相比于传统的纯金属材料,含金属纤维纱线的导电织物因具有屏蔽效果好且兼具质轻、柔软、透气、低成本、服用等优点而受到广泛关注,并越来越多地被用作防电磁辐射产品,其应用范围也涉及军事和民用等诸多领域。因此,对电磁屏蔽织物屏蔽效果的评价、屏蔽效能影响因素的研究以及织物结构参数的优化,具有重要的现实意义及实用价值。本文基于对电磁屏蔽织物具有的周期网格结构的研究分析,通过研究纱线和织物的电磁学参数及周期几何结构参数,采用针对周期结构的电磁学计算方法,建立了一个简单、精确的计算织物屏蔽效能的理论模型。将含金属纤维纱线构成的机织物等效为金属网格结构,分析了关键影响因素,并将织物参数一一和计算用参数进行等效分析;然后,采用基于金属纱线的网格结构模型及其屏蔽效能的理论计算公式,借助MATLAB软件,计算了14种不同类型的含不锈钢纤维纱线织物样品的屏蔽效能。采用屏蔽室法测试了上述样品的屏蔽效能,将理论值与实测值进行了对比验证与分析,并分别从金属纱线周期间距、直径、电导率、电磁波极化方式、交织角度等影响因素,对屏蔽效能进行了分析。本文率先提出了一种基于金属纱线平行周期阵列正交型导电网格结构的织物电磁屏蔽效能的理论计算方法。论文主要工作有:(1)含金属纤维纱线的电磁学性能研究。含金属纤维纱线的电磁学性能对织物的屏蔽效能具有重要影响,为了探究含金属纤维纱线的电磁学性能及其影响因素,采用不同类型的金属纱线,将其与环氧树脂进行混合固化,形成呈等效并联关系的两相复合结构样品,测试并计算了金属纱线的等效介电常数;测试了各纱线的电导率,通过分析得到金属纱线电磁学性能的影响因素及规律。(2)金属纤维纱线和织物屏蔽效能理论模型的建立。针对不同结构的含金属纤维纱线,包括混纺纱、包芯纱、并捻纱和金属化纤维纱线,分别建立各纱线的几何结构参数、物理参数计算模型及方法;进而,基于由上述纱线构成的电磁屏蔽机织物的典型网格结构,建立了周期结构导电织物的几何模型及屏蔽效能计算的数学模型,即由两个独立的金属纱线平行排列周期阵列通过正交叠加方式构成的导电网格结构模型,推导了上述模型屏蔽效能的计算公式,得到在不同极化条件、较宽频段下均适用的屏蔽效能理论计算公式;并采用MATALB进行编程来计算屏蔽效能。(3)周期结构电磁屏蔽机织物样品的电磁屏蔽效能测试。为了对比验证理论模型计算结果与实际测试结果的一致性和正确性,选择在1 GHz-18 GHz频率范围内使用屏蔽室法对样品的电磁屏蔽效能进行测试。(4)理论计算屏蔽效能与实际测试屏蔽效能的对比验证与分析。通过将14种不同规格、含不锈钢纤维纱线织物的屏蔽效能的理论计算结果与实际测试结果对比分析来验证金属纱线网格结构模型的正确性和有效性。实验结果表明:简化的基于金属纱线平行排列周期阵列正交型导电网格结构模型符合金属纤维纱线织物的实际导电网格结构,针对由不同类型含金属纤维纱线构成的织物,其屏蔽效能的理论值与织物样品的实测值均基本一致;随着金属纱线周期间距的增大,织物的屏蔽效能逐渐减小,理论值与实测值一致;在一定程度内,屏蔽效能随金属纱线直径的增大而增大;电导率增加,屏蔽效能增大,当电导率增大到一定程度,屏蔽效能不再增加;采用上述理论模型计算方法能够预测不同极化方式下织物的屏蔽效能,分别计算和测试金属纱线排列方式不同的织物在不同极化方式下的屏蔽效能,对比得出,理论值和实测值保持一致;通过理论模拟金属纱线不同交织角度下织物的屏蔽效能,得出正交90度时织物的屏蔽效能最好。