通信基站又稱無(wú)線基站，是實(shí)現(xiàn)信息化的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施。未來(lái)5G超密集組網(wǎng)將會(huì)部署更多的基站。基站工作時(shí)，電磁波信號(hào)由發(fā)射天線向空間發(fā)送，發(fā)射天線是基站電磁輻射的根源。目前，全球正在加快推動(dòng)部署5G移動(dòng)通信商用，移動(dòng)通信基站及應(yīng)用終端的電磁屏蔽處理工作尤為迫切。2019年1月1日，生態(tài)環(huán)境部頒發(fā)的《移動(dòng)通信基站電磁輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)方法》正式生效，凸顯國(guó)家對(duì)基站電磁防護(hù)的高度重視。
電子設(shè)備工作時(shí)，既不希望被外界電磁波干擾，又不希望自身輻射出電磁波干擾外界設(shè)備以及對(duì)人體造成輻射危害，所以需要阻斷電磁波的傳播路徑，這就是電磁屏蔽。要了解電磁屏蔽，首先要理解三個(gè)名詞：電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）縮寫(xiě)EMC，就是指某電子設(shè)備既不干擾其它設(shè)備，同時(shí)也不受其它設(shè)備的影響。電子元件對(duì)外界的干擾，稱為EMI(Electromagnetic Interference)；電磁波會(huì)與電子元件作用，產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象，稱為EMS（Electromagnetic Susceptibility）。
電磁波在空間傳播時(shí)的衰減主要是基于電磁波的反射和吸收：
（1）電磁波傳播到屏蔽體表面時(shí)，由于空氣與屏蔽體界面處波阻抗發(fā)生突變，電磁波產(chǎn)生了反射；
（2）電磁波通過(guò)金屬材料表面后，金屬材料會(huì)由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成渦流，渦流磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反、相互抵消，從而實(shí)現(xiàn)屏蔽作用，也就是吸收損耗；
（3）在屏蔽體內(nèi)未衰減掉的電磁波，傳播到屏蔽體另一表面時(shí)，遇到阻抗突變的金屬-空氣界面再次發(fā)生反射，重新返回屏蔽體內(nèi)后產(chǎn)生多次反射。
電磁屏蔽效果可用屏蔽衰減來(lái)表示，屏蔽衰減代表干擾場(chǎng)強(qiáng)通過(guò)屏蔽體受到的衰減值。屏蔽衰減(單位：dB)定義為：
式中，E1和H1為入射到屏蔽體前電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，E2和H2從屏蔽體透過(guò)后的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度。
電磁屏蔽的吸收損耗和反射損耗的計(jì)算公式如下：
式中，A表示吸收損耗，R表示反射損耗，r表示屏蔽體與場(chǎng)源的距離，μ為相對(duì)磁導(dǎo)率，σ為相對(duì)電導(dǎo)率， f為電磁波頻率。
從上述公式可以看出，隨著電磁波頻率的增加，吸收損耗所占的比例隨之增加，而反射損耗所占的比例隨之減少。因此，對(duì)于高頻電磁蔽，主要利用高電導(dǎo)率的金屬材料產(chǎn)生渦流，用以對(duì)外來(lái)電磁波產(chǎn)生抵消作用。對(duì)于低頻電磁波，通常可以采用具有高導(dǎo)磁率的材料，使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止電磁波擴(kuò)散。
影響材料電磁屏蔽效能的因素包括材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及厚度等。
根據(jù)電磁屏蔽的機(jī)理，電磁屏蔽產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以結(jié)合屏蔽的電磁波頻段，采取高導(dǎo)電率或高導(dǎo)磁率的材料進(jìn)行開(kāi)發(fā)，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和工藝來(lái)制作不同形態(tài)的電磁屏蔽材料。
按照材料的制備工藝劃分，電磁屏蔽材料主要包括三大類(lèi)：
1）金屬類(lèi)：直接選擇金屬材料，如鈹銅、不銹鋼等；
2）填充類(lèi)：在不導(dǎo)電的基材中添加一定比例的導(dǎo)電填料從而使得材料導(dǎo)電，基材可采用硅膠、塑料等材料，導(dǎo)電填料可以是金屬片、金屬粉末、金屬纖維或金屬化纖維等材料；
3）表面敷層和導(dǎo)電涂料類(lèi)：對(duì)基材進(jìn)行電鍍，如導(dǎo)電布等。而從器件的角度來(lái)看，目前廣泛應(yīng)用的電磁屏蔽器件主要包括導(dǎo)電塑料器件、導(dǎo)電硅膠、金屬屏蔽器件、導(dǎo)電布襯墊、吸波器件等。
基站外殼一般是鋁合金壓鑄件，為了實(shí)現(xiàn)整體的電磁輻射防護(hù)，需要在壓鑄件接縫處用導(dǎo)電硅膠條連接。導(dǎo)電硅膠條將鋁合金基站殼體形成一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體，通過(guò)導(dǎo)電體的渦流效應(yīng)和反射效應(yīng)將電磁波限制在基站內(nèi)部，從而防止電磁波泄露造成輻射。對(duì)于5G高頻通信而言，導(dǎo)電硅膠條的電磁屏蔽效能主要是通過(guò)渦流效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，材料的導(dǎo)電性越強(qiáng)渦流效應(yīng)越明顯，因而，要想提高電磁屏蔽效能，需要材料具有更高的導(dǎo)電性。除了導(dǎo)電性以外，導(dǎo)電硅膠條要滿足特定的機(jī)械性能才能滿足實(shí)際應(yīng)用需要，導(dǎo)電硅膠條必須能夠經(jīng)受?chē)?yán)格的環(huán)境老化測(cè)試。
