2022.3.22

提供干净的电磁环境电波吸收体MICROSOBER® 
介绍电波吸收的原理和产品

TWC向客户发出的讯息

在现代生活中,电波广泛应用于各种设备上,已变得不可或缺。我们身边有着手机、无线网络、非接触型IC卡读卡装置、GPS、ETC系统、车载雷达等众多运用了电波(频率3THz以下的电磁波)的设备。

使用电波时必须要有干净的电磁环境。例如,除直接从天线发射的电波外,有时墙壁等物体反射的电波传来,也会引起干涉,导致电波接收不畅。此外,像PC内的CPU、驱动装置内的马达之类会发出强电磁波的部件有时也会影响到其他电子部件,使之出现故障。在运用电波时,能适当地屏蔽和吸收不必要的辐射或其他设备电磁波带来的噪声的材料就显得尤为重要。

电波吸收体MICROSOBERⓇ可为从小型电子设备到建筑物等各种场景提供干净的电磁环境。

电波吸收体的各种机制

电波吸收体的电波吸收机制有很多种,主要的机制列举如下。在电波吸收方面,都会用到下列机制中的一种,或多种复合使用。

反射损耗

波因相位差异,拥有互相抵消的特性。使用该特性的物体是通过反射损耗来吸收电波。在空气中传导的电波碰上金属等反射物时会反射。通过在反射物前放置具备任意电容率、透磁率的任意厚度的物质(电介体、磁体),使空气与物质接触处产生反射波,以及透过物质传导到金属产生反射波。2种反射波会因相位差异相互抵消衰减,达到吸收电波的效果。

在利用反射损耗的电波吸收中,电波相位的差异会因波长(频率)与物质内部的距离(物质厚度)而变化,所以一般用于使用频率在较为狭窄频段的电波吸收上。

磁力损耗

在利用磁力损耗的电波吸收中,因磁场剧烈变化导致的磁化延迟产生的能量会进行热转换而损耗,达到吸收电波的效果。铁氧体等磁体中的一些材质,在特定频段上磁力损耗会变大,可实现高电波吸收效果。基于上述特性,可用作电波吸收体的原材料。

在利用磁力损耗的电波吸收中,也可将电波吸收体做成数mm厚的薄型,使之拥有频带较宽的电波吸收特性。

介电损耗

在利用介电损耗的电波吸收中,电场变化会导致电介体内部产生热量损失能量,达到吸收电波的效果。可往橡胶、泡沫体等绝缘体中加入碳等导电粒子制作成利用介电损耗原理的电波吸收体,厚度和形状都可以做得很大。

※ 尽管MICROSOBERⓇ的电波吸收体产品线中并没有利用介电损耗的产品,但介电损耗也是电波吸收机制的一种,故在此做出介绍。

两种类型的MICROSOBERⓇ的电波吸收原理

电波吸收体MICROSOBERⓇ根据去除噪声原理不同分为两种类型,分别是“远场用共振型电波吸收体(反射衰减型)”,和“近场用抑制型电波吸收体(干涉/共振抑制型)”。两种类型都只需撕下在薄片背面的贴纸粘上去,就能吸收GHz带的辐射噪声等干扰电波,构成干净的电路。

远场用共振型电波吸收体(反射衰减型):SIW系列

电波吸收体MICROSOBERⓇ SIW系列是利用了反射损耗原理的电波吸收体。另外,吸收体拥有磁体的特性,可以利用磁力损耗效果提高电波吸收的效果,实现更轻薄的造型。粘上本吸收体,就可让任意频率(波长)的电波反射衰减。

薄片型电波吸收体可用于从降低小型变频器内不必要的辐射,到抑制结构体的反射等特定频率的吸收。也可用于在较远位置发送和接收车载雷达、ETC出入口等特定频段电波等用途上。本产品具有柔软性,便于操作,还具备阻燃性(有获得UL94V-0产品),支持RoHS标准。

近场用抑制型电波吸收体(干涉/共振抑制型)

电波吸收体MICROSOBERⓇ ES-88、ED-70、EH-66系列是利用了磁力损耗原理的电波吸收体。配线、电子部件等电路在电流流通时会产生磁场,对其他的电路造成共振,产生干涉噪声。在会产生磁场的电路贴上电波吸收体,可吸收磁场转换为热量,抑制干涉和共振。

薄片型具有柔软性,便于操作,并支持RoHS标准,不含卤素。可用于手机、移动电子设备、电脑、游戏机等。

电波吸收体MICROSOBERⓇ的其他用途

电波吸收体MICROSOBERⓇ可广泛用于使用电波的各种装置、需要抗噪声的电子设备。而且,还有适用于使用更高频率电波的新一代高速通信设备、或使用RFID标签的无线通信设备的产品等,可配合频段帮助各种设备抗干涉、抗噪声。

5G基站的应用

5G(3.7GHz、4.5GHz、28GHz频带)的基站有天线、发送接收装置等,有时天线周围须有抗辐射措施,或是有定向性提升的需求,发送接收装置必须有抗辐射、噪声措施。可根据用途、频率,使用反射衰减型、干涉/共振抑制型电波吸收体。

RFID应用

铁氧体等与在一定频段下透磁率会降低的材质相反,在特定频率下透磁率会增加,使电磁损耗减小,拥有容易让电波通过的特性。利用该特性,也可用作磁性薄片的材料,让电波更易通过来防范电波因金属等反射给通信带来的影响。

13.56MHz带RFID系统容易受金属影响,R/W及标签附近有金属时,发送通信所必需的电力和搬运信号的磁流会被抵消,使通信距离显著缩短。另外,直接将标签贴到金属物体上会无法通信。可以考虑用电波吸收体来应对该问题。在标签与金属间贴上电波吸收体,磁流会在受金属影响前从薄片内流向外,减少抵消,可修复和改善通信距离。

在干净的电磁环境下稳定地利用电波

新一代通信的研究开始从5G迈向更高速的6G,从毫米波迈向更高频率太赫兹波,沿着高频化前进。另外,IoT设备的普及也导致身边存在更多具备无线通信功能的装置。有时必须要有抗噪声措施,这些设备才能稳定运作,电波吸收体带来的改善就显得很有必要。今后,随着设备的高性能化,在多样的电波环境下,MICROSOBERⓇ将为新一代的通信设备、电子设备等提供干净的电磁环境,为稳定地利用电波做出贡献。

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