用于EMIRF吸波材料性能比较
电磁屏蔽与吸波材料
电磁屏蔽与吸波材料在当今的高科技社会,电磁辐射已经成为日常生活中不可避免的一部分。
然而,过量的电磁辐射对人体健康的影响却不容忽视。
为了解决这一问题,电磁屏蔽与吸波材料应运而生。
电磁屏蔽材料是一种能够阻挡电磁波传播的材料,可有效防止电磁辐射对人体的伤害。
而吸波材料则通过吸收电磁波的能量,将其转化为热能或其他形式的能量,以减少电磁辐射的传播和反射。
电磁屏蔽材料主要分为导电材料和导磁材料。
导电材料的屏蔽效能主要取决于材料的电导率,而导磁材料的屏蔽效能则取决于磁导率。
在实际应用中,往往需要结合使用导电和导磁材料,以实现更全面的电磁屏蔽效果。
吸波材料则根据吸收原理的不同,分为吸收型材料和干涉型材料。
吸收型材料主要通过介质的介电常数和磁导率来吸收电磁波;而干涉型材料则通过相邻界面的反射波相互抵消来实现吸波效果。
随着科技的不断进步,电磁屏蔽与吸波材料的应用领域越来越广泛。
除了传统的电子设备和军事领域,现在还涉及到医疗、建筑、汽车等多个领域。
例如,医疗设备中的核磁共振仪需要采用有效的电磁屏蔽措施,以避免对患者和操作人员的辐射伤害;建筑物的窗户和墙壁可以使用具有吸波性能的材料,减少电磁辐射的侵入;汽车中的电磁屏蔽可以有效保护驾乘人员免受电磁辐射的伤害。
总之,电磁屏蔽与吸波材料在保护人类免受电磁辐射伤害方面发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展和人们对健康生活的不断追求,电磁屏蔽与吸波材料的研究和应用将会得到更广泛的和更深入的发展。
引言:随着电子设备和系统的飞速发展,电磁屏蔽材料与吸波材料在保障设备和系统正常运行、降低电磁干扰和提高安全性等方面具有重要作用。
电磁屏蔽材料能够反射或吸收电磁波,阻止其传播或干扰敏感元件。
吸波材料则能够吸收电磁波,并将其转化为热能或其他形式的能量,从而降低电磁干扰。
为了更好地评估电磁屏蔽材料与吸波材料的性能,本文将介绍其性能测试方法及进展。
测试方法:电磁屏蔽材料与吸波材料的性能测试方法主要包括传统方法和最新技术。
多功能吸波材料
多功能吸波材料
多功能吸波材料是一种具有多种功能的吸波材料,除了基本的吸波性能外,还具有其他的物理、化学或力学性能。
这些材料在军事、电子、通信、航空航天等领域有广泛的应用。
多功能吸波材料的主要类型包括:
1.隐身材料:这种材料不仅具有吸波性能,还能实现隐身效果。
它通过减少对电磁波的反射和散射,使雷达等探测设备难以发现目标。
例如,歼10战斗机的机身上就使用了吸波材料,具有一定的隐形功能。
2.导电吸波材料:这种材料具有导电性能,可以将吸收的电磁波能量转化为热能,并通过导电层排放到外部环境中。
导电吸波材料广泛应用于电磁兼容(EMC)领域,如电子设备的屏蔽和防护。
3.耐高温吸波材料:这种材料具有较高的耐热性,可在高温环境下保持吸波性能。
它主要用于航空航天、导弹等高温环境下的吸波应用。
4.耐腐蚀吸波材料:这种材料具有较高的耐腐蚀性,可在恶劣环境下保持吸波性能。
它主要用于海洋、化工等腐蚀环境中的吸波应用。
5.结构吸波材料:这种材料将吸波性能与结构性能相结合,既具有吸波功能,又可作为结构部件使用。
例如,吸波混凝土、吸波玻璃等。
总之,多功能吸波材料具有多种功能,可以满足不同领域和应用场景的需求。
随着科技的发展,多功能吸波材料的研究和应用将不断拓展。
几种解决电磁干扰对策
电在道体流动时会有能量逸出到空中,就是所谓的电磁波。
这些复杂的电磁波如果其能量够大就会造成电磁干扰(EMI)进而影响产品的功能及环境污染和人体健康。
有医学文献指出不论电磁波的来源是来自电器设备、高压电线或家电用品,只要环境中电磁波的背景值大于2毫高斯,就会增加血癌的发生率。
美国科学杂志曾报道出,有证据显示电磁波超过60MHZ时,对人体细胞的结构会造成伤害,尤其是移动电话会对人脑产生的影响包括失忆,行为能力降低等。
对为减少电磁波的危害,电波吸收材料越来越多的应用于各类电子产品。
如手机、电脑、微波炉、信号基站等。
何谓电磁吸收材料呢?电波吸收材它是将入射电波加以切割,使其能量转弱,因而降低电波对外辐射的能力。
它可以贴在任何电子元件表面不会改变电路的特性。
它可以直接遮断或减弱EMI讯号源的辐射。
它可以随机构的需要来裁切基形状。
电磁辐射污染是全球关注的一大难点问题,接触具有电磁污染的环境又是不可避免。
国际欧盟CE、北美的FCC等很早就对电磁相容、安规认证提出了明确的要求,很多公司产品设计,却忽视了考虑EMI及安规问题,导致产品推向市场速度大大降低。
吸波产品能为电子厂家提供更便捷的EMI解决方案。
以下就常用EMI对策加以比较吸波材料的主要应用范围如下:· GSM,CDMA,WCDMA,PHS……· Handy phone,Smart phone,PDA Phone,Video phone……· Digital Camera,Camera phone,MP-5……· Notebook,PC,LNB,Set top bos ……· WLAN、RF Modules· Shielding Box,DVD,VCD,VOIP……· OA 事务机器、监视器、读卡机·网路电话、网路摄影机、无线充电等.……以下为不同频率段的吸波材料的选择。
电磁兼容常用材料屏蔽吸波材料
电磁兼容常用材料屏蔽吸波材料电磁兼容常用屏蔽材料吸波材料电磁屏蔽材料即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。
电磁屏蔽材料的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。
屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽) 、磁场屏蔽( 低频磁场和高频磁场屏蔽) 和电磁场屏蔽( 电磁波的屏蔽) 。
通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。
屏蔽效果的好坏用屏蔽效~g(SE,Shielding effectiveness) 来评价,它表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
屏蔽效能定义为屏蔽前后该点电磁场强度的比值,即:SE=2Olg(Eo/ Es)或SH=20lg(HdHs)式中:分别为屏蔽前该点的电场强度与磁场强度,分别为屏蔽后该点的电场强度与磁场强度。
对屏蔽效果的评价是根据屏蔽效能的大小度量的。
