The Physics of a Foil Closure
Mae cawell Faraday yn gweithio gan ddau fecanwaith: adlewyrchiad o'r don digwyddiad ar yr arwyneb dargludol, ac amsugno'r egni sy'n treiddio. Mynegir effeithiolrwydd cysgodi fel SE mewn desibelau, swm y golled adlewyrchiad, colled amsugno a chywiriad adlewyrchiad lluosog. Mae colled adlewyrchiad yn dominyddu ar gyfer dargludydd tenau mewn rhwystriant isel neu faes tonnau awyren, tra bod colled amsugno yn tyfu gyda thrwch ac amlder. Ar gyfer alwminiwm â dargludedd o tua 3.77 x 107S/m a athreiddedd cymharol o 1, mae'r ddau fecanwaith ar gael o ddeunydd ychydig o ficrometrau o drwch.
Dyfnder y Croen: Pam Mae Trwch Ffoil yn Bwysig Ar Amlder Isel yn unig
Dyfnder croen yw'r dyfnder y mae'r dwysedd presennol wedi gostwng i 1/e o'i werth arwyneb, ac fe'i rhoddir gan y gwreiddyn sgwâr o 2 wedi'i rannu â chynnyrch amledd onglog, athreiddedd a dargludedd. Ar gyfer alwminiwm y gwerthoedd canlyniadol yw:
| Amlder | Dyfnder croen mewn alwminiwm | Colli amsugno ar gyfer ffoil 12 micrometr |
|---|---|---|
| 10 kHz | tua 0.8 mm | llai nag 1 dB |
| 1 MHz | tua 82 micrometr | tua 1 dB |
| 100 MHz | tua 8 micrometr | tua 13 dB |
| 1 GHz | tua 2.6 micrometr | tua 40 dB |
Amcangyfrifir bod colled amsugno 8.7 gwaith y trwch wedi'i rannu â dyfnder y croen, mewn desibelau. Mae'r tabl yn dangos y ffin ymarferol: mae ffoil cartref safonol tua 10 i 15 micrometr o drwch yn ymddwyn fel tarian drydanol drwchus o tua 10 MHz i fyny, ond ar amlder prif gyflenwad ac amlder sain mae'n llawer teneuach nag un dyfnder croen a daw'r rhan fwyaf o'r gwanhau o adlewyrchiad ac o sylfaen y lloc. Dyma pam y gall lapio ffoil rwystro signal ffôn symudol dan do a dal i fethu'n wael fel tarian magnetig amledd isel.
Lle mae Cewyll Faraday Go Iawn yn Gollwng
Nid y ffoil yw'r golled amlycaf o gysgodi mewn lloc ffoil ond yn hytrach y diffyg parhad. Mae unrhyw agorfa sy'n fwy na thua un rhan o ugeinfed o donfedd yn gweithredu fel antena slot ac yn gollwng yn effeithlon. Ar 1 GHz, mae un donfedd tua 300 mm, felly mae bwlch 15 mm eisoes yn rheiddiadur difrifol. Llwybrau gollyngiadau eraill yw'r gorgyffwrdd seam, a ddylai fod o leiaf 10 mm a'i fondio neu ei blygu yn hytrach na'i fwndelu yn unig; cofnodion cebl, y mae'n rhaid eu hidlo neu eu terfynu i wal y lloc; a'r ffilm ocsid ar alwminiwm, sy'n tyfu i 2 i 4 nm ar unwaith mewn aer ac yn cynhyrchu cyswllt unioni, ymwrthedd uchel oni bai bod y cyd wedi'i fondio'n fecanyddol neu'n cael ei gynorthwyo â chyfansoddyn dargludol.
Defnyddiau, Ffurflenni ac Arfer Adeiladu
Mae ffoil alwminiwm, ffilm metelaidd a ffabrig dargludol i gyd yn ymddangos mewn cynhyrchion cysgodi. Mae ffoil yn rhoi'r dargludedd uchaf a'r perfformiad hirdymor mwyaf sefydlog, ond mae'n crychau ac yn tyllu'n hawdd a gall crychau gracio haen denau iawn. Mae ffilm wedi'i meteleiddio yn fwy hyblyg ac yn gwrthsefyll blinder ystwytho'n well, ar gost dargludedd is. Ar gyfer pecynnu y mae'n rhaid iddo hefyd reoli gollyngiad statig, yr adeiladwaith arferol yw haen allanol o bolymer dissipative statig dros haen fetel, ac mae bagiau o'r fath yn gymwys i ANSI / ESD S541 ar gyfer amddiffyn dyfeisiau rhyddhau electrostatig sensitif. Gwneir gwythiennau mewn amgaead adeiledig trwy blygu, trwy dâp gludiog dargludol neu drwy weldio, a dylid gwirio parhad y cyd trwy fesur gwrthiant ar draws y seam.
