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吸波材料概论

2023-02-14 08:58:38

  吸波材料概论
  在解决高频电磁干扰问题时,完全屏蔽的解决方案越来越不能满足要求。
  因为很多器件中端口的设置和通风、窗口的要求,使得实际的屏蔽措施无法形成像法拉第笼那样的全屏蔽笼,所以端口的大小对设备的高频是一个很大的威胁。
  另外,还有一个困扰人的问题。虽然在对设备进行有效屏蔽后,外部干扰问题得到了解决,但屏蔽系统内部仍然存在电磁干扰问题,甚至因为屏蔽而加重干扰,甚至导致设备无法正常工作。这些都是屏蔽的问题,也正是因为这些问题,吸波材料才有了用武之地。
  吸波材料是指能够有效吸收入射电磁波并衰减其散射的一类材料。它通过材料的各种损耗机制,将入射电磁波转化为热能或其他能量形式,达到吸收电磁波的目的。与屏蔽溶液不同,其功效在于减少干扰电磁波的数量。既可以单独使用吸收电磁波,也可以与屏蔽系统结合使用,提高设备的高频效率。
  目前,常用的吸波材料可以处理0.72GHz至40GHz频率范围内的电磁干扰。

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  当然,也有一些吸波材料用在更高和更低的频段。
  吸波材料一般可分为涂层型、板式和结构型;
  按吸附机理可分为电吸附式和磁吸附式;
  从结构上可以分为吸收结构、干涉结构和共振结构。
  吸波材料的吸波效果是由介质内部的各种电磁机制决定的,如电介质的德拜弛豫、共振吸收、界面弛豫磁介质畴壁的共振弛豫、电子扩散、微涡流等。
  吸波材料的损耗机理大致可分为以下几类:
  一,阻性损耗,与材料的电导率有关,是指电导率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流和磁场变化引起的涡电流)越大,有利于电磁能转化为热能。
  其次是介质损耗,这是一种与电有关的介质损耗吸收机制,通过介质反复*化产生的“摩擦”效应,将电磁能转化为热能耗散掉。电介质*化过程包括:电子云位移*化、*性介质电矩转向*化、铁电畴转向*化和壁位*。
  三,磁损耗是一种与铁磁性介质动态磁化过程有关的磁损耗,可细分为磁滞损耗、旋磁涡流、阻尼损耗和磁后效等。其主要来源是磁畴转向、磁畴壁位移和类似于磁滞机制的磁畴自然共振。此外,纳米材料z新的微波损耗机理是目前吸波材料研究的一个热点。

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