專利名稱：防電磁波輻射及抗干擾技術(shù)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)各類電子信息處理系統(tǒng)及電子通信系統(tǒng)防信息的電磁輻射保密安全問題、各類電子機(jī)電系統(tǒng)防電磁輻射環(huán)境保護(hù)問題和各類電子系統(tǒng)抗干擾問題，從元器件、插件等直至整機(jī)和子系統(tǒng)的對(duì)外引線方式、電路布線方式、顯示器顯示方式、整機(jī)屏蔽方式、系統(tǒng)總成傳輸方式及機(jī)房屏蔽方式等各層次入手，提出后述五項(xiàng)技術(shù)。
本發(fā)明的第一個(gè)特征是對(duì)任一“件”的“恒流等效元集束外引”。第二個(gè)特征是電路布線樣式的“集束樹結(jié)構(gòu)”。第三個(gè)特征是總成傳輸網(wǎng)絡(luò)的“集束樹結(jié)構(gòu)”。第四個(gè)特征是顯示器的“補(bǔ)償束、恒流束及對(duì)稱束原理”。第五個(gè)特征是膨松屏蔽。分述如下(一)低輻射抗干擾恒流等效元集束外引技術(shù)一般，正常工作狀態(tài)下，對(duì)于一只元件，一只組件，一片集成電路塊，一塊插件板，一個(gè)部件乃至一臺(tái)設(shè)備、一個(gè)子系統(tǒng)(以下，我們稱為“一件”或“該件”)而言，流經(jīng)該件全部J股對(duì)外引線的電流的代數(shù)和應(yīng)恒為零，或極接近于零。否則，它作為一個(gè)整體，電位就會(huì)有巨大變化。進(jìn)一步講，該件的對(duì)外引線股數(shù)若較多，對(duì)外功能又不是單一的，則有可能把該件全部(必要時(shí)從該件內(nèi)部電路某些節(jié)點(diǎn)增引若干股)J股對(duì)外引線最大限度地劃分為M組，且保證流經(jīng)每組全部引線的電流的代數(shù)和為一恒定值(各組可為不同的恒定值，但多數(shù)情況可能是恒為零)。此時(shí)，我們可把該件視為M個(gè)相互獨(dú)立的“恒流等效元”。簡(jiǎn)稱等效元或j-等效元。j是該等效元的全部引線作為一束的股數(shù)。因?yàn)槿我鈧€(gè)恒定值的代數(shù)和仍為一恒定值，又可把該件按不同需要任意視為m(1≤m≤M)個(gè)相互獨(dú)立的等效元。我們把上述原則稱作“恒流等效元”原則。按本原則把任一件的全部J股對(duì)外引線最大限度地劃分為M組，且使同一組內(nèi)的各引線相鄰排列或成束外引。這就是低輻射抗干擾“恒流等效元集束外引件”?；蚝?jiǎn)稱“束引件”。實(shí)施本技術(shù)，生產(chǎn)各類低輻射抗干擾恒流等效元集束外引件時(shí)，只需略微變動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)各類件的外引方式即可。按技術(shù)實(shí)用意義及經(jīng)濟(jì)價(jià)值言，實(shí)施本技術(shù)的首選件類均應(yīng)數(shù)集成電路塊，稍次是組件或插件板。
(二)低輻射抗干擾集束樹電路技術(shù)對(duì)任一給定的電原理圖，我們將用一棵“集束樹”體現(xiàn)它的布線樣式的基本結(jié)構(gòu)，用一棵“集束樹”或一片“集束林”體現(xiàn)它的布線樣式的總體結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明它具有低輻射抗干擾優(yōu)點(diǎn)。下面是有關(guān)集束樹或集束林的各項(xiàng)定義。寫在條目后園括號(hào)中的是圖論中的相應(yīng)元素的名詞，但被冠以我們自定義的卻并非必要的前綴。方括號(hào)中是它的單位。附圖
號(hào)后附注它在附圖中的記號(hào)。
j-等效元(j-梢點(diǎn))〔1個(gè)〕見圖(1)之〔1〕小園圈-定義見(一)。
j-集束(j-樹枝)〔1枝〕見圖(1)之〔2〕線段-把并(平)行的j(j≥1)股相互絕緣的導(dǎo)線集聚成一束，作為一個(gè)整體，稱作j-集束導(dǎo)線，簡(jiǎn)稱j-集束或集束。一束集束總有兩個(gè)端部，簡(jiǎn)稱端點(diǎn)。印刷電路板上，分布在單層或多層，相互間距很小的j股并(平)行導(dǎo)線，作為一個(gè)整體，也是j-集束。
