本發(fā)明涉及吸波結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種吸波結(jié)構(gòu)和運用所述吸波結(jié)構(gòu)的電子產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
：家用電器，例如電視機，在人們的生活工作中起著越來越重要的作用。在家用電器的使用過程中也伴隨著電磁輻射的產(chǎn)生，電磁輻射作用對用戶的身體健康也會造成一定損害。面對家用電器的電磁輻射問題，現(xiàn)有技術(shù)中開始運用超材料制成的吸波結(jié)構(gòu)來吸收電磁波。現(xiàn)有技術(shù)中的吸波結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收效果不佳。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提供一種吸波結(jié)構(gòu)，旨在提高吸波結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收效果。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的吸波結(jié)構(gòu)，包括呈周期排列的若干個吸波單元，每個所述吸波單元包括沿電磁波傳播方向依次設(shè)置的電諧振器單元、介質(zhì)層和金屬底板；所述電諧振器單元包括由四條金屬邊首尾垂直相接圍合形成的金屬線框；每條所述金屬邊的中部向所述金屬線框的中心方向彎折靠近以形成彎折部，所述彎折部將其所在的所述金屬邊分隔成兩段直邊。優(yōu)選地，所述彎折部包括第一邊和平行間隔設(shè)置的兩條第二邊，其中一條第二邊的一端連接所述第一邊的其中一端，另一端連接其中一條直邊；另一條第二邊的一端連接所述第一邊的另一端，另一端連接另一條直邊。優(yōu)選地，所述吸波結(jié)構(gòu)還包括串聯(lián)于所述金屬線框的電阻，所述電阻設(shè)置于所述金屬線框的中心線兩側(cè)，且各個電阻關(guān)于所述金屬線框的中心線對稱設(shè)置。優(yōu)選地，每條所述直邊、每條所述第一邊以及每條所述第二邊分別串聯(lián)一個電阻。優(yōu)選地，所述電阻的阻值為50Ω-100Ω。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層和所述金屬底板之間還設(shè)置空氣層或泡沫層。優(yōu)選地，所述金屬邊的寬度為0.4mm-0.8mm。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層為由FR4板。優(yōu)選地，所述吸波單元的長度和寬度相等，所述吸波單元的長度和寬度分別為8mm-12mm。本發(fā)明還提供一種電子產(chǎn)品，包括所述吸波結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述吸波結(jié)構(gòu)的電諧振器單元包括由四條金屬邊首尾垂直相接圍合形成的金屬線框；每條所述金屬邊的中部向所述金屬線框的中心方向彎折靠近以形成彎折部，所述彎折部將其所在的所述金屬邊分隔成兩段直邊，所述電諧振器單元的每一條所述金屬邊通過所述彎折部相互靠近，更容易發(fā)生諧振，因此，所述吸波結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收作用顯著。附圖說明圖1為本發(fā)明吸波結(jié)構(gòu)中的吸波單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的吸波單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明吸波結(jié)構(gòu)的回波損耗曲線圖；圖4為本發(fā)明吸波結(jié)構(gòu)的吸波率曲線圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱10電諧振器單元12第一邊13第二邊14直邊15電阻20介質(zhì)層30金屬底板40空氣層本發(fā)明目的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式應(yīng)在理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。超材料是一種人工復(fù)合材料，因為其超常的物理特性，在隱身技術(shù)，天線罩，微波器件，抗電磁干擾軍事領(lǐng)域早有廣泛應(yīng)用。在電子產(chǎn)品中，目前很難看到有超材料運用的相關(guān)實例，隨著當(dāng)前電子產(chǎn)品的電磁兼容問題日益突出，常規(guī)的電磁輻射整改方案很難滿足項目進度要求，嘗試使用這種超材料設(shè)計的吸波體就可以快速解決電子產(chǎn)品設(shè)計中遇到的EMC難題。本發(fā)明提供的吸波結(jié)構(gòu)，是工作在低頻段的超材料吸波體結(jié)構(gòu)，可以安裝在電子產(chǎn)品中，實現(xiàn)對3.5GHz～6GHz頻率范圍內(nèi)的電磁輻射高達(dá)90％以上的吸波效果。