移动通信基站电磁辐射屏蔽材料探究

电磁屏蔽的原理是通过屏蔽材料对电磁能流的反射、吸收和引导作用，使其传播受阻或减弱，它是实现电磁兼容的有效方法之一。其作用原理是采用低电阻的导体材料，利用导体材料对电磁能流的反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而减弱源电磁场的辐射效果，通常用屏蔽效能（SE）来表示[1]。所谓屏蔽效能就是屏蔽材料对电磁信号的衰减值，电磁波能量的衰减程度的大小表示了屏蔽效应的好坏，它以分贝值（dB）来表示，分贝值越大，则衰减的效果越好[2]。屏蔽效能按公式（1）计算[3]：

常用的电磁屏蔽材料有金属导电网、铜箔、金属纺织物等，本文用于实验检测的材料如下表1。

将屏蔽材料制成底部镂空的长方体，尺寸15cm*15cm*30cm，检测仪器为nadar NBM550，探头型号：EF0391 检测时，将探头置于屏蔽材料制成的长方体内。

为了解各材料的屏蔽效果，本文选择了两个不同发射频率的天线进行检测。

选取了位于杭州未来科技城某商务楼顶的基站天线。该楼顶有中国电信CDMA和LTE天线各一套。点位1位于CDMA天线背面1m，点位2位于LTE天线背面1m。检测日期：2020年8月27日 天气：晴，温度：28-29℃，湿度55至60%。检测结果见表2。

由表2、图1和图2可知，当发射频率较低时，不同的屏蔽材料的屏蔽效果不等，其中100目的铜网屏蔽效果最好，为21.2dB；当发射频率较高时，0.2m厚铜箔的屏蔽效能最好，为12.7dB，金属无纺布的屏蔽效果也相对较高。

表1 实验材料清单序号 材料名称 序号 材料名称1 100目铜网 7 铜箔2 200目铜网 8 导电胶布3 300目铜网 9 0.05厚铜箔4 350目铜网 10 0.2厚铜箔5 400目铜网 11 金属无纺布6 500目铜网 / /

表2 射频综合场强检测结果表（V/m）屏蔽材料 CDMA天线背面1m LTE天线背面1m电场强度（V/m）屏蔽效能（dB）电场强度（V/m）屏蔽效能（dB）未屏蔽 31.56 / 10.70 /铜箔 2.90 20.7 4.84 6.9导电胶布 3.69 18.6 5.37 6.0 100目铜网 2.76 21.2 3.52 9.7 200目铜网 2.86 20.9 4.27 8.0 300目铜网 3.66 18.7 3.42 9.9 350目铜网 3.78 18.4 2.88 11.4 400目铜网 4.73 16.5 3.08 10.8 500目铜网 3.11 20.1 4.69 7.2 0.05厚铜箔 4.56 16.8 3.27 10.3 0.2厚铜箔 4.14 17.6 2.47 12.7金属无纺布 5.61 15.0 2.70 12.0

图1 CDMA天线背面不同材料的屏蔽效能曲线

图2 LTE天线背面不同材料的屏蔽效能曲线

总结：目前市面上常见的屏蔽材料对基站的屏蔽效果均不等，对于低频率的发射天线，可以用100目的铜网进行屏蔽，针对发射频率较高的天线可以用金属无纺布进行屏蔽。

[1]古映莹，邱小勇，胡启明，电磁屏蔽材料的研究进展[J].材料导报，2005.19（2）：53-56

[2]刘卫东.电磁屏蔽原理与电磁屏蔽材料[J].消费导刊，2014（8）：199-200.

[3]胡卫东，李萍，彭煜.高频电磁防护织物屏蔽效能研究[J].电子科技 ，2013，26（09）：92-94+97.

电磁屏蔽的原理是通过屏蔽材料对电磁能流的反射、吸收和引导作用，使其传播受阻或减弱，它是实现电磁兼容的有效方法之一。其作用原理是采用低电阻的导体材料，利用导体材料对电磁能流的反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而减弱源电磁场的辐射效果，通常用屏蔽效能（SE）来表示[1]。所谓屏蔽效能就是屏蔽材料对电磁信号的衰减值，电磁波能量的衰减程度的大小表示了屏蔽效应的好坏，它以分贝值（dB）来表示，分贝值越大，则衰减的效果越好[2]。屏蔽效能按公式（1）计算[3]：常用的电磁屏蔽材料有金属导电网、铜箔、金属纺织物等，本文用于实验检测的材料如下表1。将屏蔽材料制成底部镂空的长方体，尺寸15cm*15cm*30cm，检测仪器为nadar NBM550，探头型号：EF0391 检测时，将探头置于屏蔽材料制成的长方体内。为了解各材料的屏蔽效果，本文选择了两个不同发射频率的天线进行检测。选取了位于杭州未来科技城某商务楼顶的基站天线。该楼顶有中国电信CDMA和LTE天线各一套。点位1位于CDMA天线背面1m，点位2位于LTE天线背面1m。检测日期：2020年8月27日 天气：晴，温度：28-29℃，湿度55至60%。检测结果见表2。由表2、图1和图2可知，当发射频率较低时，不同的屏蔽材料的屏蔽效果不等，其中100目的铜网屏蔽效果最好，为21.2dB；当发射频率较高时，0.2m厚铜箔的屏蔽效能最好，为12.7dB，金属无纺布的屏蔽效果也相对较高。表1 实验材料清单序号 材料名称 序号 材料名称1 100目铜网 7 铜箔2 200目铜网 8 导电胶布3 300目铜网 9 0.05厚铜箔4 350目铜网 10 0.2厚铜箔5 400目铜网 11 金属无纺布6 500目铜网 / /表2 射频综合场强检测结果表（V/m）屏蔽材料 CDMA天线背面1m LTE天线背面1m电场强度（V/m）屏蔽效能（dB）电场强度（V/m）屏蔽效能（dB）未屏蔽 31.56 / 10.70 /铜箔 2.90 20.7 4.84 6.9导电胶布 3.69 18.6 5.37 6.0 100目铜网 2.76 21.2 3.52 9.7 200目铜网 2.86 20.9 4.27 8.0 300目铜网 3.66 18.7 3.42 9.9 350目铜网 3.78 18.4 2.88 11.4 400目铜网 4.73 16.5 3.08 10.8 500目铜网 3.11 20.1 4.69 7.2 0.05厚铜箔 4.56 16.8 3.27 10.3 0.2厚铜箔 4.14 17.6 2.47 12.7金属无纺布 5.61 15.0 2.70 12.0图1 CDMA天线背面不同材料的屏蔽效能曲线图2 LTE天线背面不同材料的屏蔽效能曲线总结：目前市面上常见的屏蔽材料对基站的屏蔽效果均不等，对于低频率的发射天线，可以用100目的铜网进行屏蔽，针对发射频率较高的天线可以用金属无纺布进行屏蔽。参考文献[1]古映莹，邱小勇，胡启明，电磁屏蔽材料的研究进展[J].材料导报，2005.19（2）：53-56[2]刘卫东.电磁屏蔽原理与电磁屏蔽材料[J].消费导刊，2014（8）：199-200.[3]胡卫东，李萍，彭煜.高频电磁防护织物屏蔽效能研究[J].电子科技 ，2013，26（09）：92-94+97.

上一篇：强化实验教学中心辐射 实现优质教学资源共享

下一篇：高速铁路网络对长三角城市群的发展影响研究