按照屏蔽作用原理,屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为三部分:(1) 屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗;(2) 电磁波在屏蔽材料内部传输时,电磁能量被吸收引起传输损耗或吸收损耗;(3) 电磁波在屏蔽材料内壁面之间多次反射引起的多次反射损耗。
由此可以得到影响吸波材料屏蔽效能的三个基本因素,即材料的电导率、磁导率及材料厚度。
这也是屏蔽材料研究本身所必须关注的问题和突破口。
当然,对于电磁屏蔽体结构,其屏蔽效能还与结构、形状、气密性等有关,对于具体问题,还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。
常见的电磁屏蔽材料电屏蔽指的是对电场( E 场)的屏蔽,它通常可选用的屏蔽材料种类比较多,如下:一、导电弹性体衬料(导电橡胶)每种导电橡胶都是由硅酮、硅酮氟化物、EPDM或者碳氟化物-硅氟化物等粘合剂及纯银、镀银铜、镀银铝、镀银镍、镀银玻璃、镀银铅或炭颗粒等导电填料组成。
由于这些材料含有银,包装和存储条件应与其他含银元件相似,它们应当存储在塑料板中,例如聚酯或者聚乙烯,远离含硫材料。
吸波材料知识介绍系列
吸波材料知识介绍系列—————之一吸波材料简介在解决高频电磁干扰问题上,完全采用屏蔽的解决方式越来越不能满足要求了。
因为诸多设备中,端口的设置及通风、视窗等的需求使得实际的屏蔽措施不可能形成像法拉第电笼那样的全屏蔽电笼,端口尺寸问题是设备高频化的一大威胁。
另外,困扰人们的还有另外一个问题,在设备实施了有效的屏蔽后,对外干扰问题虽然解决了,但电磁波干扰问题在屏蔽系统内部仍然存在,甚至因为屏蔽导致干扰加剧,甚至引发设备不能正常工作。
这些都是屏蔽存在的问题,也正是因为这些问题的存在,吸波材料有了用武之地。
吸波材料是指能够有效吸收入射电磁波并使其散射衰减的一类材料,它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸收电磁波目的。
不同于屏蔽解决方案,其功效性在于减少干扰电磁波的数量。
既可以单独使用吸收电磁波,也可以和屏蔽体系配合,提高设备高频功效。
目前常用的吸波材料可以对付的电磁干扰频段范围从到40GHz。
当然应用在更高和更低频段上的吸波材料也是有的。
吸波材料大体可以分成涂层型、板材型和结构型;从吸波机理上可以分成电吸收型、磁吸收型;从结构上可以分为吸收型、干涉型和谐振型等吸波结构。
吸波材料的吸波效果是由介质内部各种电磁机制来决定,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、电子扩散和微涡流等。
吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类:其一,电阻型损耗,此类吸收机制与材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。
其二,电介质损耗,它是一类与电极有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。
电介质极化过程包括:电子云位移极化,极性介质电矩转向极化,电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
其三,磁损耗,此类吸收机制是一类与铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是与磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
各种吸波材料的比较
各种吸波材料的比较Christopher L Holloway沙斐翻译一前言最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。
吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5.08cm)。
在2.4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。
60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。
目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。
正入射时的反射系数为-60dB。
然而可使用的频率范围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。
电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。
由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。
波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。
每次反射时总有一部分波被锥体吸收。
因此,仅有小部分抵达锥体基座。
基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。
最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。
电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体内渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。
半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。
频率范围为30-1000MHz。
但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(0.91-1.83m)。
显然在30MHz的频率上,厚度不可能是几个波长。
因此暗室的频率范围被限制在90-1000MHz。
30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度<14λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。
直到80年代中期,计算和测量技术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。
【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。
【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。