請參閱圖1和圖2，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一實施例提供一種吸波結(jié)構(gòu)，包括呈周期排列的若干個吸波單元，每個所述吸波單元包括沿電磁波傳播方向依次設(shè)置的電諧振器單元10、介質(zhì)層20和金屬底板30；所述電諧振器單元10包括由四條金屬邊首尾垂直相接圍合形成的金屬線框；每條所述金屬邊的中部向所述金屬線框的中心方向彎折靠近以形成彎折部，所述彎折部將其所在的所述金屬邊分隔成兩段直邊14。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述吸波結(jié)構(gòu)的電諧振器單元10包括由四條金屬邊首尾垂直相接圍合形成的金屬線框；每條所述金屬邊的中部向所述金屬線框的中心方向彎折靠近以形成彎折部，所述彎折部將其所在的所述金屬邊分隔成兩段直邊14；所述電諧振器單元10的每一條所述金屬邊通過所述彎折部相互靠近，更容易發(fā)生諧振，所述吸波結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收作用顯著。所述吸波結(jié)構(gòu)由所述吸波單元呈周期排列形成，所述吸波結(jié)構(gòu)可以安裝在任意需要進行電磁波吸收的電子產(chǎn)品中。為了便于介紹，在本實施例中，將所述電子產(chǎn)品列舉為電視機。所述吸波結(jié)構(gòu)中的所述吸波單元的數(shù)量可以根據(jù)實際的電子產(chǎn)品尺寸進行調(diào)整，當(dāng)所述吸波結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電視機中時，將所述吸波結(jié)構(gòu)設(shè)置于電視機后殼或者電視機的PCB板上方固定。所述吸波結(jié)構(gòu)的尺寸以不小于電視機的機芯PCB板面積為宜，這樣才能全面吸收電視機機芯產(chǎn)生的電磁波。當(dāng)所述吸波結(jié)構(gòu)的尺寸與電視機機芯的PCB板相同時，既能保證較佳的電磁波吸收效果，又能保證較低的制作成本。每條所述金屬邊的彎折部分別自其所在的所述金屬邊向所述金屬線框的中心方向彎折靠近，但不超過所述金屬線框的中心。所述金屬線框可以是銅線、鋁線或具有導(dǎo)電功能的任意金屬線。優(yōu)選地，所述彎折部包括第一邊12和平行間隔設(shè)置的兩條第二邊13，其中一條第二邊13的一端連接所述第一邊12的其中一端，另一端連接其中一條直邊14；另一條第二邊13的一端連接所述第一邊12的另一端，另一端連接另一條直邊14。所述電諧振器單元10為表面頻率選擇層，所述金屬線框應(yīng)形成一個中心對稱的金屬框。在本實施例中，所述直邊14、所述第一邊12以及所述第二邊13相互連接，以圍合形成具有二十條邊的所述金屬線框，所述彎折部使四條所述金屬邊的距離更近，因此所述電諧振器單元10更容易發(fā)生諧振。進一步地，所述第一邊12可以與所述彎折部所在的金屬邊平行間隔設(shè)置，所述第二邊13可以與所述彎折部所在的金屬邊垂直設(shè)置，以使所述金屬線框中相連的任意兩條邊保持相互垂直的位置關(guān)系。當(dāng)然，所述彎折部的結(jié)構(gòu)并不以此為限，所述彎折部中的第一邊12與第二邊13可以的位置關(guān)系可以不相互垂直，所述彎折部也不限于由直線型的三條邊連接形成，所述彎折部可以呈弧形，例如U字型，V字型。優(yōu)選地，所述吸波結(jié)構(gòu)還包括串聯(lián)于所述金屬線框的電阻，所述電阻設(shè)置于所述金屬線框的中心線兩側(cè)，且各個電阻關(guān)于所述金屬線框的中心線對稱設(shè)置。所述電阻15的加入，顯著提升了所述吸波結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收帶寬，帶寬由幾百兆增大至3.5GHz-6GHz。所述電阻15可以設(shè)置于所述直邊14或設(shè)置于所述彎折部，或者在所述直邊14和所述彎折部同時設(shè)置；所述電阻15可以設(shè)于所述彎折部的第一邊12或者第二邊13，也可以在所述第一邊12和所述第二邊13同時設(shè)置。需要注意的是，所述電阻15關(guān)于所述金屬線框的中心線對稱設(shè)置時，電阻15對稱分布的所述吸波結(jié)構(gòu)對輻射源的極化方式不敏感，針對垂直極化波和水平極化波均能有效吸收。所述吸波結(jié)構(gòu)對3.5GHz-6GHz頻率范圍內(nèi)的電磁輻射能實現(xiàn)高達(dá)90％以上的吸波效果，高頻吸收效果好，且對所述電磁波的吸收帶寬大。優(yōu)選地，每條所述直邊14、每條所述第一邊12以及每條所述第二邊13分別串聯(lián)一個電阻15。在本實施例中，所述金屬線框的每一條邊串聯(lián)一個電阻15，由于所述金屬線框具有二十條邊，因此，所述電阻15的數(shù)量也為二十個。二十個所述電阻15優(yōu)選關(guān)于所述金屬線框的中心線對稱設(shè)置，因此，電阻15對稱分布的所述吸波結(jié)構(gòu)對輻射源的極化方式不敏感，針對垂直極化波和水平極化波均能有效吸收。所述吸波結(jié)構(gòu)對3.5GHz-6GHz頻率范圍內(nèi)的電磁輻射能實現(xiàn)高達(dá)90％以上的吸波效果，高頻吸收效果好，且對所述電磁波的吸收帶寬大。