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电磁波吸收材料介绍

浏览:2647次 上传时间:2011/11/22

电磁波的频率范围是从3—30kHz的超长波到300GHz—3Thz的波长,可以综合利用电磁波的各种特性。

kHz频带的电磁波可沿长距离、中距离的地面传播,故可用于飞机、船舶的无线电导航。

MHz频带的电磁波能产生电离层反射现象,故可用于国际间远距离通信、携带电话(800MHz)、电视传播。

GHz频带的电磁波要用于携带电话(1.5GHz)、低轨道卫得(LEO)用携带电话(1.6—2.5GHz)、船舶用雷达(9.4GHz)、卫星放送(11.7—12.0GHz)。

目前,电磁波的危害已成为社会问题,从电路的设计是很难解决这个问题的,故电磁波吸收材料引人注目。电磁波吸体以导电损耗、介电损耗、磁性损耗等分类,可分为导电吸收体、介电吸收体和磁性吸收体。一般都设计成阻抗匹配型电磁波吸收体。即在吸收材料的后面设置金属板,以在吸收体内产生多次反射,控制反射波的振幅及相应,则可降低来自吸收体前面的总反射波。因为利用了材料仙部的多次反射,故必须满足材料常数、厚度等必要条件,即需要极薄(与电磁波的波长相比)的吸收体。

在MHz频带常用的电磁波所用材料为尖晶石型铁氧体,为了防止在电视转播时出现双重图像(ghost)和噪声,因而多数采用阻抗器件。但是,尖晶石型铁氧体的各向异性磁场强度(HA)很小,所以在磁壁共鸣和自然共鸣时会产生相同的频率,则可能开发出与高频相对应的电磁波吸收体。

对于添加Co的NiZn铁氧体复合物,当匹配频率(fm)为10—15GHz时,匹配厚度(dm)为3—6mm。平面型(Y,Z型)六方晶系铁氧体的C轴方向与C面的各向异性磁场强度是很不相同的,C面以容易磁化为牲。用Y型铁氧体制作电磁波吸收体(带度为2.1GHz)时,要求dm=3.71mm,fm6.7Ghz。根据Snoek理论,当饱和磁化率(Is)高时,则共鸣频率(fr)也高。

当利用此尖晶石型铁氧的Is高2倍的金属软磁材料作电磁波吸收体时,则可获得优良的高频特性。把铁硅磁合金(Semdust)粉末用树脂使之复合化,将其加工成薄板状电磁干涉抑制体(与电磁波吸收不同),在300MHz—3GHz下,得到-10dB—15dB的噪声衰减特性。由于把这把合金粉末加工成扁平开关并且具有磁的各向异性,故能与高频相对应。把FE—Si—Al合金粉末、碳酰(Garbonyl)与树脂制成复合材料,这种电磁波吸收体所对应的频率为数GHz。M型BaFe12019铁氧体具有磁的各向异性,Ha=1.38Mam-1,fr=48.9Ghz,它是可在GHz带宽下应用的电磁波吸收体。用各种金属离子置换Fe3+后所制出的M型铁氧体,显示出优良的电磁波吸收特性。

 

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