在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。
纳米雷达吸波材料概述
纳米雷达吸波材料概述隐身技术是当今世界三大尖端军事技术之一,是一种通过控制和降低目标的信号特征,使其难以被发现、识别、跟踪和攻击的技术。
在现代战争中,雷达是探测目标的一种可靠手段,因此,雷达隐身技术依然是隐身技术的发展重点。
雷达吸波涂料主要由吸收剂与粘结剂体系组成,是一种功能性涂料,能够吸收、衰减入射的电磁波,具有将电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的功能.吸波材料可分为传统型和新型吸波材料两种,新型吸波材料包括:纳米材料、多晶铁纤维、手性材料、导电高聚物吸波材料、等离子体吸波材料和可见光、红外及雷达兼容吸波材料等.本文主要介绍纳米吸波复合材料。
纳米吸波复合材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转变成热能或其他形式能量的一类纳米功能复合材料.b~纳米碳化硅目前国际上的重要几项研究如下:美国研制了一种“超墨粉”吸波涂料,对雷达波的吸收率可达99%。
SiIks 公司将一种超细陶瓷球粉体添加在普通的漆中,喷涂在飞机和车辆上,可以提高隐形能力,还可以涂覆在电子装备上来对付电子干扰.法国研制成功一种宽频谱微波吸收涂层,该涂层由粘结剂和纳米级微粉填充材料构成,具有良好的磁导率,在50Mhz ~ 50Ghz 频率范围内吸收性能较好。
还有采用化学法成功制备了FeB 超细非晶合金颗粒,并对其吸波性能进行了研究,结果表明,这种纳米颗粒具有较大的磁损耗,是一种有应用潜力的吸波材料。
而纳米吸波材料为何如此受各军事大国的青睐呢?首先,纳米吸波涂料具有良好的吸波特性,同时具有宽频带、兼容性好、质量轻和厚度薄等特点。
其次,纳米吸收剂具有多种吸波机制,如界面效应、量子尺寸效应,产生磁滞损耗、界面极化、多重散射及分子分裂能级激发等。
因此,纳米吸波涂料是一种非常有发展前景的功能涂料。
纳米吸波复合材料的工作原理:雷达波首先传输到阻抗为Z 0的自由空间,然后投射到阻抗为Z 1的材料表面,这时雷达波产生部分反射.反射系数R 由下式得出:R =(Z 0—Z 1)/(Z0 +Z 1).式中,Z 0=(μ0/ε0)1/2,Z 1=(μ1/ε1)1/2.μ0、μ1 分别为自由空间和吸波材料的磁导率;ε0 和ε1分别为自由空间和吸波材料的介电常数.为了不产生反射,反射系数必须为零,即满足Z 0=Z 1或μ0/ε0=μ1/ε1。
吸波材料现状和应用——超经典
吸波材料现状和应用——超经典吸波材料的发展现状一.1.目前吸波材料分类较多,现大致分成下面4种:1.1按材料成型工艺和承载能力可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。
1.2 按吸波原理吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。
吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗,基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体;干涉型则是利用吸波层表面和底层两列反射波的振幅相等相位相反进行干涉相消。
1.3 按材料的损耗机理吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。
碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上;钛酸钡之类属于电介质型吸波材料,其机理为介质极化驰豫损耗;磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收,如铁氧体、羟基铁等。
1.4 按研究时期可分为传统吸波材料和新型吸波材料。
铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等属于传统吸波材料,它们通常都具有吸收频带窄、密度大等缺点。
其中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料研究较多,性能也较好。
新型吸波材料包括纳米材料、手性材料、导电高聚物、多晶铁纤维及电路模拟吸波材料等,它们具有不同于传统吸波材料的吸波机理。
其中纳米材料和多晶铁纤维是众多新型吸波材料中性能最好的2种。
2.无机吸波剂2.1 铁系吸波剂2.1.1 金属铁微粉金属铁微粉吸波剂主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波,主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。
金属铁微粉吸收剂具有较高的微波磁导率,温度稳定性好等优点,但是其抗氧化、抗酸碱能力差,介电常数大,频谱特性差,低频吸收性能较差,而且密度大。
2.1.2 多晶铁纤维多晶铁纤维具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗,并且是良好的导体,在外界电场作用下,其内部自由电子发生振荡运动,产生振荡电流,将电磁波的能量转化成热能,从而削弱电磁波。
2.1.3 铁氧体铁氧体吸波材料是研究较多也较成熟的吸波材料。
吸波材料参数
吸波材料参数
吸波材料是一种能够有效吸收电磁波能量的材料,广泛应用于电磁兼容、雷达隐身、无线通信等领域。
吸波材料的参数对其性能有着重要的影响,下面将就吸波材料的参数进行详细介绍。
首先,吸波材料的频率特性是其最基本的参数之一。
频率特性是指吸波材料对不同频率下电磁波的吸收能力。
吸波材料的频率特性需要在设计时根据具体的应用需求进行选择,以确保在特定频段内具有较好的吸波性能。
其次,吸波材料的厚度也是影响其性能的重要参数。
一般来说,吸波材料的厚度越大,其吸波性能越好。
但是在实际应用中,由于空间和重量的限制,需要在吸波材料的厚度和性能之间进行权衡,选择合适的厚度以满足实际需求。
除此之外,吸波材料的工作温度范围也是一个重要的参数。
不同的应用场景对吸波材料的工作温度范围有着不同的要求,因此在选择吸波材料时需要考虑其能够适应的工作温度范围,以确保其在实际使用中能够稳定可靠地发挥吸波作用。
此外,吸波材料的耐候性和耐腐蚀性也是需要考虑的重要参数。
在一些特殊环境下,吸波材料可能会受到日晒、雨淋、化学物质等的影响,因此需要具有较好的耐候性和耐腐蚀性,以保证其长期稳定地发挥吸波作用。