Profi Effeithiolrwydd Gwarchod
Mae cysgodi lefel deunydd yn cael ei fesur gan ddull llinell drawsyrru cyfechelog fflans ASTM D4935, sy'n rhoi effeithiolrwydd cysgodi yn erbyn ton awyren dros ystod amledd diffiniedig, fel arfer 30 MHz i 1.5 GHz. Mae perfformiad lefel amgaead yn cael ei fesur gan ddulliau IEEE 299, sy'n defnyddio antenâu wedi'u graddnodi y tu mewn a'r tu allan i'r lloc ac yn adrodd am wanhad ar amleddau diffiniedig. Mae'r ddau ddull yn adrodd desibel, ac mae ffigwr a ddyfynnwyd yn ddiystyr heb yr ystod amledd, y dull prawf a'r math o faes, oherwydd gall cawell ffoil sy'n mesur 60 dB ar 900 MHz fesur dim ond ychydig o ddesibel ar 50 Hz.
Terfynau a Chamddealltwriaethau Cyffredin
Mae tri phwynt yn cael eu camddeall fel mater o drefn. Yn gyntaf, mae cawell Faraday yn blocio meysydd trydan a thonnau radio, ond nid yw'n rhwystro maes magnetig statig. Yn ail, nid yw ffoil alwminiwm yn cysgodi trwy ddaearu yn unig; rhaid i'r lloc fod yn drydanol barhaus, a dim ond os yw wedi'i fondio i botensial diffiniedig y bydd deunydd lapio arnofiol yn draenio. Yn drydydd, ni fydd lapio dyfais sy'n trosglwyddo ei signal ei hun yn ei dawelu ym mhob cyflwr, oherwydd mae haen ffoil sy'n agos at antena yn dad-diwnio'r antena a gall newid y sbectrwm allyriadau yn hytrach na'i amsugno'n unig. Dylai unrhyw gais gwarchod sy'n effeithio ar gynnyrch ardystiedig gael ei wirio trwy fesuriad, nid trwy ragdybiaeth.
Cwestiynau Cyffredin
Q:Pa mor drwchus ddylai ffoil alwminiwm fod i rwystro signal ffôn symudol?
A: Yn gyffredinol, mae haen sengl o ffoil cartref cyffredin tua 10 i 15 micrometr o drwch yn ddigon uwch na ychydig gannoedd o megahertz, ond mae'r canlyniad yn dibynnu ar ba mor llwyr y mae'r eitem wedi'i lapio. Mae gorchudd a sêm yn gorgyffwrdd yn bwysicach nag ychwanegu ail haen.
Q:A yw ffoil alwminiwm yn rhwystro meysydd magnetig?
A: Dim ond meysydd magnetig eiledol, a dim ond cyn belled ag y mae ei drwch yn agosáu at un dyfnder croen. Nid yw cae statig yn cael ei wanhau, ac ar 50 neu 60 Hz mae dyfnder y croen mewn alwminiwm tua 10 mm, yn llawer mwy trwchus nag unrhyw ffoil.
Q:Pam mae papur lapio ffoil weithiau'n methu â chysgodi er ei fod yn edrych wedi'i selio?
A: Bylchau, crychau a gwythiennau sy'n dominyddu. Mae agorfa sy'n fwy na thua un rhan o ugeinfed o donfedd yn pelydru'n gryf, ac mae'r ffilm ocsid naturiol ar alwminiwm yn creu cyswllt gwrthiant uchel ar wythiennau oni bai bod yr uniad wedi'i fondio.
Q:Pa safonau a ddefnyddir i fesur effeithiolrwydd cysgodi?
A: Mae ASTM D4935 yn mesur effeithiolrwydd cysgodi deunydd gwastad gyda deiliad cyfechelog fflans dros ystod amledd diffiniedig, ac mae IEEE 299 yn diffinio dulliau ar gyfer mesur effeithiolrwydd cysgodi lloc.
Q:Beth yw'r gwahaniaeth rhwng bag cysgodi ffoil a bag ffilm metelaidd?
A: Mae haen ffoil yn rhoi dargludedd uwch a gwanhad mwy sefydlog ond yn crychau ac yn gallu cracio. Mae ffilm metelaidd yn fwy hyblyg ac yn goroesi plygu dro ar ôl tro yn well, gyda dargludedd is. Mae bagiau ar gyfer dyfeisiau sensitif statig yn gymwys i ANSI/ESD S541.
Q:A ellir defnyddio ffoil alwminiwm i gysgodi ystafell gyfan?
A: Gall ddarparu gwanhad, ond dim ond os yw pob un o'r chwe arwyneb yn barhaus a bod pob mynediad cebl yn cael ei hidlo ar y ffin. Mae cysgodi ystafell ymarferol yn defnyddio paneli wyneb ffoil anhyblyg, gwythiennau bondio a threiddiadau wedi'u hidlo yn hytrach na ffoil rhydd.
