线缆屏蔽材料的种类及应用

数据线的一个重要作用是传输数据信号。但我们在使用时周围却可能出现各种杂乱的干扰信息。我们想一想假如这些干扰信号进入数据线的内层导体，叠加到本来传输的信号上，是不是有可能干扰或改变原来传输的信号，从而造成有用信号损耗或出现问题？而这些编织网和铝箔层则对我们要传输的信息起着防护和屏蔽的作用。当然并不是所有的数据线都有两层屏蔽，有些有多个屏蔽层，有的只有一层，或者甚至没有。屏蔽是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将导体线芯包围起来，防止他们受到外界电磁场/干扰信号的影响，同时也能阻止线内的干扰电磁场/信号向外扩散。一般来说，我们所说的线缆主要包括绝缘芯线、多绞线、屏蔽电缆和同轴电缆四种，这四种电缆所采用的材料不同且具有不同的抗电磁干扰的方式。对绞结构是线缆结构里面最常用的一种，其结构较为简单但具有均匀抵消电磁干扰的能力，通常来说，它的绞线的绞合程度越高，所达到的屏蔽效果更好；屏蔽电缆的内部材料具有导电或导磁的功能，从而构建屏蔽网并实现最佳的抗磁干扰效果；同轴电缆中存在金属屏蔽网，这主要是由于其具有材料填充的内部形式，不但有利于信号的传输，而且大大提升了屏蔽效果，今天我们一起聊聊线缆屏蔽材料的种类及应用。

东莞市鹏涛新材料有限公司提供的屏蔽材料素材

常见的屏蔽材料有那些？

铝箔麦拉：铝箔麦拉采用软质铝箔与聚酯薄膜为原材，以凹版涂布进行复合，待铝箔麦拉熟成再分切卷收。可调配涂胶，铝箔麦拉模切后可用于组装屏蔽与接地。铝箔麦拉带主要应用于通信电缆的搅扰屏，铝箔麦拉包含：单面铝箔，双面铝箔，展翅铝箔，热熔铝箔，铝箔胶带，铝塑复合带；铝层是提供了优异的导电性、屏蔽效能及防腐蚀性能够适应各种不同范围的要求，屏蔽范围在100K-3GHz为主，然后其中的热融铝箔麦拉是在铝箔和电缆接触的得那面涂有一层热熔胶，在高温预热的情况下，热熔胶可以和缆芯绝缘紧紧地包覆在一起，对电缆的屏蔽性能有帮助，而普通铝箔不具有粘性，只是简单的包在缆芯绝缘上，电缆的屏蔽性能较差。

东莞市鹏涛新材料有限公司生产的彩色热熔麦拉铝箔

特点及应用领域：

铝箔麦拉主要是用于屏蔽高频电磁波，防止高频电磁波与线缆的导体接触进而产生感应电流，增加串扰。当高频电磁波接触到铝箔时，根据法拉第电磁感应定律可知，电磁波会趋附到铝箔表面，并产生感应电流。此时，需要一根导体把感应电流导入大地，避免感应电流对传输信号造成干扰。使用铝箔作为屏蔽层的线材一般要求铝箔的重复率不能低于25%。最大量的应用场合目前还是网络布线上面，该类型网线主要使用在医院，工厂等具有强电磁波辐射或者拥有大量强电设备的地方；此外也运用在政府等对网络安全要求较高的地区。

铜/铝镁金丝等编网（金属屏蔽）：金属屏蔽是通过编织设备将金属丝以一定的编织结构编织而成，属屏蔽的材料一般是铜丝（镀锡铜丝）、铝合金丝、铜包铝、铜带（铜塑带）、铝带（铝塑带）、钢带等材料，对应金属编织，不同的结构参数具有不同的屏蔽性能，编织层的屏蔽效能不仅与金属本身的电导率和磁导率有等结构参数有关，且层数越多，覆盖率越大，编织角越小，编织层的屏蔽性能越好，编织角应该控制在30-45°之间，对于单层编织，覆盖率最好在80%以上，这样其就可以通过磁滞损耗，介电损耗，电阻损耗等机理转变为热能，势能等其他形式的能量，消耗不需要的能量，达到屏蔽吸收电磁波的效果。