最后,吸波材料的制备工艺和成本也是需要综合考虑的因素。
不同的制备工艺会影响吸波材料的性能和成本,需要在性能和成本之间进行平衡,选择合适的制备工艺以满足实际需求。
综上所述,吸波材料的参数包括频率特性、厚度、工作温度范围、耐候性和耐腐蚀性、制备工艺和成本等多个方面,这些参数综合影响着吸波材料的性能和应用效果。
在实际选择和应用吸波材料时,需要综合考虑这些参数,以确保选用合适的吸波材料,满足特定的应用需求。
吸波材料参数
吸波材料参数吸波材料是一种能够有效吸收电磁波能量的材料,广泛应用于电磁兼容、无线通信、雷达隐身等领域。
吸波材料的性能参数对其吸波性能有着重要影响,下面将对吸波材料的参数进行详细介绍。
1. 工作频率范围。
吸波材料的工作频率范围是指其能够有效吸收电磁波的频率范围。
通常来说,吸波材料的工作频率范围越宽,其在不同频段的吸波性能就越好。
因此,选择吸波材料时需要根据实际应用的频率范围来进行合理选择。
2. 吸波性能。
吸波性能是评价吸波材料性能的重要参数,通常用反射损耗和吸收损耗来描述。
反射损耗是指电磁波在材料表面的反射损耗,吸收损耗是指电磁波在材料内部的吸收损耗。
一般来说,吸波材料的反射损耗和吸收损耗越大,其吸波性能就越好。
3. 厚度。
吸波材料的厚度对其吸波性能有着重要影响。
一般来说,吸波材料的厚度越大,其在低频段的吸波性能就越好,而在高频段的吸波性能则会受到影响。
因此,在实际应用中需要根据具体频率范围和吸波要求来选择合适的厚度。
4. 温度稳定性。
吸波材料的温度稳定性是指其在不同温度下的吸波性能稳定程度。
一般来说,吸波材料的温度稳定性越好,其在复杂环境下的吸波性能就越可靠。
因此,在一些特殊应用场景中,需要选择具有良好温度稳定性的吸波材料。
5. 加工性能。
吸波材料的加工性能对其在实际应用中的加工和成型有着重要影响。
良好的加工性能能够保证吸波材料在成型过程中不会出现裂纹、气泡等缺陷,从而保证其吸波性能。
因此,在选择吸波材料时需要兼顾其加工性能。
综上所述,吸波材料的参数包括工作频率范围、吸波性能、厚度、温度稳定性和加工性能等。
合理选择吸波材料的参数,能够有效提高其在电磁兼容、无线通信、雷达隐身等领域的应用性能,为相关领域的发展提供有力支持。
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些吸波材料是一种能够有效吸收电磁波能量的材料,广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域。
吸波材料的种类繁多,主要包括导电性吸波材料、磁性吸波材料和复合吸波材料等。
下面将分别介绍这些吸波材料的特点和应用。
导电性吸波材料是一类能够有效吸收电磁波能量的材料,其主要成分是导电粉末和基体材料。
导电性吸波材料具有良好的电磁波吸收性能和导电性能,能够有效地吸收电磁波能量并将其转化为热能。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域,例如在电子设备、通信设备、航空航天等领域中得到了广泛的应用。
磁性吸波材料是一类能够有效吸收电磁波能量的材料,其主要成分是磁性粉末和基体材料。
磁性吸波材料具有良好的磁性和电磁波吸收性能,能够有效地吸收电磁波能量并将其转化为热能。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域,例如在雷达系统、无线通信系统、医疗设备等领域中得到了广泛的应用。
复合吸波材料是一种由导电性材料和磁性材料复合而成的吸波材料,具有导电性和磁性的双重特性。
复合吸波材料不仅具有良好的电磁波吸收性能,还具有良好的导电性能和磁性能,能够在更广泛的频率范围内有效地吸收电磁波能量。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域,例如在军事装备、航空航天、电子设备等领域中得到了广泛的应用。
总的来说,吸波材料种类繁多,每种材料都具有独特的特点和应用领域。
导电性吸波材料、磁性吸波材料和复合吸波材料都在电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域发挥着重要作用,为现代通信、航空航天、电子设备等领域的发展提供了重要支持。
随着科技的不断进步,吸波材料的研究和应用将会得到进一步的推广和发展,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
吸波材料应用频段
吸波材料应用频段一、吸波材料的基本概念和原理吸波材料是一种能够吸收电磁波能量的材料,其应用在电磁波吸收、防护、隐身等领域具有重要意义。
吸波材料的主要原理是通过材料本身的特殊结构或组分,将电磁波能量转化为其他形式的能量(如热能),从而减少或消除电磁波的反射和传输。
二、吸波材料的分类和特点根据吸波材料的成分和工作机制,可以将其分为电磁波吸收材料、阻抗匹配材料和多层复合材料等几类。
其中,电磁波吸收材料主要通过吸收电磁波能量将其转化为其他形式的能量,阻抗匹配材料将电磁波从一种介质传输到另一种介质时,通过匹配两种介质的电学性能来减少反射。
多层复合材料则是通过多层次的结构来实现吸波效果。
吸波材料具有以下特点:1. 宽波段工作能力:吸波材料的应用频段通常是比较广泛的,能够覆盖从低频到高频的电磁波。
2. 高吸收能力:吸波材料能够有效地吸收电磁波能量,减少或消除反射和传输。
3. 耐腐蚀性能:吸波材料通常需要在复杂的环境条件下使用,因此具有良好的耐腐蚀性能是必需的。
4. 结构可调性:吸波材料的结构和组分可以进行调整和设计,以满足不同频段和不同形状的需求。
三、吸波材料的应用领域1. 通信领域:吸波材料可用于电磁波隔离、降低通信干扰和提高通信质量。
2. 雷达系统:雷达系统需要精确测量目标的回波信号,吸波材料可降低回波信号的干扰,提高雷达系统的性能。
3. 航空航天领域:吸波材料可以用于飞机的隐身涂层,减少飞机的雷达反射信号,提高飞行安全性。
4. 电子设备:吸波材料可以用于电子设备的EMC(电磁兼容性)设计,减少电磁干扰,提高设备的工作稳定性。
5. 医学领域:吸波材料可用于医学图像和诊断设备中,减少信号的干扰和背景噪声,提高图像和信号的质量。
四、吸波材料的发展趋势和挑战随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,吸波材料也面临着一些挑战和发展的趋势:1. 多功能化:吸波材料逐渐向多功能化方向发展,除具备吸收电磁波的功能外,还能具备导电、导热、防腐蚀等功能,以满足不同领域的需求。
吸波材料和电磁屏蔽材料有什么区别与联系?
