ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ ЭЛЕКТРОННОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к области радиоаппаратостроения и может использоваться при конструировании корпусов радиоэлектронной аппаратуры.
Из уровня техники известна используемая в электронных системах вентиляционная панель, подавляющая электромагнитное излучение (патент US №7173822 от 28.10.2004), имеющая множество цилиндрических или конических отверстий, удлиненных в направлении, перпендикулярном плоскости панели, минимальный диаметр которых составляет от 0,14″ (3,6 мм) до 0,16″ (4,1 мм), расположенных на панели с расстоянием между отверстиями от 0,170″ (4,3 мм) до 0,255″ при толщине материала 0,048″(1,22 мм); толщина перемычки - от 0,03″(0,76 мм) до 0,115″ (2,9 мм).
Недостаток данной панели в том, что при улучшенных показателях вентиляции она имеет ограниченную степень экранирования (не более 40 дБ).
Известна вентиляционная панель, подавляющая электромагнитное излучение (патент US №6297446 от 26.02.1999) и обеспечивающая прохождение воздуха, включающая собранные в пакет металлические листы, каждый из которых имеет множество отверстий. Размеры отверстий выбираются так, чтобы обеспечить заданный уровень подавления определенной частоты электромагнитного излучения. Отверстия получают пробивкой пуансоном с образованием выступающего ободка. Толщина исходного стального материала может быть менее 1,5 мм. При диаметре отверстий 4,76 мм данная панель обеспечивает подавление электромагнитного излучения с частотой до 2 ГГц на 40 дБ.
Недостаток данной панели в том, что при улучшенных показателях вентиляции она имеет ограниченную степень экранирования не более 40 дБ при частотах до 2 ГГц.
Известна вентиляционная панель для корпуса электронного устройства, подавляющая электромагнитное излучение (патент US №5928076 от 25.09.1997, прототип), выполненная в виде электропроводящей квадратной или прямоугольной панели из металла с являющимися волноводами гладкими вентиляционными отверстиями, расположенными приблизительно под прямым углом к плоскости панели параллельными рядами так, что отверстия смежных рядов имеют относительное смещение.
Недостаток данной панели в том, что она имеет ограниченную степень экранирования не более 40 дБ при частотах 0,29-2 ГГц.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение эффективности экранирования электромагнитного излучения.
Техническая задача решена в вентиляционной панели электронного аппарата подавляющей электромагнитное излучение, изготовленной из электропроводного материала, в частности из металла, имеющей квадратную, прямоугольную или другую форму, с гладкими вентиляционными отверстиями, являющимися волноводами, расположенными параллельными рядами приблизительно под прямым углом к плоскости панели так, что отверстия в смежных рядах и в перпендикулярных им рядах разделены перемычками, при этом отношение длины каждого отверстия к его диаметру находится в интервале от 3 до 6, а отношение толщины перемычки к диаметру находится в интервале от 0,5 до 4.
Для повышения эффективности вентиляции электронного аппарата соотношение максимального межосевого расстояния в смежных рядах отверстий к межосевому расстоянию в перпендикулярных им смежных рядах отверстий находится в интервале от 1 до 2; диаметр каждого вентиляционного отверстия находится в интервале от 1 мм до 5 мм; предпочтительно в интервале 1-2,5 мм; каждое вентиляционное отверстие имеет фаски, выполненные под углом, выбранным из диапазона от 45° до 90° и глубиной, определяемой из интервала 0,2-0,8 толщины перемычки между смежными отверстиями.
Для снижения массы, улучшения токопроводящих свойств и защиты от коррозии вентиляционной панели при сохранении повышенной эффективности экранирования металлом панели является сплав алюминия, при этом поверхности панели и вентиляционных отверстий имеют никелевое покрытие, а для повышения технологичности ее изготовления, заготовкой является листовой прокат.
Технический эффект - повышение эффективности экранирования электромагнитного излучения, обеспечивается совокупностью отличительных признаков: отношение длины отверстия к его диаметру находится в интервале от 3 до 6, а отношение толщины перемычки к диаметру находится в интервале от 0,5 до 4.
Для повышения эффективности вентиляции электронного аппарата соотношение максимального межосевого расстояния в смежных рядах отверстий к межосевому расстоянию в перпендикулярных им смежных рядах отверстий находится в интервале от 1 до 2; диаметр каждого вентиляционного отверстия находится в интервале от 1 мм до 5 мм; каждое вентиляционное отверстие имеет фаски, выполненные под углом, выбранным из диапазона от 45° до 90° и глубиной, определяемой из интервала 0,2-0,8 толщины перемычки между смежными отверстиями.
Для снижения массы, улучшения токопроводящих свойств и защиты от коррозии вентиляционной панели при сохранении повышенной эффективности экранирования металлом панели является сплав алюминия, при этом поверхности панели и вентиляционных отверстий имеют никелевое покрытие, а для повышения технологичности ее изготовления заготовкой является листовой прокат.
Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в источниках информации, полученных при проведении патентно-информационного поиска, следовательно, полезная модель соответствует критерию ″новизна″.
На фиг.1 показана вентиляционная панель квадратной формы.
На фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1.
На фиг.3 показана вентиляционная панель прямоугольной формы.
На фиг.4 показана вентиляционная панель круглой формы.
На фиг.5 показан электронный аппарат с вентиляционными панелями в верхней части.
На фиг.6 - вид А на фиг.5 с вентиляционной панелью в нижней части торца.
На фиг.7 показана диаграмма, характеризующая поглощение электрической составляющей электромагнитного поля вентиляционной панелью, показанной на фиг.1.
На фиг.8 показана диаграмма, характеризующая магнитной составляющей электромагнитного поля вентиляционной панелью, показанной на фиг.1
Вентиляционная панель электронного аппарата, подавляющая электромагнитное излучение (фиг.1-4), изготовленная из электропроводного материала (металла), имеющая квадратную (фиг.1), прямоугольную (фиг.3) или другую (например, круглую) форму (фиг.4), с гладкими вентиляционными отверстиями 1, являющимися волноводами, расположенными приблизительно под прямым углом к плоскости панели параллельными рядами так, что отверстия 1 в смежных рядах 2 и 3 и в перпендикулярных им рядах 4 и 5 разделены перемычками 6, при этом отношение длины отверстия 1 к его диаметру d (фиг.1) находится в интервале от 3 до 6, а отношение толщины перемычки 6 к диаметру d находится в интервале от 0,5 до 4.
1
2
1
2
Для повышения эффективности вентиляции электронного аппарата соотношение максимального межосевого расстояния z в смежных рядах 2 и 3 отверстий 1 к межосевому расстоянию z в перпендикулярных им смежных рядах 4 и 5 отверстий 1 находится в интервале от 1 до 2 (1≤z/z≤2) (Фиг.1).
Высокая эффективность экранирования в диапазоне частот электромагнитного излучения от 10 Гц до 10 Гц обеспечивается при диаметре d каждого вентиляционного отверстия 1 выбираемом из интервала от 1 мм до 5 мм. Для уменьшения толщины вентиляционной панели предпочтительно выбирать диаметр каждого отверстия из интервала 1-2,5 мм.
Для уменьшения перепада давления каждое вентиляционное отверстие 1 имеет фаски 7, выполненные под углом, выбираемым из диапазона от 45° до 90° и глубиной, определяемой из интервала 0,2-0,8 толщины перемычки 6 между смежными отверстиями 1.
Для крепления вентиляционной панели к корпусу 8 (фиг.5, 6) электронного аппарата она имеет зону 9 (фиг.1-4) для размещения крепежных элементов 10, параллельную плоскости 11 (фиг.2), в которой размещены входы вентиляционных отверстий 1.
В качестве электропроводящего материала для изготовления панели могут использоваться различные сплавы металлов, например, сплавы железа, алюминия, магния, титана, меди.
Для снижения массы, улучшения токопроводящих свойств и защиты от коррозии вентиляционной панели при сохранении повышенной эффективности экранирования металлом панели является сплав алюминия, при этом поверхности панели и вентиляционных отверстий 1 имеют никелевое покрытие, а для повышения технологичности ее изготовления заготовкой панели является листовой прокат.
Для снижения себестоимости панели ее металлом может являться низкоуглеродистая сталь. Для улучшения токопроводящих свойств и защиты от коррозии как лицевая поверхность 4 панели, так и поверхности вентиляционных отверстий 5 могут быть покрыты никелем.
Вентиляционные панели (как минимум две) в электронном аппарате размещаются на дне или стенках корпуса. Панель обеспечивает как вентиляцию, так и экранирование электромагнитных излучений от оборудования. Эффективность экранирования показана на Фиг.7. Высокая эффективность экранирования электромагнитного излучения панелью, показанной на Фиг.1, обеспечивается отношением длины отверстия (толщины панели h=10 мм) к его диаметру (d=2,5 мм) равным 4, при толщине перемычки 2,2 мм и отношении толщины перемычки к диаметру 2,5 мм равном 0,88. Максимальная величина экранирования, полученная при испытаниях электронного аппарата с установленными в нем вентиляционным панелями защищаемой конструкции, покрытыми никелем, равна 114 дБ при 300 МГц. и 90 дБ при 2,5 ГГц (Фиг.7), что подтверждает более эффективное экранирование по сравнению с аналогами и прототипом. Испытания так же показали, что вентиляционная панель эффективна при экранировании электрической составляющей электромагнитного поля в диапазоне частот от 10 МГц до 4 ГГц (Фиг.7) при минимальном значении эффективности экранирования 70 дБ, что превышает максимальную эффективность экранирования для прототипа (40 дБ). Испытания показали также высокую эффективность экранирования магнитной составляющей электромагнитного поля (Фиг.8).