各個所述電阻15可以關(guān)于所述金屬線框的橫向中心線對稱分布，同時，也可以關(guān)于所述金屬線框的縱向中心線對稱分布，對垂直極化波和水平極化波的吸收效果更好。所述橫向中心線和縱向中心線是圖2中所示的吸波單元的橫向中心線和縱向中心線。在保證每一條邊設(shè)置一個電阻15，且二十個電阻15在所述金屬線框上關(guān)于所述金屬線框的中心線對稱設(shè)置的條件下，每個所述電阻15可以在其所在的邊的長度范圍內(nèi)任意位置，例如，位于所述第一邊12的電阻15可以在所述第一邊12的長度范圍內(nèi)任意設(shè)置，位于所述直邊14的電阻15可以在所述直邊14的長度范圍內(nèi)任意設(shè)置。當(dāng)所述吸波結(jié)構(gòu)用于吸收電磁波時，首先所述電諧振器單元10發(fā)生諧振，由電視機的機芯產(chǎn)生的部分電磁波被所述介質(zhì)層20和所述電阻15的歐姆損耗所消耗，然后，所述金屬底板30將未被吸收的電磁波逆向反射至所述電諧振器單元10，所述電諧振器單元10再次對電磁波進行消耗，如此反復(fù)，以避免電磁輻射泄露。優(yōu)選地，所述電阻15的阻值為50Ω-100Ω，典型值為62Ω。每個所述電阻15的阻值可以在50Ω-100Ω中任意取值，但是，電阻15值越大，所述吸波單元對低頻的電磁波會具有較好的吸收效果，同時，電阻15值越大，所述吸波單元對電磁波的吸收帶寬也會越窄。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層20和所述金屬底板30之間還設(shè)置空氣層40或泡沫層。所述空氣層40或泡沫層用于提高諧振效果，所述介質(zhì)層20和所述金屬底板30之間并不僅限于設(shè)置所述空氣層40或泡沫層，介電常數(shù)接近1(例如介電常數(shù)為1.0-2.0)的介質(zhì)都可以設(shè)置在所述介質(zhì)層20和所述金屬底板30之間，以提高所述吸波結(jié)構(gòu)的電磁波吸收效果。當(dāng)所述介質(zhì)層20和所述金屬底板30之間設(shè)置的是空氣層40時，所述介質(zhì)層20和所述金屬底板30之間通過連接件固定，以保持兩者之間的空氣層40厚度，所述連接件可以是螺栓或其他任意具有連接功能的部件。優(yōu)選地，所述空氣層40或泡沫層的厚度為10mm-14mm。所述空氣層40或所述泡沫層的厚度為10mm-14mm時，產(chǎn)生的諧振效果較好。在本實施例中，所述電阻15的阻值優(yōu)選為62Ω，因此，所述吸波結(jié)構(gòu)能對電磁波保持較寬的吸收帶寬。優(yōu)選地，所述金屬邊的寬度為0.4mm-0.8mm。所述金屬邊的寬度可以在0.4mm-0.8mm內(nèi)進行選擇，在本實施例中，所述金屬邊的寬度優(yōu)選為0.6mm。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層20的介電常數(shù)為4.2，且所述介質(zhì)層20的厚度為1.0mm。所述介質(zhì)層20的介電常數(shù)也可以在3-5中進行選擇，在本實施例中，所述介質(zhì)層20的介電常數(shù)為4.2，損耗角正切為0.025，所述介質(zhì)層20的厚度為1.0mm。當(dāng)然，所述介質(zhì)層20的介電常數(shù)和厚度范圍并不以此為限，此處僅作出一種列舉。優(yōu)選地，所述介質(zhì)層20為FR4板。所述介質(zhì)層20既可為所述電諧振器單元10提供支撐，也能吸收電磁波，為了綜合考慮其機械性能和電氣性能，所述介質(zhì)層20可以為FR4板，當(dāng)然，此處對所述介質(zhì)層20的材料并不作限制，介電常數(shù)較低且能吸收電磁波的材料均同理包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，例如，所述介質(zhì)層20還可以為F4B板。優(yōu)選地，所述金屬底板30的厚度為0.02mm。所述金屬底板30用于反射未被吸收的電磁波，為保證所述吸波結(jié)構(gòu)具有較小的總體厚度，在本實施例中，所述金屬底板30的厚度優(yōu)選為0.02mm，當(dāng)然，所述金屬底板30的厚度不限于此。優(yōu)選地，所述吸波單元的長度和寬度相等，所述吸波單元的長度和寬度分別為8mm-12mm。為了保證較佳的吸收效果，所述吸波單元優(yōu)選呈正方形，且所述吸波單元的長度和寬度分別為8mm-12mm。在本實施例中，所述吸波單元的長度和寬度分別為10mm。請參照圖3和圖4，從所述吸波結(jié)構(gòu)的測試結(jié)果可知：在3.5GHz～6GHz的帶寬范圍內(nèi)，吸波體可以對電磁輻射達(dá)到-18dB的衰減；所述吸波結(jié)構(gòu)在3.5GHz～6GHz的帶寬范圍內(nèi)的吸波率接近90％。此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種電子產(chǎn)品，包括所述吸波結(jié)構(gòu)。所述電子產(chǎn)品可以是任意需要進行電磁輻射吸收的產(chǎn)品，例如，電視機、臺式電腦、手機等。所述吸波結(jié)構(gòu)用于吸收所述電子產(chǎn)品的機芯產(chǎn)生的電磁波。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3