j-元集束(j-梢枝)〔1枝〕見圖(1)之〔3〕細(xì)線段-一束j-集束，若在其同一端處以其j股導(dǎo)線與某j-等效元全部j股引線(針腳)一對(duì)一導(dǎo)通連接，則稱作j-元集束。j-元集束的長(zhǎng)度可以收縮為零。此時(shí)其上的梢點(diǎn)與匯聚點(diǎn)重合，稱芽點(diǎn)。見圖(1)之〔6〕。
k-匯聚點(diǎn)(k-叉點(diǎn))〔1個(gè)〕見圖(1)之〔4〕小園點(diǎn)-k(k≥2)束集束可匯聚至某處，該處稱k-匯聚點(diǎn)。參與k-匯聚的k束集束所含全部導(dǎo)線間按電原理圖要求實(shí)現(xiàn)有選擇的互導(dǎo)通連接，是合法k-匯聚的充要條件。k1-匯聚點(diǎn)與相鄰的k2-匯聚點(diǎn)可以合并為一個(gè)(k1+k2-2)-匯聚點(diǎn)。反之，也是可分解的。
j-混集束(j-干枝)〔1枝〕見圖(1)之〔5〕粗線段-與j-元集束相區(qū)別，其兩端均為匯聚點(diǎn)(叉點(diǎn))的j-集束稱作j-混集束。
上述定義已足夠表明對(duì)給定的電原理圖，存在且不唯一(大量存在)符合上述定義的樹結(jié)構(gòu)或森林結(jié)構(gòu)。我們稱之為集束樹或集束林。每棵集束樹或每片集束林都確定著一種布線樣式，例如一幅或一套單層或多層印刷電路板各層上的導(dǎo)線圖。這既是顯而易見的，也是簡(jiǎn)單可行的。
我們強(qiáng)調(diào)指出這種樹結(jié)構(gòu)和林結(jié)構(gòu)中是不存在集束回路的。況且還可以證明，在電路的任一工作狀態(tài)，不僅流經(jīng)任一j-元集束中全部j股導(dǎo)線的電流的代數(shù)和為恒定值，而且流經(jīng)任一j-混集束中全部j股導(dǎo)線的電流的代數(shù)和也為恒定值。因此，實(shí)施本技術(shù)，只存在每個(gè)j-等效元自身的輻射、每個(gè)j-等效元引線(針腳)及其向j-元集束的過渡導(dǎo)線的輻射以及各j-集束內(nèi)一些以線間距為寬，以該j-集束長(zhǎng)為長(zhǎng)(許多這樣的集束長(zhǎng)度可收縮為零)的“矩形”狹條回路的輻射。這些輻射顯然很微弱，而且多數(shù)是在近距離內(nèi)相互削弱或抵消的。由此可見，集束樹電路的電磁輻射強(qiáng)度已被控制到很低的限度。又，根據(jù)天線理論的互易定理，集束樹電路接收干擾的能力也被控制到相同的程度。所以，集束樹電路是低輻射和抗干擾的。
(三)低輻射抗干擾集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)一個(gè)給定的系統(tǒng)配置，對(duì)給定的各“件”用(一)中所述恒流等效元集束外引技術(shù)，使它們成為“束引件”。按該系統(tǒng)的總成傳輸原理圖，根據(jù)(二)中所述集束樹定義，得到該系統(tǒng)總成傳輸集束樹或集束林。并以軟性材料制成的軟性集束外加本發(fā)明中(五)中所述膨松屏蔽管實(shí)施之，即得該系統(tǒng)的低輻射抗干擾集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)。
(四)低信息輻射陰極射線管顯示器技術(shù)(a)補(bǔ)償束方案增設(shè)“補(bǔ)償電子束”，在行掃的有效期間內(nèi)，其束電流與工作電子束的束電流形成互補(bǔ)關(guān)系，瑩光屏上，凡補(bǔ)償電子束的靶點(diǎn)處均有遮光層，以免產(chǎn)生附加光效應(yīng)。本方案可用以設(shè)計(jì)制造黑白及彩色低信息輻射顯像管。在專用顯像管尚未實(shí)施前，利用現(xiàn)有技術(shù)彩色顯像管亦可實(shí)施本技術(shù)。為此，只需略改電路，使三電子束束電流之和為一恒定值即可。唯所得圖像將缺明暗對(duì)比而僅有色彩對(duì)比。此雖權(quán)宜之計(jì)，卻解燃眉之急。