吸波材料和电磁屏蔽材料有什么区别与联系?
说起屏蔽相信大家也不是很陌生,这两年各种屏蔽产品、材料、面料等等都出现在我们的生活之中,屏蔽就是阻断室内或者室外的信号,保证不收到信号的干扰,目前屏蔽材料多种多样,那么吸波材料和电磁屏蔽材料有什么区别与联系?
1、吸波材料
吸波材料,从字面意思来看,就是吸收,这一类材料是能够吸收投射到它表面的电磁信号的,这一类材料一般运用在工程应用上,要求材料的质量轻并且具有、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
2、吸波材料的优势:
广泛性:面积大小可以根据需求调整,使用比较广泛。
实惠性:花较少的钱来获得品质好产品
丰富性:吸波材料产品可以对应多样化的尺寸和形状
3、电磁屏蔽材料
电磁屏蔽材料可以理解为隔离的意思,就是在两个磁场之间进行信号的阻隔,简单的说就是牛郎和织女之间的河;主要是用来制作屏蔽体的材料的。
屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。
4、电磁屏蔽材料的优势:电子产品的不断推陈出新,电子产品的性能要求更高、速度要求更快、结构要求更紧凑,因而对电磁屏蔽材料的要求也越来越高。
5、吸波材料和屏蔽材料区别
吸波材料和电磁屏蔽主要的原理就不一样,吸波材料主要就是把电磁波进行吸收并且转化为自己所用,电磁屏蔽材料就是进行阻隔,通过反射的方式把电磁信号阻隔在外面。
吸波材料和电磁屏蔽材料的主要差别在于应用目的上。
上述就是小编地域与吸波材料和屏蔽材料有什么区别的分享,我们的吸波材料和屏蔽材料都是各有优势的,感兴趣的朋友可以留言一起讨论哟!。
讲解美国隐形飞机所用到的隐形涂料
讲解美国隐形飞机所用到的隐形涂料讲解美国隐形飞机所用到的隐形涂料讲解美国隐形飞机所用到的隐形涂料最近讨论最多的话题是美国无人机RQ-170被伊朗截获,隐形飞行到底用的什么隐形呢,其中有一种涂料是必不可少的:隐形涂料和所谓之隐形涂料,是我们看不到的吗?为了解决大家的疑惑,中国涂料人才网来给您讲解下隐形涂料也叫雷达吸波材料雷达吸波材料是最重要的隐身材料,其中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要,国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。
(1)结构型雷达吸波材料结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料,它既能承载作结构件,具备复合材料质轻、高强的优点,又能较好地吸收或透过电磁波,已成为当前隐身材料重要的发展方向。
国外的一些军机和导弹均采用了结构型RAM,如SRAM导弹的水平安定面,A-12机身边缘、机翼前缘和升降副翼,F-111飞机整流罩,B-1B和美英联合研制的鹞-Ⅱ飞机的进气道,以及日本三菱重工研制的空舰弹ASM-1和地舰弹SSM-1的弹翼等均采用了结构型RAM。
近年来,复合材料的高速发展为结构吸波材料的研制提供了保障。
新型热塑性PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚砜)、PPS(聚苯硫醚)以及热固性的环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和异氰酸酯等都具有比较好的介电性能,由它们制成的复合材料具有较好的雷达传输和透射性。
采用的纤维包括有良好介电透射性的石英纤维、电磁波透射率高的聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维,以及玻纤、聚酰胺纤维。
碳纤维对吸波结构具有特殊意义,近年来,国外对碳纤维作了大量改良工作,如改变碳纤维的横截面形状和大小,对碳纤维表面进行表面处理,从而改善碳纤维的电磁特性,以用于吸波结构。
美国空军研究发现将PEEK、PEK和PPS抽拉的单丝制成复丝分别与碳纤维、陶瓷纤维等按一定比例交替混杂成纱束,编织成各种织物后再与PEEK或PPS制成复合材料,具有优良的吸收雷达波性能,又兼具有重量轻、强度大、韧性好等特点。
微波暗室吸波材料及其性能测试方法
舰 船 电 子 工 程
S i e to i g n e i g h p El c r n cEn i e rn
Vo O NO 7 L3 .
