蔽观察窗，设置在已有技术中的微波腔体上，其特征在于：所述的电磁屏蔽观察窗由单层或多层的金属丝网以及单层或多层的光学薄膜构成，所述的光学薄膜和微波腔体零间隙复合，所述的光学薄膜由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介电介质或半导体薄膜衬底，所述的功能层为单层金属膜或者含有多层金属膜的金属介电介质多层膜，所述的金属丝网由至少两组金属细丝构成，其中任意一组金属细丝中相邻的两根金属细丝之间的垂直距离小于等于所述的微波腔体中使用的最小截止微波波长的１／２倍，所述的金属丝网与所述的光学薄膜复合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电磁屏蔽观察窗，设置在已有技术中的微波腔体上，其特征在于所述的电磁屏蔽观察窗由单层或多层的金属丝网以及单层或多层的光学薄膜构成，所述的光学薄膜和微波腔体零间隙复合，所述的光学薄膜由对称放置的两个诱导层和中间的功能层构成，所述的对称放置在功能层两边的诱导层分别为透明的双层介电介质或半导体薄膜衬底，所述的功能层为单层金属膜或者含有多层金属膜的金属介电介质多层膜，所述的金属丝网由至少两组金属细丝构成，其中任意一组金属细丝中相邻的两根金属细丝之间的垂直距离小于等于所述的微波腔体中使用的最小截止微波波长的1/2倍，所述的金属丝网与所述的光学薄膜复合。2.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的金属丝网由一组或多组拉直的金属细丝构成。3.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的任意一组金属细丝中的任意两根金属细丝都处于同一平面内且彼此平行。4.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的任意一组金属细丝中的任意一根金属细丝到另一组金属丝所处平面的投影与该组金属丝的取向夹角在大于0小于180度之间。5.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的金属细丝的直径为0.005毫米到5毫米。6，如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的任意一组金属细丝中的任意相邻两金属细丝之间的距离在0.3毫米到50毫米。7.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于所述的任意一组金属丝至少与另一组金属丝垂直。8.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于构成金属丝网的材料为金。9.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于构成金属丝网的材料为银。10.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于构成金属丝网的材料为铜。11.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于构成金属丝网的材料为铝。12.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽观察窗，其特征在于构成金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会琴，
申请(专利权)人：李宏强，陈鸿，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]