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吸波材料相關知識的技巧

人氣:1079 發表時間:2022-02-15

吸波材料在解決高頻電磁干擾的技術中,采用屏蔽越來越不能滿足規則。因為在很多設備中,端口的設置、通風、窗戶等要求使得實際的屏蔽方式不可能像法拉第電籠那樣形成完全屏蔽的電籠,端口尺寸技術對設備的高頻化是一個很大的威脅。除此之外,還有一項技術困擾著人們。雖然在設備被有效屏蔽后,外部干擾技術已經解決,但電磁干擾技術仍然存在于屏蔽系統內部,甚至由于屏蔽而加劇干擾,甚至設備無法正常工作。這些都是屏蔽存在的技術,也正是因為這些技術,吸波材料才有了用武之地。

吸波材料指的是一種能有效吸收入射電磁波并使其散射衰減的材料。它可以通過材料的各種損耗機制,將入射電磁波轉化為熱能或其他能量形式,從而吸收電磁波。與屏蔽溶液不同,它的功效在于減少干擾電磁波的數量。可以單獨使用吸收電磁波,也可以搭配屏蔽系統,提高設備的高頻效率。

目前常用的吸波材料可以處理0.72GHz到40GHz范圍內的電磁干擾頻率。當然,也有吸波材料應用于較高和較低頻段。吸波材料大致可分為涂層型、板式和結構型;從吸波機理來看,可分為電吸收型和磁吸收型。結構上可分為吸收結構、干涉結構和共振結構。吸波材料的吸收效果由介質內部的各種電磁機制決定,如介質的德拜弛豫、共振吸收、界面弛豫磁介質疇壁共振弛豫、電子擴散和微渦流等。

吸波材料的損耗機理大致可分為以下幾類:一是電阻損耗,與材料的電導率有關,即電導率越大,載流子引起的宏觀電流越大(包括電場變化引起的電流和磁場變化引起的渦流),有利于電磁能轉化為熱能。其次,介質損耗是一種與電極有關的介質損耗吸收機制,即通過介質反復極化產生的“摩擦”效應,將電磁能轉化為熱能耗散掉。電介質極化過程包括:電子云偏移極化、極性電介質矩偏移極化、鐵電疇偏移極化和壁面位移等。三是磁損耗,這種吸收機制是一種與鐵磁介質動態磁化過程有關的磁損耗,可分為磁滯損耗、旋磁渦流、阻尼損耗和磁后效等。其主要來源是磁疇轉動、磁疇壁位移和磁疇自然共振,類似于磁滯機制。此外,納米材料的微波損耗機理是目前吸波材料分析中的一個熱點。


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