探讨截止频率以下波导技术的应用

至此，我们所讨论的孔隙都是假定屏蔽材料的厚度与它们的长度和宽度相比是可以忽略不计的情况。但是在一个孔隙的长度或宽度小于一个波长的十分之一（1/10）的场合，增加材料的厚度将降低该孔隙的“泄漏”，并改善屏蔽罩壳的SE。

当材料孔隙上的厚度（电磁场从屏蔽罩壳的内部传播到外部所必须经过的距离）与孔隙的对角线或直径尺度可以相比拟的时候，SE的改善会明显的增加。在吉赫数量级上的一个波导的截止频率是由150/g给出。这里，g是孔洞的最长尺度（对角线或直径）（请注意，这里我们使用的是孔洞，而不是孔隙），单位为mm。在一个频率仅为截止频率的60%以下时，它的截止频率以下波导的衰减估算值约为27d/g（dB）。这里，d是波导的深度。图2-1-7给出了这样的几个例子。

图2-1-7 截止频率以下波导的一些估算值

倘若要加以屏蔽的频率高于1GHz时，暴露在空气中的屏蔽上的孔洞尺度通常要小于3mm；若在PCB内部，则孔洞的尺度需要小于1.5mm。可见使用截止频率以下波导技术不会牺牲太多的PCB面积。(www.xing528.com)

在上述的屏蔽罩壳的例子中，若屏蔽有效性（SE）在频率为30GHz时定为20dB，我们会面临通孔间的间距问题。从前面的讨论我们已知道，这些通孔是用来完成在PCB顶部表面的（地）参考面层（或隔离线条）与提供屏蔽罩壳第六面的参考面层之间的电气搭接用的。比如，两个所涉及的参考面间的（或隔离线条和参考面间的）垂直距离为1.6mm，而通孔间的横向间距为1mm的话，所形成的对角线上的间隙大约为2mm。那么这个尺度的间隙给出的截止频率大约为37.5GHz（假定在PCB内部的传播速度为空气中的50%）。显然，这个频率将大大高于我们所关心的3GHz的频率。

若在顶部参考面（或隔离线条）和内部参考面之间存在一个横向方向上的6mm的重叠的话，在频率为3GHz时，所形成的每一个这样的间隙将获得大约为81dB的屏蔽有效性（SE）。屏蔽罩壳若采用多点搭接方式，那么屏蔽罩壳的50mm的边长则会有50个这些1mm宽的孔隙。这个数量的孔隙将会使整体SE下降34dB，而使得总的SE从81dB下降到47dB。但与所规定的20dB的指标相比，它仍然是一个非常好的值。上面所讨论的例子告诉我们：截止频率以下波导技术的屏蔽效果非常之好。

要注意的是，由顶部表面参考面（或隔离线条）加上为屏蔽罩壳提供第六面的参考面所形成的截止频率以下波导还能够对它的内外壁进行延伸，从而形成部分存在于波导内部，部分存在于波导外部的结构。

正如截止频率以下波导技术可以用于PCB的内部一样，它也可以应用于屏蔽罩壳的其他部分中来降低屏蔽罩壳上存在孔隙的影响。重要的是，在截止频率以下波导中不允许存在任何导体，否则该导体的存在会将它的SE甚至降低至零。