EMC工程师基本技能之一 吸波材料的认知和应用

吸波材料在电磁兼容(EMC)工程师领域是个常见但理解不深的元素。

尽管供应商能提供吸收比曲线和推荐应用频段,但他们往往不愿意详细解释材料本质。

市面上的吸波材料主要分为两种质感:偏硬和偏软。

硬质吸波材料通常是镍锌铁氧体,而软质材料的磁导率曲线通常仅提供吸收比信息,不易推断材质。

硬质吸波材料在屏蔽罩内使用,能消除腔体谐振,提高屏蔽效果;软质材料则直接贴于集成电路(IC)上,具备一定的导热性。

硬质材料成本较低,而软质材料成本较高。

对于硬质吸波材料,工作原理在于贴于屏蔽罩内,吸收磁场驻波,降低对外辐射的电磁场能量。

其原理基于电磁波遇到金属表面反射后形成的磁场最大、电场最小的特性,铁氧体材料通过复数磁导率中的虚部吸收磁场能量,提高屏蔽效果。

磁导率是衡量材料磁性的物理量,而复数磁导率结合了材料的储能属性与损耗属性。

铁氧体的损耗与磁导率虚部和吸波材料的体积成正比,但厚度的影响呈边际递减。

软质吸波材料应用于提高排线地阻抗,防止地抬从一块板子传到另一块板子。

通过在软排线上包裹或贴附铁氧体吸波材料,相当于在排线上加了一个磁环,以增加排线的阻抗。

计算表明,吸波材料的厚度、排线的长宽比以及磁导率等因素对阻抗有显著影响。

实际应用中发现,吸波材料在排线两侧贴附的效果与包裹排线相近,而在一侧贴附也能有效降低地抬问题。

有什么材料能隔离磁铁的磁性

磁铁磁场隔离材料能隔离磁铁的磁性。

静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。

它与静电屏蔽作用类似而又有不同。

如将铁磁材料做成截面如上图的回路,则在外磁场中,绝大部份磁场集中在铁磁回路中。

这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。

因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍。

所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少。

这样,被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的。

材料的磁导率愈高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈显著。

静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。

例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦。

为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。

在手表中,在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。

前面指出,静电屏蔽的效果是非常好的。

这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级,而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级,通常约大几千倍。

所以静磁屏蔽总有些漏磁。

为了达到更好的屏蔽效果,可采用多层屏蔽,把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。

所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重。

但是,如果要制造绝对的“静磁真空”,则可以利用超导体的迈斯纳效应。

即将一块超导体放在外磁场中,其体内的磁感应强度B永远为零。

超导体是完全抗磁体,具有最理想的静磁屏蔽效果

扩展资料

磁铁磁场的隔离材料的应用

1、机械手表里的机芯都是钢制的。

如果手表放在磁铁附近,钢制机芯就会磁化。

特别是当游丝磁化后,表马上就会停止不走。

因此,手表需要外罩一种能防御磁力,使磁场透不过的物质。

有意思的是,能够遮住外磁场的物质,原来就是容易磁化的铁本身。

为了证明这一点,可把一个小指南针放在一个铁环里,可以看到小磁针就不会被环外的磁铁吸引了。

所以,如果你有一块用铁或钢做外壳的手表,就可以保护表内的钢制机件不受磁力影响。

即使将表放在强磁场附近,精确度一点也不会降低。至于用金或银做外壳的金表和银表,虽然很贵重,但是千万不能放到磁铁附近,因为它不能防磁

可见,用铁制包皮就能把外面的磁场遮住,使内部不受外磁场的影响,放在其中的铁制品也就不会被磁化。

2、手机或平板电脑磁吸皮套,通过在皮套内置一个钕铁硼永磁体,通过永磁体的磁场来触发手机或平板电脑内的霍尔开关、霍尔探测器所产生的点位差来控制手机的休眠与唤醒功能。

在使用平板或手机时翻盖儿到背面的磁场依然能够触发霍尔开关的工作,导致手机或平板电脑继续处于休眠状态,生产皮套的商家往往忽略磁铁磁场隔离材料的使用,紧紧在皮套内置一个磁铁。

用户在使用的时候就会出现上述状况,所以需要在磁铁的垂直背面的皮板内置一块和磁铁差不多大小的屏蔽隔离材料,才能解决问题。

屏蔽罩用什么材料

屏蔽罩的材料通常为金属,如铜、铝、钢或不锈钢等。

屏蔽罩的主要功能是屏蔽电磁干扰,确保电子设备在复杂环境中的稳定运行。

因此,其材料选择至关重要。

以下是关于屏蔽罩材料选择的详细解释:

金属材料的选用

屏蔽罩所使用的金属材质具有良好的导电性,这有助于迅速地将电磁干扰引导至地线,从而确保设备不受外部电磁场的影响。

此外,这些金属材料还具有很高的磁导率,可以有效地控制磁场分布,减少不必要的电磁辐射。

不锈钢和铜的常见应用

不锈钢因其良好的耐腐蚀性和稳定性而广泛应用于屏蔽罩的制作。

铜的导电性极佳,在一些对电磁屏蔽要求极高的场合,如高频信号的屏蔽,铜材屏蔽罩是首选。

材料的表面处理

除了选择合适的金属材料,屏蔽罩的表面处理也非常关键。

一些特殊的涂层或镀层能够增强其对电磁波的反射和吸收能力,从而提高屏蔽效果。

此外,这些材料还需要经过精密加工,以确保屏蔽罩的结构完整性和装配精度。

总的来说,屏蔽罩的材料选择需综合考虑其导电性、磁导率、耐腐蚀性和加工性能。

金属材质因其优异的物理性能,成为制作屏蔽罩的理想材料。

根据具体的应用环境和要求,可以选择合适材质的屏蔽罩来满足设备的电磁兼容性需求。

洋白铜是是什么材料 有什么特性
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