利用吸波材料抑制EMI電磁干擾

一前言

目前電子設(shè)備的使用更加廣泛，且使用密集度增加，還伴隨著電子設(shè)備性能提高、小型化和低功耗，對于電子電路的要求會越來越高，電路復(fù)雜、精密的設(shè)計(jì)和運(yùn)行的速度提高，會導(dǎo)致噪聲源增加，電磁干擾更加嚴(yán)峻，電子產(chǎn)品對噪聲容忍度也會降低。

伴隨著電磁環(huán)境變得復(fù)雜多樣，電磁兼容實(shí)驗(yàn)測試的問題會令工程師頭疼不已，當(dāng)嘗試多種方法卻沒有得到預(yù)期的改善，有種新型吸波材料能夠針對EMC問題提供助力，當(dāng)電磁干擾是通過空間直接輻射出來或者是經(jīng)由空間輻射耦合到某些線束，且形成天線輻射，這種情況這款新型的吸波材料將會是成為解決問題的一大利器。

二吸波材料簡介

所謂的吸波材料是指材料可以吸收，衰減空間入射的電磁波能量，并且能減少或者消除反射的電磁波的一類功能材料。與所有復(fù)合材料一樣，吸波復(fù)合材料同樣也是由功能體及機(jī)體組成的。工程應(yīng)用上除要求在較寬帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外，尚要求材料具有重量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。

吸波材料所體現(xiàn)出來的主要功能就是反射損耗和吸收損耗，反射損耗：當(dāng)電磁波入射到不同媒質(zhì)的分界面時(shí)，就會發(fā)生反射，使穿過界面的電磁能量減弱。

吸收損耗：電磁波在屏蔽材料中傳播時(shí)，會有一部分能量轉(zhuǎn)換成熱量，導(dǎo)致電磁能量損失，損失的這部分能量稱為屏蔽材料的吸收損耗。

當(dāng)機(jī)器的干擾電磁波被反射的能量越多，說明材料的損耗電磁波性能越好。吸收的能量越大，電磁屏蔽的效果越好。

三復(fù)合型吸波材料

理想的吸波材料，需要滿足厚度薄、密度小、頻帶寬、吸收強(qiáng)等特點(diǎn)，但目前的情況來看，吸波材料研制方面還是有部分欠缺的，并且在某些場景中應(yīng)用會有一定的限制。

目前有一款新型的吸波材料，是TMA-Z Series這款系列的產(chǎn)品，這是由多種組合而成的材料，采用的工藝是濺鍍方式直接成型，這種工藝較為環(huán)保安全，獲得片材的一致性高，且易多種材料層層復(fù)合。進(jìn)行材料的多元復(fù)合或配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便調(diào)節(jié)電磁參數(shù)，使之盡可能在阻抗匹配條件下，利用不同物質(zhì)對不同頻率電磁波的吸收而達(dá)到強(qiáng)吸收和寬頻效應(yīng)。

這款吸波材料表層還有一層金屬薄膜，能夠起到一定的電磁波能量反射，形成多次反射吸收，入射波可以通過在吸波材料背面安裝金屬板來達(dá)到透射波最小，對于抑制EMI輻射干擾效果更好。

從吸收損耗方面來看，吸波材料越厚，吸收損耗越大；吸波材料的磁導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；吸波材料的電導(dǎo)率越高，吸收損耗越大；被屏蔽電磁波的頻率越高，吸收損耗越大。

四案例

某安卓顯示器的主要問題是以12MHz基頻的時(shí)鐘倍頻輻射超標(biāo)，源頭是12MHz的晶振導(dǎo)致的輻射，一部分通過空間輻射出來，另一部分干擾耦合到旁邊的接口，通過線束將干擾輻射出來。機(jī)器增加的措施與測試數(shù)據(jù)對比如下圖所示，使用的吸波材料的型號是TMA-Z120-0.5。

整改前后數(shù)據(jù)對比：

五總結(jié)

目前高端吸波材料的成份一般都有復(fù)合多種類型材料，以擴(kuò)寬吸波材料的頻寬范圍，增強(qiáng)電磁波吸收能力。產(chǎn)品主要為吸波貼片類型，用途及適用范圍廣泛，且可根據(jù)客戶要求的形狀和實(shí)際的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行客戶化定制產(chǎn)品。對于空間輻射的干擾會有較好的抑制效果，是解決輻射噪聲的一大利器，是工程師在頭痛機(jī)器輻射問題的一劑“良藥”。

審核編輯：湯梓紅