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高磁導(dǎo)率吸波材料淺述

2014-08-11 來源:微波射頻網(wǎng)編輯整理 字號:

高磁導(dǎo)率吸波材料系指在10MHz左右具有較高磁導(dǎo)率實部u′(一般≥50)為特性的一類吸波材料。高磁導(dǎo)率吸波材料就其磁導(dǎo)率特性而言,因其應(yīng)用領(lǐng)域,即所解決問題的不同又大體分為兩類:

1、用于提供EMC/EMI解決方案的高磁導(dǎo)率吸波材料,不但需要較高的磁導(dǎo)率實部u′,同時希望具有較高的磁導(dǎo)率虛部u″(俗稱“高磁損”)。淺析原理:較高的磁導(dǎo)率實部可以更多的集束干擾源的磁通量,較高的磁導(dǎo)率虛部可以有效的將所集束磁通量轉(zhuǎn)換為潛熱消耗掉,從而減少或消除干擾源的電磁輻射干擾危害。從市場營銷人員目前所掌握的資料分析,符合本特性的吸波材料的磁導(dǎo)率實部愈高,其相對低頻的吸收效果愈好,且有效吸收頻率愈寬。

2、用于提供13.56MHz及以下頻率RFID/NFC抗金屬干擾解決方案的高磁導(dǎo)率吸波材料,在需要較高的磁導(dǎo)率實部u′的同時,希望具有較低的磁導(dǎo)率虛部u″(俗稱“低磁損”),即希望有較高的品質(zhì)因素(u′/u″)。淺析原理:較高的磁導(dǎo)率實部可以更多的集束通信天線信號的磁通量,從而有效減少或消除當(dāng)天線緊貼金屬時產(chǎn)生的“金屬渦流”現(xiàn)象,同時較低的磁導(dǎo)率虛部u″又不會過多的損耗所通過的通信信號能量,保證通信識別的響應(yīng)和有效的識別距離。目前在RFID/NFC抗金屬干擾的應(yīng)用上,吸波材料僅能為13.56MHz及以下頻率的RFID/NFC提供解決方案,其原由:一般吸波材料的磁導(dǎo)率在10多MHz以上時,其磁導(dǎo)率實部u′將迅速衰減,而磁導(dǎo)率虛部u″會迅速上升。

具有高磁導(dǎo)率實部u′、低磁導(dǎo)率虛部u″特性的吸波材料在為13.56MHz及以下頻率的RFID/NFC抗金屬干擾提供解決方案的同時,由于吸波材料的插入改變了天線的線間電容、阻抗及天線與金屬底板之間的距離(增大)和介電常數(shù),這些都可能導(dǎo)致讀卡器或標(biāo)簽天線的共振頻率發(fā)生偏移而影響實際通信效果,因而公司技術(shù)人員必須了解自身吸波材料體系的相關(guān)特性,以指導(dǎo)客戶正確的調(diào)節(jié)天線共振頻率以達到最佳的通信效果。由此可見,吸波材料不論在EMC/EMI方面、還是在RFID/NFC方面的應(yīng)用,都會對應(yīng)用對象整個系統(tǒng)產(chǎn)生或多或少的其他影響,為提高市場競爭力,除產(chǎn)品自身品質(zhì)外,還必須加強相關(guān)應(yīng)用研究,為客戶提供“貼身”服務(wù)。

此外,在WPC(無線充電聯(lián)盟)采用Qi標(biāo)準(zhǔn)的電磁感應(yīng)無線充電器中的應(yīng)用中,其對吸波材料的要求和原理與上述類似。

目前該應(yīng)用領(lǐng)域的吸波材料主要有兩個品種:鐵氧體硬片吸波材料和軟磁合金柔性吸波材料。從市場應(yīng)用看,幾乎各占半壁江山。

鐵氧體硬片吸波材料具有相對更高的磁導(dǎo)率實部u′(可達200左右)、較小的磁導(dǎo)率虛部u″,應(yīng)用性能優(yōu)越。目前只能采用燒結(jié)工藝制備以達到優(yōu)越的磁導(dǎo)率性能,而為減小該工藝對其力學(xué)性能的負面影響,產(chǎn)品尺寸受到限制(一般不超過125mm×125mm),故加工制品時損耗大。同時,因其脆性高,對加工制備的設(shè)備要求高,廢品率也較高,此外,加工和儲運過程中產(chǎn)品或制品易產(chǎn)生裂隙,造成漏磁,實際性能也受影響,故市場接受程度并不太高。

軟磁合金柔性吸波材料的磁導(dǎo)率性能相比鐵氧體硬片為弱,但其靈活的尺寸可滿足制品加工的低損耗,良好的制品加工性能可降低廢品率和加工費用,故市場需求也不低。
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