11 6
பைடு நூலகம்
微 波 暗 室 吸 波 材 料 及 其 性 能 测 试 方 法
肖本龙 王 雷钢
以用 如下 的五项 电气 参数 来 评价其 性 能 。
1 )反射率 电平
当平 面 电磁 波 以不 同入 射角 投 射 到 吸收体 时 ,
反射 波与 入射 波 电场 强 度 之 比定 义 为 电 压反 射 系
数 , 射 波 对 入 射 波 的 功 率 比定 义 为 功 率 反 射 系 反
1 引 言
随着 通 信 技 术 、 隐身 技 术 、 真 试 验 技 术 以及 仿 各种 电子 战武 器装 备 的发展 , 波 暗 室 以及 吸波 材 微 料也 普遍 受 到重 视 和关 注 , 到 了 迅 速 的 发 展 , 得 并 广泛 应用 于雷 达 、 通信 、 波技 术 、 空 、 微 航 导弹 、 电子 战 以及卫 生 医疗设 备 等领 域 中 。 由于 当今 高 科技 的飞 速发 展 , 所使 用 的频 带从
o u cintsig ff n t e t .Th n t e p o e t so h b o b ma e i l n o l e t g m e h d i r s n e ,a d wi e b n b o b o n e h r p ri ft e a s r t ra d n ma s i t o sp e e t d n d a d a s r e a t n
试 方 法 进 行 讨论 , 点 介 绍 吸 波 材料 性 能 与 常 用 的测 试 方 法 , 对 宽 带 吸波 材 料 也 进 行 一 些 分 析 。 重 并
市场常用吸波材料吸波频率范围
市场常用吸波材料吸波频率范围1、吸波材料介绍1.1随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场,飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院,移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。
因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。
1.2电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
研究证实,铁氧体吸波材料性能最佳,它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2、吸收材料的形状2.1 尖劈形微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形(金子塔形状),主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。
着频率的降低(波长增长),吸收体长度也大大增加,普通尖劈形吸收体有近似关系式L/λ≈1,所以在100MHz时,尖劈长度达3000mm,不但在工艺上难以实现,而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
2.2 单层平板形国外最早研制成的吸收体就是单层平板形,后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上,其厚度薄、重量轻,但工作频率范围较窄。
2.3 双层或多层平板形这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作,且可制成任意形状。
如日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料,工作频带可拓宽40%~50%。
其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
2.4 涂层形在飞行器表面只能用涂层型吸收材料,为展宽频率带,一般都采用复合材料的涂层。
如锂镉铁氧体涂层厚度为2.5mm~5mm时,在厘米波段,可衰减8.5dB;尖晶石铁氧体涂层厚度为2.5mm时,在9GHz可衰减24dB;铁氧体加氯丁橡胶涂层厚度为1.7mm~2.5mm时,在5GHz~10GHz衰减达30dB 左右。
电磁屏蔽材料与吸波材料结构与性能的比较
课后习题1.避雷针的原理。
装置避雷针是避免雷击的有效方法。
在房屋最高处竖一金属棒,棒下端连一条足够粗的铜线,铜线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。
金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。
有了这样的装置,当空中有带电的云时。
避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷,发生尖端放电,与云内的电相中和,避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。
但这种作用颇慢,如果云中积电很快,或一块带有大量电荷的云突然飞来,有时来不及按上述方式中和,于是有强烈的放电,加雷电仍会发生。
但这时由于避雷针高过周围物体,它的尖端又集中了与云中电异号的电荷,如果雷电是在云和地面物之间发生,放电电流主要通过避雷针流入大地,因此,不会打在房屋或附近人的身上,只会打在避雷针上了。
由此可见,避雷针的尖端放电作用会减少地面物与云之间打雷的可能性;到了不可避免时,它自己就负担了雷的打击,房屋与人得到了安全。
2.电磁屏蔽材料与吸波材料结构与性能的比较。
电磁屏蔽材料分电磁屏蔽涂料和电磁屏蔽塑料。
电磁屏蔽涂料是由导电填料、树脂黏结剂、溶剂和添加剂组成,根据填料的不同,可分为碳系、银系、铜系和镍系电磁屏蔽涂料等。
电磁屏蔽塑料可分为表层导电型屏蔽塑料和填充型屏蔽塑料。
表层导电型屏蔽塑料是利用贴金属箔、金属熔融喷射和非电解电镀等方法在塑料表面获得很薄的金属层,从而达到屏蔽的目的。
它具有导电性好,屏蔽效果佳等特点,但是其金属薄复合层或镀层在使用和加工过程中容易剥离,性能较差,因此使用较少。
填充型复合屏蔽塑料是由导电填料和合成树脂通过混炼造粒,并采用注射成型,挤压成型或压塑成型等方法制得。
两者相比,后者具有一次成型的特点,从而可降低成本,提高产品的可靠性,使用较多。
一般来说,屏蔽塑料的性能取决于导电填料的导电性及它们之间的相互搭接程度。
吸波材料吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量,一般由基体材料(或粘接剂)与吸收介质(吸收剂)复合而成。
各种吸波材料的比较
各种吸波材料的比较Christopher L Holloway沙斐翻译一前言最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。
吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5.08cm)。
在2.4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。
60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。
目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。
正入射时的反射系数为-60dB。
然而可使用的频率范围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。