(b)恒流束偏擊方案讓工作電子束的束電流保持恒值。用視頻信號(hào)控制每束工作電子束擊靶落點(diǎn)對(duì)靶心的偏離量，以形成對(duì)瑩光點(diǎn)的亮度控制。因束電流為常值，束的信息性偏角又非常微小，故其視頻信息電磁輻射強(qiáng)度必很微弱。本方案可用于黑白及彩色顯示器。用于黑白時(shí)，可在瑩屏上按行距印上遮光橫格線。視頻信號(hào)經(jīng)放大疊加在幀掃鋸齒波上或經(jīng)附加的線圈疊加在幀掃磁場(chǎng)上，用以控制電子束的落點(diǎn)在黑白區(qū)之間上下擺動(dòng)。適當(dāng)處理好各環(huán)節(jié)非線性關(guān)系等細(xì)節(jié)，以便獲得較好效果。本方案用于彩色顯示器時(shí)，可直接利用現(xiàn)有技術(shù)彩色顯像管。以具有孔式蔭罩板，“品”字形靶點(diǎn)分布的彩色顯像管為例，只要在原已裝于尾部的紅、綠、藍(lán)三個(gè)會(huì)聚組件各會(huì)聚線圈中或附加的等效線圈中分別附加經(jīng)變換處理的紅、綠、藍(lán)三色視頻信號(hào)電流，使各色電子束的落點(diǎn)在“品”字像素單元的徑向隨視頻信號(hào)而擺動(dòng)即可。
(c)恒流束變焦方案讓工作電子束的束電流保持恒值。用視頻信號(hào)控制每束工作電子束的聚(散)焦度以控制實(shí)際著靶的束電流分量而產(chǎn)生圖像光效應(yīng)。本方案用于黑白及彩色顯示均可。
(d)對(duì)稱束雙顯示方案用兩只相同的現(xiàn)有技術(shù)顯像管A及B(黑白的或彩色的)使A為常規(guī)狀態(tài)，而對(duì)B的幀掃線圈反接其極性，使其成為逆向幀掃，然后再使B管與A管背對(duì)背緊湊安裝在同一機(jī)座上。工作時(shí)輸入同一圖像信息，使它們工作于同步狀態(tài)。此時(shí)，兩者所發(fā)生的一切電磁現(xiàn)象均為中心點(diǎn)對(duì)稱的，在兩者電子槍相距不大的條件下，相關(guān)干涉的結(jié)果，使電磁波輻射強(qiáng)度很弱。
上述(a)、(b)、(c)、(d)中，所有按常規(guī)技術(shù)進(jìn)行的行掃、幀掃過程中，以及(b)、(c)中為產(chǎn)生偏擊和變焦的過程中由電磁線圈直接產(chǎn)生的電磁輻射均用相應(yīng)的補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的電磁輻射加以補(bǔ)償。補(bǔ)償裝置的線圈等盡量套在被它補(bǔ)償?shù)墓ぷ骶€圈等的外圍，或與之有適量軸向距離，其尺寸均較大，以削弱它對(duì)內(nèi)部正常工作的附加影響。
(五)防電磁輻射的膨松屏蔽技術(shù)要點(diǎn)將任一種多孔性并開孔性膨松材料，(如開孔性泡沫塑料、疏松型纖維板料、開孔型燒結(jié)材料之類。有機(jī)的或無(wú)機(jī)的，軟質(zhì)的或硬質(zhì)的，耐溫的或不耐溫的)用化學(xué)沉積、電鍍或真空鍍膜等方法，在其所有孔隙表面形成一層金屬膜，以構(gòu)成一種三維網(wǎng)狀導(dǎo)電體。用于電磁輻射屏蔽。
本膨松屏蔽用于單機(jī)，可充分利用機(jī)殼內(nèi)部空間，增加厚度卻不過份增加重量，有利于提高屏蔽效果，又能隔音減振。若用硬質(zhì)材料在模具內(nèi)發(fā)泡成型工藝制做還可與殼體面料形成一體，加強(qiáng)整機(jī)剛度。用于傳輸線或集束樹總成傳輸線、集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)，可制成較厚管狀套于其上，或使膨松基材在發(fā)泡等類工藝中與之形成一體的較厚管狀包于其外層。作為建筑材料用于機(jī)要機(jī)房建筑物的，可用多孔性開孔性材料制成磚塊或制成予制件作為基材制成。不僅可一物多用、嚴(yán)密屏蔽、隔音、隔熱，還可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和施工，縮短工期降低造價(jià)。作為裝修面料用于機(jī)要機(jī)房室內(nèi)外的，可用有機(jī)或無(wú)機(jī)，軟性或硬性材質(zhì)的多孔性膨松材料為基材制成，且使其表面呈裝飾性，作為板材或貼面使用。用于高溫環(huán)境、高溫器件或器件內(nèi)局部功能性高溫處的，可用多孔性燒結(jié)材料，如各類多孔性、開孔性工業(yè)陶瓷作為基材，鍍以高熔點(diǎn)金屬膜，甚至再形成一層更穩(wěn)定的金屬氧化層而制成。它將兼有耐溫、保溫功效。
綜上所述，本技術(shù)與已有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)功能好且全、品種多、適應(yīng)性強(qiáng)、比重小、工藝簡(jiǎn)單及成本低。