东莞市鹏涛新材料有限公司生产的铜箔麦拉铝箔，可以达到金属屏蔽效果

特点及应用领域：

编织网一般是由镀锡圆铜线或者铝镁金丝编织而成，主要是防止低频电磁波干扰，其工作原理与铝箔是相同。使用编织网的屏蔽网线要求编织网的密度一般最少要大于80%，这种类型的编制网主要用于将大量如网线敷设于同一线槽的场所，可以降低大量网线间产生的外部串扰。此外，也可以用于线对间屏蔽，以此来增长线对的扭绞长度，降低对线缆的绞距要求等。

线缆屏蔽材料的种类及应用趋势

线缆屏蔽材料的种类主要是两大类，一种是我们通常将电阻率在一定范围内具有一定等级的屏蔽性能的材料叫做半导电高分子材料，其分类的标准是内在材料的导电原理，材料本身具有导电性能的被称之为结构型，而通过填料的方式来实现屏蔽干扰的被称之为复合型。无论是结构型还是复合型半导电高分子材料均是线缆结构里面最主要采用的屏蔽材料，这是因为半导电高分子材料不但可以屏蔽电磁干扰，而且对于其他自然损坏的抵抗能力也是极强的，尤其是抗雷击的能力可以使其在特殊应用场景如飞机用电缆中得到了较为广泛的应用。半导电高分子材料其制作工艺较为复杂且所需费用较大，因此，半导电高分子材料具有需要较高成本，第二种就是金属丝编织主要是指应用金属丝作为主要材料形成屏蔽网来实现抗磁干扰的电缆屏蔽材料。在屏蔽要求的HDMI2.1，USB4等电缆中，编织的屏蔽材料所用的金属丝多为铜包铝丝，这一材料选择方式主要是为了提升电缆的屏蔽性能，同时，不同用途应用场景的电缆所采用的金属丝编织的设计结构编织率也不同。一般来说，多层编织的效果要优于单层编织，而覆盖面积和编织角度成反比关系，也就是说要提高屏蔽性能就要缩小编织角度并加大覆盖面积。总之，金属丝屏蔽的有效应用可以起到良好的屏蔽电磁干扰的效果，随着东莞市鹏涛新材料有限公司这样的公司研发的各种铝箔屏蔽方案，都可以等同于编织屏蔽的效果。

低频电缆在线缆制造的占比最高，不同频率的电缆如果遇到多个接地点，则会产生较多的噪声电流，不利于整个屏蔽层实现良好的抗干扰效果。如果要采用单点接地的屏蔽方式，就一定要保证电流可以在屏蔽层内自行抵消，这样才能保证干扰电流留在屏蔽层内，从而有效避免电磁干扰。由于受到应用组件的外部接地方式的影响，部分线缆内部的屏蔽方式往往会采用两点接地的方式，这主要是因为两点接地的屏蔽方式可以将电缆内部磁场返回的电流导出，从而降低电流干扰的强度。高频线缆中一般更容易出现杂散电容的问题，严重影响到高频电缆中正常的电流传输，而单点接地和两点接地的方式无法有效解决这一问题，因此，在高频电缆中应该采用多点接地的屏蔽方式。在高频电缆中线路内部的干扰电流存在多种频率且存在表面集中的特点，直接导致其干扰效果加倍，不利于整个线路的正常运行，而多点接地的方式可以将屏蔽层内的阻抗降低，减少噪声电流的干扰，从而提升整体的屏蔽效果。

东莞市鹏涛新材料有限公司生产的应用的PTFE带屏蔽方式

数据线的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成，一般为编织铜网（铝镁编织网）或铜泊（铝泊等），它们的厚度很薄，远小于使用频率上金属材料的集肤深度。需要说明的一点是它的一端必须与电路的信号地连接，因为屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的，而是由于屏蔽层的接地产生的，接地的形式不同将直接影响屏蔽效果，未来的电磁屏蔽材料发张趋势是将向屏蔽效能更高、屏蔽频率更宽、综合性能更优良的方向发展，各种新材料在电磁屏蔽的创新应用将会得到更多发展。未来的技术发展，电磁屏蔽将往导电性能好、加工工艺简单、性价比高、适合大批量生产等方面发展，东莞市鹏涛新材料有限公司已经开始尝试在屏蔽材料部分进行创新，希望他们未来有更多研发新产品出世。

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