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電磁波屏蔽材料的發展現狀及未來發展趨勢

電磁波屏蔽材料的發展現狀及未來發展趨勢

電磁波屏蔽材料是近年來發展的一種新型的複合型聚合物合成材料,用於電子元器件上屏蔽和防止電磁幹擾的磁性吸波材料。

所謂吸波材料,指能吸收投射到它表麵的電磁波能量的一類材料。在工程應用上,除要求吸波材料在較寬頻帶內對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
電磁輻射通過熱效應、非熱效應、累積效應對人體造成直接和間接的傷害。研究證實,鐵氧體吸波材料性能最佳,它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點。將這種材料應用於電子設備中可吸收泄露的電磁輻射,能達到消除電磁幹擾的目的。根據電磁波在介質中從低磁導向高磁導方向傳播的規律,利用高磁導率鐵氧體引導電磁波,通過共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過耦合把電磁波的能量轉變成熱能。其中鐵氧體的磁損耗特性在300MHz以下可有效吸引電波,而導電性發泡聚苯乙烯材料在300MHz以上的作用更為明顯。
1.吸波材料的應用範圍
城市內高樓林立,高大的建築反射電磁波屏蔽材料會造成重影。將吸波材料應用於建築材料中,可使這個問題迎刃而解。而吸波材料製作的微波暗室可廣泛地應用於雷達、通信和航空航天領域。此外,吸波材料在改善機載、航載雷達設備的兼容性,電磁波屏蔽材料提高整機性能等方麵也有著廣闊的應用空間。
將吸波材料應用於各類電子產品,如電視、LED顯示屏、音響、VCD機、電腦、數碼相機、遊戲機、微波爐、移動電話中,可以使電磁波泄露降到衛生安全限值(10微瓦每平方厘米)以下,確保人體健康。將其應用於高功率雷達、微波暗室、微波醫療器、微波破碎機、電子兼容的吸收屏蔽,能保護操作人員免受電磁波輻射的傷害。
吸波材料係列產品應用頻率為10MHz—10GHz,根據不同的應用頻率,調正吸收劑的配伍,電磁波屏蔽材料製成不同厚度的電磁波吸收貼片,廣泛應用於移動裝置、顯示裝置、計算機、數字設備、電子產品等抗電磁輻射幹擾、微波暗室、屏蔽箱、微波輻射防護技術領域吸波材料具有較高的介電常數和磁導率以及較大的損耗因子。
2.吸波材料的未來發展趨勢
隨著電路工作頻率不斷提高,電路板空腔不斷減小,空腔諧振成了一個越來越普遍的問題。解決這一問題的方法有很多。電磁波屏蔽材料高超的工程設計能夠解決這個問題;但是最快捷、最經濟的方法還是利用吸波材料來衰減空腔諧振。時下的很多微波電路設計人員都碰到過這種情況:把電路板放到電路板外罩內之後,電路板就無法按照所預期的那樣正常工作。原因在於將電路板放入空腔之後,微波信號會在空腔內產生諧振,空腔諧振導致電路阻抗條件發生改變,而特定的阻抗條件對於微波電路的正常工作是非常重要的。電磁波屏蔽材料隨著電路工作頻率的不斷提高,空腔諧振逐漸成為微波電路設計中一個非常普遍的問題。空腔諧振之所以會成為一個問題,是因為設計好的電路必須用電路板外罩加以屏蔽,而正是在添加電路板外罩的時候可能會產生問題。為了實現電磁屏蔽目的,電路板外罩通常用金屬材料製成。這樣就在電路板上方形成空腔,從而引發諧振。隨著工作頻率越來越接近微波甚至毫米波頻段,空腔諧振效應已經成為一個主要問題。電磁波屏蔽材料在空腔中使用微波吸收材料來衰減空腔諧振是一個極其有效的方法。吸波材料是利用電磁能量轉換的原理,把電磁能轉換成熱能,不會發生反射,不會產生二次汙染。

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