權(quán)利要求
1.系統(tǒng)由五部分組成，即低輻射抗干擾恒流等效元集束外引元器件、低輻射抗干擾集束樹電路、低輻射抗干擾集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)、Ⅰ至Ⅵ種低信息輻射陰極射線管顯示器、防電磁輻射膨松屏蔽層。(a)樹枝(2)j-集束。j(j≥1)股相距很近，相互絕緣的并(平)行導(dǎo)線作為一束，稱作j-集束。任一j-集束的長(zhǎng)度可按需要收縮為零。(b)叉點(diǎn)(4)是k-聚點(diǎn)。k(k≥2)束集束所含各股導(dǎo)線按電原理圖要求實(shí)現(xiàn)互導(dǎo)通連接的地點(diǎn)稱作k-聚點(diǎn)。相鄰兩叉點(diǎn)可重合，反之一個(gè)叉點(diǎn)亦可分解。(c)梢點(diǎn)(1)是j-等效元。(d)梢枝(3)是j-元集束。一束j-集束，若在其一端以其全部j股導(dǎo)線與一個(gè)j-等效元的全部j股引線一對(duì)一地導(dǎo)通連接，則稱作j-元集束，任一j-集束的長(zhǎng)度可按需要收縮為零，故梢枝可收縮為零，稱作零梢枝。(e)干枝(5)是j混集束。任一j-集束，若非j-元集束則為j-混集束。(f)芽點(diǎn)(6)是零梢枝上的梢點(diǎn)。它與相應(yīng)叉點(diǎn)重合。(g)第Ⅰ種顯示器的顯象管中增設(shè)一補(bǔ)嘗電子束，并在瑩屏上凡補(bǔ)嘗電子束的耙點(diǎn)處均有遮光層。(h)第Ⅲ種顯示器為在黑白顯像管瑩光屏上印有遮光格線。(i)第Ⅵ種顯示器為兩只現(xiàn)有顯像管背靠背緊湊安裝在同一機(jī)座上，并換接四只掃描線圈中一只線圈的極性。(j)在所有電磁輻射較強(qiáng)的線圈外圍，均有輻射補(bǔ)償線圈。(k)在一種多孔性并開孔性膨松材料，如泡沫塑料、纖維板材、燒結(jié)材料等，其上用化學(xué)沉積。電鍍或真空蒸鍍等方法，在所有孔隙表面形成一層金屬膜以構(gòu)成三維網(wǎng)狀導(dǎo)電體，必要時(shí)在金屬膜上形成一氧化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中所述，低輻射抗干擾恒流等效元集束外引元器件的特征是把任何“一件”的全部(包括必要時(shí)從內(nèi)電路某些節(jié)點(diǎn)增引的少部引線)對(duì)外引線按下述“恒流等效元”原則，最大限度地編為M組，并使同組的全部引線相鄰排列或自成一束引出，稱作集束外引件或稱束引件?！昂懔鞯刃г痹瓌t如下把任“一件”按其外部特性“等效條件”，最大限度地視為M個(gè)相互獨(dú)立的等效元，該件的全部外引線由此而被劃分為M組，分屬M(fèi)個(gè)等效元。必須滿足的等效條件是當(dāng)它處于在線工作的任一狀態(tài)，流經(jīng)任一等效元全部引線的電流的代數(shù)和為一恒定值。此恒定值可因不同等效元而異，但絕大多數(shù)情況是恒為零。所指的“一件”是對(duì)各類分立元器件、集成電路塊、組件、插件、部件、整機(jī)設(shè)備以至子系統(tǒng)的任一個(gè)體的稱呼。
3.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中所述，低輻射抗干擾集束樹電路的特征是將所需電路依下述“集束樹，集束林”原則布線。給定電原理圖，即可按定義構(gòu)成它的集束樹或集束林，且為多解，此任一解都完全確定一種布線樣式，其基本結(jié)構(gòu)為集束樹，總體結(jié)構(gòu)可以是集束樹，也可以是集樹林。“集束樹，集束林”原則如下集束樹和集束林是作為“圖論”研究對(duì)象的“樹”和“森林”，其構(gòu)成成份作為“圖”的“元素”取權(quán)利要求〔1〕中(a)至(f)所述定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中所述，低輻射抗干擾集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)的特征是其基本結(jié)構(gòu)為集束樹，總體結(jié)構(gòu)可以是集束樹，或?yàn)榧帧?