除了采用導(dǎo)電膠條對(duì)基站殼體進(jìn)行整體屏蔽以外，基站內(nèi)部也需要對(duì)電子元器件進(jìn)行局部的電磁屏蔽處理，以防止信號(hào)的相互干擾。現(xiàn)場(chǎng)成型工藝（Form in place,簡(jiǎn)稱FIP）可以精準(zhǔn)地將導(dǎo)電膠涂在所需部位，工藝簡(jiǎn)單，可以在復(fù)雜表面成型，材料利用率高，非常適合基站設(shè)備的局部電磁防護(hù)。
傳統(tǒng)的手機(jī)EMI屏蔽是采用金屬屏蔽罩，屏蔽罩在橫向上要占用寶貴的PCB面積，縱向上也要占用設(shè)備內(nèi)部的立體空間。目前手機(jī)應(yīng)用中具有代表性的技術(shù)是共形屏蔽（Conformal shielding）和劃區(qū)屏蔽（Compartment shielding）。
共形屏蔽是將屏蔽層和封裝完全融合在一起，模組自身就帶有屏蔽功能，芯片貼裝在PCB上后，不再需要外加屏蔽罩，不占用額外的設(shè)備空間，從而解決這一難題。共形屏蔽實(shí)現(xiàn)了極好的屏蔽效果，在遠(yuǎn)場(chǎng)高達(dá)12GHz，近場(chǎng)高達(dá)6GHz，以及10MHz-100MHz的低頻，屏蔽效果在30dB以上。共形屏蔽主要用于PA，WiFi/BT、Memory等SiP模組封裝上，用來(lái)隔離封裝內(nèi)部電路與外部系統(tǒng)之間的干擾。iPhone 7主板上，大部分芯片都采用了Conformal shielding技術(shù)，包括WiFi/BT、PA、Memory等模組，達(dá)到高度集成且輕薄短小的目的。
劃區(qū)屏蔽（Compartment shielding）可用于封裝外部屏蔽，以及對(duì)封裝內(nèi)部各子系統(tǒng)模塊間實(shí)現(xiàn)隔離。其由Conformal shielding技術(shù)改進(jìn)而來(lái)，用激光打穿塑封體，露出封裝基板上的接地銅箔，灌入導(dǎo)電填料形成屏蔽墻，并與封裝表面的共形屏蔽層一起將各子系統(tǒng)完全隔離開(kāi)。另外，劃區(qū)屏蔽將屏蔽腔劃分成小腔體，減小了屏蔽腔的尺寸，其諧振頻率遠(yuǎn)高于系統(tǒng)噪聲頻率，避免了電磁共振，從而使得系統(tǒng)更穩(wěn)定。例如apple watch的S1模塊采用了此技術(shù)。
2019全球電磁屏蔽材料市場(chǎng)分布：導(dǎo)電涂層36%、金屬柜15%、導(dǎo)電塑料10%、層壓板/膠帶/箔材4%、其他35%。根據(jù)BCC Research的預(yù)測(cè)，全球EMI/RFI屏蔽材料市場(chǎng)規(guī)模將從2016年的60億美元提高到2021年的78億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率近6%。而隨著5G的快速發(fā)展和普及，電磁屏蔽材料市場(chǎng)將會(huì)更加擴(kuò)大。產(chǎn)品向高覆蓋、輕量化、高標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模化轉(zhuǎn)變，對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。
（1）高覆蓋：電磁屏蔽材料向?qū)掝l化方向發(fā)展，能夠覆蓋中低頻和高頻電磁波的屏蔽；
（2）輕量化：未來(lái)通信基站和電子元器件的體積變小，要求電磁屏蔽材料具有輕量化、超薄化特性；
（3）高標(biāo)準(zhǔn)：出于對(duì)生命和健康的重視，電磁屏蔽的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，屏蔽效能要求更高；
（4）規(guī)模化：從設(shè)計(jì)和制造的角度來(lái)講，電磁屏蔽材料的加工工藝應(yīng)更為簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，適合大批量生產(chǎn)。
國(guó)際上電磁屏蔽材料企業(yè)有Laird、Chomerics、Nolato等，國(guó)內(nèi)企業(yè)如深圳飛榮達(dá)、北京中石科技、深圳鴻富誠(chéng)、深圳博恩實(shí)業(yè)等。在產(chǎn)品性能上，國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷了中高端電磁屏蔽產(chǎn)品市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品性能相對(duì)較差，一般用于中低端產(chǎn)品上。另外，國(guó)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)創(chuàng)新能力不足，對(duì)終端廠商日益提高的性能需求無(wú)法滿足。總體上講，國(guó)內(nèi)材料廠商的技術(shù)開(kāi)發(fā)水平尚亟待提高。目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先廠商注重研發(fā)投入的持續(xù)性，提前布局適用于5G時(shí)代的新工藝和新產(chǎn)品應(yīng)用，未來(lái)份額有望持續(xù)增長(zhǎng)并保證盈利水平。
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