电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。
由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。
波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。
每次反射时总有一部分波被锥体吸收。
因此,仅有小部分抵达锥体基座。
基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。
最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。
电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体内渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。
半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。
频率范围为30-1000MHz。
但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(0.91-1.83m)。
显然在30MHz的频率上,厚度不可能是几个波长。
因此暗室的频率范围被限制在90-1000MHz。
30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度<14λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。
直到80年代中期,计算和测量技术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。
【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。
【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。
在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。
每个电子工程师需要了解的内容:吸收材料
环测威官网:/您是组织的新手,您的雇主要求您参观测试设施,包括新安装的电磁兼容性(EMC)消声测试室。
突然间你意识到你没有一起讲话,如果旅行团的任何人碰巧询问安装在房间的墙壁,天花板和地板上的奇怪的金字塔形蓝色泡沫材料,你就无法以简洁的方式回应。
为了准备这些问题和其他问题,您可以快速记下有关您对射频(RF)吸收材料的了解的一些注意事项。
这是您最终得到的信息。
目的RF吸收材料有时被称为雷达吸收材料(RAM)或微波吸收器。
射频吸收器是用于EMC 测试的消声室的关键部件。
腔室的壁由金属制成,并且从腔室内辐射的任何射频能量,从发射天线发出用于辐射抗扰度测试,或者从被测设备(EUT)发出用于辐射发射测试,可以反射离墙并干扰具有所需的感兴趣信号。
由于典型的RF吸收材料是有损的并且特殊地成形以允许进入的RF能量进入然后被转换成热量,因此腔室内的反射随着其使用而被最小化。
吸收器类型大多数人都熟悉的典型RF吸收材料是碳载泡沫金字塔形。
这些通常是蓝色的,但现在可以按其他颜色(包括白色)订购。
注意:白色将有助于照亮本来是一个相当黑暗的房间。
还可以使用扁平铁氧体磁砖或混合型吸收器,它是金字塔形型和铁氧体磁砖的组合。
一旦理解了吸收器的类型,每个吸收器的性能差异通常是下一个受关注的主题。
性能环测威官网:/金字塔形泡沫:金字塔型吸收材料最适合高频,低频则更差。
金字塔越大,吸收器在衰减RF信号时的频率越低。
较小的金字塔在衰减较高频率方面效果最佳。
铁氧体磁贴:铁氧体磁贴适用于中频(30 MHz至1000 MHz),有时高达1.5 GHz,采用特殊结构和安装技术。
混合动力:混合动力型在最大频率范围内工作良好,因为它是金字塔形和铁氧体瓷砖类型的吸收体的组合。
除了了解性能外,了解每种吸收器的优缺点也很重要。
好处金字塔形泡沫:在消声室内使用金字塔形泡沫吸收剂的优点是它们不像铁氧体砖那么重,因此不需要额外的支撑来防止它们从墙壁和天花板上掉下来(尽管它们偶尔会这样做)。
EMI Absorber
EMI Absorber EMI 防制電磁波吸波材•吸波材因應各種環境有多樣化規格寬頻吸波角錐泡棉格狀吸波材軟性吸波片UHF 電波吸波磚VHF 電波吸波磚RFID 吸波片抑制雜訊吸波薄膜•主要特性區分•雖然有低頻防制吸波材料,但因一般低頻干擾之對策,常可經由電路上設計得到解決所以較不普及在市場銷售。
•高頻與超高頻和射頻干擾之對策,因應通訊網路協定所制定的法規,經常需要在設計上考慮到吸波材之配置安裝,來達到結構與法規上的符合要求。
•選用各種吸波片材要先分析對策物之頻寬,依據高低頻差異找出合適之規格。
•格狀吸波材與角錐棉,常見於實驗室環境對策所安裝的必要材料。
•VHF UHF 吸波磚,常見於重點建築物內之安裝防制外界電波之干擾,有單層與雙層吸波磚之區分。
•軟性吸波片,常見於各類3C資訊電子產品設計中,主要經由特殊尺寸模切背膠後貼附於機殼構裝之中。
•RFID 吸波片常見於各類通關閘口感應設備中,主要用來吸收RFID 天線與RFID 讀取器之間正確訊息的對策解決。
•導電導磁塗料,導電漆,奈米金屬導磁粉末等等,常見於各類加工程序之使用或塗噴於機殼或印刷於板材上,依據各類絕緣体要求來選定。
•例如手機輻射遮罩功能等等。
•吸波材塑膠粒屬於特殊混合物加工原料,可配合成型機殼時一次性完成,但因成本高以精密儀表醫療器材產品較適宜。
•吸波片材在EMI Solution 之中以其能夠抑制能量多少來評價一般Reflection >-5dB 到更高>-15dB 常見規格並且配合所要抑制的頻帶寬來決定100MHz ~ 4GHz, 100MHz ~ 12GHz 常見規格。
•吸波片之厚度常規有0.10mm, 0.20mm, 0.30mm, 0.50mm, 1.00mm. 。
Absorber Information •相關資訊分享Vol.12010-03-11。
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用于EMI-RF吸波材料性能比较
用于EMI/RF吸波材料性能比较
中心议题:吸波材料测试装置的构造吸波材料测试方法
解决方案:环天线放置在相互垂直的位置相隔距离为环天线直径的二分之一利用表面电流减少装置测试
随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰(EMI)规范的不断增多,市场上开始出现各种类型的EMI吸波材料。
一般而言,市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性,再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)相关规范的产品表面。
因此,选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。
在10MHz到3000MHz的频率范围内,大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料(例如,羰基铁或者铁氧体粉末等)的方式来削弱其表面电流。
这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用,