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(g)所述，其特征為其補(bǔ)嘗電子束電流與工作電子束電流形成互補(bǔ)關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕所述，第Ⅱ種顯示器的特征是讓現(xiàn)有彩色顯像管的三電子束束電流之和為一恒定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(h)所述，第Ⅲ種顯示器其特征是讓電子束束電流為一恒定值，用視頻信號(hào)對(duì)幀掃偏角作附加的微量控制，以控制電子束之屏上落點(diǎn)在遮光區(qū)及非遮光區(qū)之間上下擺動(dòng)，產(chǎn)生圖像光效應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕所述，第Ⅳ種顯示器特征是讓彩色顯像管每束電子束束電流為一恒定值，用視頻信號(hào)分別對(duì)各束掃描偏角作符加的微量控制，以控制每束電子束擊耙著落點(diǎn)對(duì)耙心的偏離量而產(chǎn)生圖像光效應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕所述，第Ⅴ種顯示器特征是讓電子束的束電流為一恒定值，用視頻信號(hào)對(duì)其縱向聚(散)焦度作附加的微量控制，以控制其實(shí)際著落在無(wú)遮光層的瑩光物質(zhì)上的束電流分量，產(chǎn)生圖像光效應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(i)所述，第Ⅵ種顯示器的特征是以同一圖像信息輸入，使它們同步工作，由此兩管中各電子束形成一一對(duì)應(yīng)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(j)所述，其特征是電磁輻射補(bǔ)嘗線圈套在偏轉(zhuǎn)線圈外，兩者中心軸相重合，兩線圈在工作空間上所產(chǎn)生磁場(chǎng)的疊加即為所需電磁場(chǎng)，而在補(bǔ)嘗線圈外部電磁波將嚴(yán)重衰減。
12.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(k)所述，第Ⅰ型屏敝特征為充滿機(jī)殼內(nèi)部可利用空，并與機(jī)殼一體化。
13.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(k)所述，第Ⅱ型屏敝特征為厚壁套管狀，可套在被屏敝之導(dǎo)線上。
14.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(k)及〔4〕，傳輸網(wǎng)絡(luò)的外層屏敝是用〔1〕中(k)所述膨松屏敝材料形成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(k)所述，第Ⅲ型屏敝特征為用于建筑的磚及預(yù)制基材。
16.根據(jù)權(quán)利要求〔1〕中(k)所述，第Ⅳ型屏敝特征為制成具有裝飾性的板材或貼面，用于地面，天花板及墻壁等室內(nèi)外裝修。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)各類電子信息處理系統(tǒng)及電子通信系統(tǒng)防信息輻射保密安全問題，各類電子機(jī)電系統(tǒng)防電磁輻射環(huán)境保護(hù)問題和各類電子系統(tǒng)抗干擾問題，從元器件插件等直至整機(jī)和子系統(tǒng)的對(duì)外引線方式、電路布線方式、顯示器顯示方式、整機(jī)屏蔽方式、系統(tǒng)總成傳輸方式及機(jī)房屏蔽方式等各層次入手，提出了低輻射抗干擾恒流等效元集束外引技術(shù)、低輻射抗干擾集束樹電路技術(shù)、低輻射抗干擾集束樹總成傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、低信息輻射陰極射線管顯示器技術(shù)及防電磁輻射膨松屏蔽技術(shù)等五項(xiàng)。
文檔編號(hào)H04B15/00GK1069373SQ9111084
公開日1993年2月24日 申請(qǐng)日期1991年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月14日
發(fā)明者戴林海, 戴宗恕 申請(qǐng)人:戴宗恕