[发明专利]用于导线束的轻型编织屏蔽层

说明书

                 技术领域

本发明涉及用于导线束的编织屏蔽层，该编织屏蔽层柔韧且重量轻。更特别地，本发明涉及一种导线束编织屏蔽层，它具有疏松的编织结构，可提供保护以防雷击引起的电学瞬态过程，也可提供保护以防电磁干扰(EMI)。对于50MHz以下的频率该编织物比普通编织屏蔽层显示有更低(更好)的表面传输阻抗。表面传输是屏蔽层的固有参数，直接对应于屏蔽效果和避雷能力。

                  背景技术

在飞机、轮船和地面设施中使用的导线束一般都被包在保护性屏蔽层内，保护性屏蔽层由编在导线束上的多股载体构成。屏蔽层的作用是保护导线束以防雷击和EMI。产生上述保护的传统方法是用编织物对导线束提供最大的面积覆盖率，一般为85至95％。采用这种方法是因为觉得需要对导线束提供高频(50MHz以上)EMI屏蔽。结果所产生的编织物常规地在导线束上以较大的股线载体角度而形成，即一般约为60度。

屏蔽层的重量是需要这种屏蔽层的设备中导线部分总重量的一个重要因素。近年来主要由于两个方面的考虑使导线束编织屏蔽层的使用得到增加，它们是：

1)用电子系统替换机械设备，特别是在飞机飞行控制装置中，以及

2)用使用石墨的合成材料替换飞机和其它飞行器上的金属结构。

我们已测定：通过使用轻型元件，比如插针滤波连接器，对输入和输出导线进行滤波可以使电子设备得到保护以防高频EMI，在大多数应用中这种滤波足够用来避免大于50MHz的频率的影响。这样提供高频保护的编织屏蔽层是不必要的，这只会增加导线组件的重量和硬度。这些重量和硬度特性不是所希望的，特别是在飞机应用中。

要求导线屏蔽层提供防雷电的低频屏蔽，以及防止由低频外部电磁场所产生的干扰。雷电要求起源于雷击电流流经电阻结构时所产生的高瞬态电压。外场要求是由于低频滤波元件体积大，所以对重量很关键的应用是不实用的，而且这些滤波器可能会干扰设备的正常运行。因此，导线束屏蔽层需要防止来自低频源的干扰。

最理想的是提供一种既柔韧重量又轻、而且还能提供所需屏蔽保护的导线束屏蔽层。

                 发明内容

本发明涉及一种用于电线束的编织电子屏蔽层，该编织屏蔽层由疏松的编织物组成，其中编织物所提供的覆盖面积小于导线束的整个外部表面积，因此形成更轻更柔韧的编织屏蔽层。本发明主要应用于装在中等导电结构，比如石墨飞机机身，中的电子设备轻型防雷装置中。本发明也可和需要电子设备电磁防护装置的非飞机应用一起使用，不论该电磁防护装置是装在金属还是非金属结构中。

由本发明的屏蔽层所提供的导线束覆盖百分率可低至大约60％，也可高达大约70％而不会过分牺牲所需的重量减轻和柔韧性。为了获得所需的柔韧性和重量减轻，编织物的载体股线相对于线束的轴线以在约十八度到约二十四度之间，最好是约二十度的比较平缓的角度编到导线束上。上述平缓的编织载体角形成每英寸有三到八个纬丝的编织物，典型的数量或每英寸纬丝数是四。

如在MIL-C-27500中所规定的，目前政府规格要求编织物对导线束的覆盖率最小为85％，并要求编织角度在十八度到四十度之间。实际上不可能在载体角度的上述范围的低端获得85％的最小覆盖率，因此编织载体以上述范围高端的角度，甚至大于四十度角而高达六十度的角度编在导线束上。结果所形成的编织物一般每英寸有大约十八纬丝，而且相当硬、相当重，也没有改善低频特性。

使用本发明疏松编织屏蔽层一个未曾预料到的结果是，根据本发明形成的屏蔽层和现有技术更密的屏蔽层相比提供了改进的传输阻抗，该改进是编织物直流电阻的函数。直流电阻基本上是编织物所有股线的并联。最低电阻是由屏蔽层中最大股线数目和编织物中的最小股线长度得到的，二者是同样重要的。最小股线长度只能通过降低编织物编在线束上的角度而获得。保持可保证导线束上编织物安全性的编织应用角，并且还可减小股线长度从而降低屏蔽层重量，这种性能是本发明的重要优点。得到最小的实用覆盖率，同时满足从直流到50MHz的低频范围中的性能要求，而不用牺牲屏蔽层对线束的附着力，这种需要是通过使用每英寸具有三至八纬丝(标准屏蔽编织物每英寸有十八纬丝)的编织物来实现的。使用每英寸少于约三纬丝的编织物产生的重量减轻很小，因此并不是特别所希望的，因为本发明的一个主要优点是可获得导线束重量的减轻。