而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射,因此为了保证产品符合相关规范,通常都会设法降低该表面电流。
除此之外,这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰,妨碍系统的正常运行。
比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花
费大量的金钱和时间。
考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用,试错试验(trialanderrortesting)的次数必须被限制到最少。
因此,通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。
而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置(SCRF)则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较,从而缩小吸波材料的选择范围,确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。
SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成,而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更高的隔离度。
SCRF中的一个环形天线被连接到射频(RF)扫频源,而另一个环形天线则被连接到RF扫频接收机。
如果将一块与产品壳体
相仿的导体板放置在接近两环形天线的一个固定的位置上,那么就会在导体表面产生电流,该表面电流所产生的二次辐射会被环形天线接收,由此造成的天线接
收信号的增大的典型值约为20dB到30dB。
在此基础上,如果在导体板上覆盖某种EMI吸波材料的样品并重复上述测试过程,就可以测量得到电磁场二次辐
射的减小量。
我们可以利用这种二次辐射的减小量来对不同吸波材料的吸波性能进行对比。
测试装置的构造加工制造出一个的探头并不困难。
该探头是由带固体
Teflon@绝缘层的#24AWG导线在一个1.5厘米的心轴上绕两圈而得到的。
加大直径、提高圈数会提高该探头的测量灵敏度,而其相应的代价就是最高使用频率的降低。
图1.实验室加工制造的屏蔽环(频率范围:2MHz-600MHz)环天
线的一端被焊接到同轴线的芯线上,而另一端则被焊接到同轴线的屏蔽层上。
除了在环天线和同轴线的连接点所正对的一部分圆环处有一个小的间隙之外,环天线的其它部分都被铜带完全覆盖。
如果没有这个小的间隙,那么环天线就会被完全短路,电场和磁场也会被屏蔽,环天线也就无法完成测量。
另外,铜带和同轴线的屏蔽层之间、前后交叠的铜带之间连接则是通过大量使用焊料来完成的。
依
照上述方法我们可以加工两个相同的环天线。
的探头所适用的频率范围在3MHz 到600MHz之间。
通过商业渠道订购适合的探头会更加经济、更加省时。
下面
列出的一些生产厂家所提供的屏蔽环天线的样品都会明确给出其各自的适用频率范围,可以作为参考。
ARATechnologies,DeerPark,NY;Com-Power,LakerForest,CA;-power.co mCredenceTecnologies,Soquel,CA;Electro-Metrics,Johnstown,NY;EMCT estSystems,CedarPark,TX;FischerCustomerCommunications,Torrance,C A;,不论是选择加工还是购买环天线,两个环天线都必须被小心地放置在相互垂
直的位置上,以便获得两天线之间的最小耦合;而用于支撑测试装置的平台则可以简单的用木头和塑料来实现。
如前所述,测试装置中的一个探头会被连接到
RF扫频源,而另一个探头则会被连接到扫频接收机上。
如果测试试验室内装备有矢量网络分析仪,那么只要其RF信号源和接收端口之间的隔离度大于70dB,
则综合了频谱分析仪功能和扫频信号源功能的网络分析仪就能很好的完成本项测试任务。
另外,测试过程中环天线必须被固定在介质材料上,例如木头和塑料。
基本的测试装置并不复杂,通过在木块上插入螺丝钉就可以得到一个的简单的测
试装置。
图2.在没有导体板的情况下两环天线耦合最小时的相对位置构建测试装置过程中最困难的一步就是调整天线之间的相对位置以获得两天线之间的最
小耦合。
首先,我们可以将某个探头粘附在支撑平台上。
然后,在支撑平台的二维面上仔细调整第二个探头的位置从而使得两探头之间的耦合最小。
当第二个探头的大致位置确定以后,我们可以对第二个探头采用施加高温、快速定型热熔胶的方法来进行固定。
因为刚刚施加的热熔胶还没有凝固,所以我们可以继续手动微调第二个探头的位置;当热熔胶凝固之后,第二个探头就可以被精确地放置在耦合度最小的位置上了。
经过一个小时仔细的试错和调整,我们可以用热熔胶的
方法在两个十倍频程的范围内实现80dB的隔离度。
另外,在测试装置的同轴线
上加入一个或若干个夹扣磁环会有助于我们在更大的频率范围内达到试验所需
的至少70dB的隔离度。
两环天线之间相隔最近的两点间距离的大小并不是特别重要,相隔距离为环天线直径的二分之一或者一个直径都可以获得很好的性能。
一旦确定了两环天线之间
的间距,而且暂时固定在测试平台上的两环天线之间的隔离度也大于70dB,那
么我们就可以根据吸波材料将要附着的表面选择一块材料类似的金属板,并将其靠近两个环天线,。
使得两环天线之间耦合最强的位置就是金属板的最佳位置。
由此造成的两环天线之间耦合度的提高如果能够达到20dB甚至更大,那么它对
提高整体的测量精度就非常有利,尤其是对于那些高性能的待测吸波材料更是如
此。
图3.导体板上的表面电流将耦合度提高了20-30dB测试为了测量某给定材料的吸波性能,需要将其附着在SCRF装置的金属板上。
通过和没有附着吸波材料情况下测试装置测量得到的数值相比,我们可以利用接收机直接测量到EMI 反射的减小量。
尽管可以同时提供RF扫频源和接收机功能的矢量网络分析仪是
一种理想的测试仪器,但覆盖所需频率范围的标量网络分析仪也是一个很好的解决方案。
如果缺乏上述测试设备,我们也可以利用更廉价的频谱分析仪及其跟踪
源来完成EMI吸波材料性能的比较。
上面介绍的这三种测试仪器都可以在环形
磁场天线所覆盖的频率范围内实现扫频测量。
另外,如果干扰仅仅出现在个别频率点上,那么即使缺乏相关的扫频设备,我们也可以用信号发生器和某些测试接收机来完成相关的测试任务。
测试结果利用表面电流减少装置,我们对来自
BrigitflexInc和ARCTechnologies的不同EMI吸波材料样品的性能进行了对比测试。
测试所选择的金属面是单面或者双面覆铜的FR-4型印刷电路板(PCB)。
覆铜PCB板每面的尺寸约为环形天线直径的三到五倍。
PCB板覆铜的一侧朝向环形天线。
通过与无吸波材料的情况进行对比,SCRF装置中材料A所带来的覆铜FR-4印刷电路板反射的减少量。
图中稍高的那条曲线是参考曲线,而稍低的
一条曲线则是加入了待测吸波材料引起的损耗之后的曲线。
与此类似,将材料B 在的测试装置中进行测量可以得到的更大的衰减损耗。
图4.材料A显示出了
4-6dB的表面电流减少量图5.材料B显示出了6-9dB的表面电流减少量本文设计加工了一种简单的表面电流减少测试装置,通过它可以在实验室环境下对不同EMI吸波材料的吸波性能进行相对的比较。
尽管吸波材料所引起的表面电流的减少量并不完全等于预期的EMI减少量的测量值,但该方法可以很快的确定在特定频率范围内具备最佳吸波性能的材料。