English
Español
Português
Il y a une intuition de longue date dans la conception EMI du téléphone: ajoutez un bouclier métallique au - dessus de la source de bruit, mettez l’énergie électromagnétique à l’intérieur et le problème est résolu.
Cette intuition est généralement vraie dans la bande Sub - 6 GHz. Les pertes par réflexion du blindage métallique sont suffisamment élevées, la taille de la cavité est bien inférieure à la longueur d'onde et les problèmes de résonance ne sont pas saillants. Mais à la bande des ondes millimétriques au - dessus de 24 GHz, la situation a radicalement changé. La taille du masque de blindage commence à être comparable à la longueur d'onde, et la cavité métallique fermée devient un résonateur à haut facteur de qualité (valeur Q). L'énergie du bruit n'est pas "éteinte", mais réfléchie à plusieurs reprises, superposée à l'intérieur de la cavité, formant des pics d'ondes stationnaires à des points de fréquence spécifiques et couplée à des antennes d'ondes millimétriques voisines par des fentes, des ouvertures et des interfaces d'encapsulation. À ce stade, le bouclier lui - même devient l'amplificateur du problème, pas la solution.
Limitation du blindage réfléchissant dans la bande des ondes millimétriques
La longueur d'onde des ondes millimétriques est extrêmement courte. La longueur d'onde de 28 GHz, d'environ 10,7 mm dans l'espace libre, est encore raccourcie dans le milieu. Les dimensions typiques du bouclier interne d'un téléphone sont de l'ordre du centimètre au millimètre, du même ordre de grandeur que la longueur d'onde. Cela signifie que les modes de résonance de la cavité sont denses et que tout changement structurel mineur – les crevasses du bouclier, les trous de vis, les lignes FPC – peut provoquer de nouveaux pics de résonance.
Le blindage métallique présente une impédance de surface extrêmement faible aux ondes électromagnétiques incidentes et l'énergie est réfléchie presque sans perte à l'intérieur de la cavité. Plus la valeur de Q de la cavité est élevée, plus le pic de résonance est aigu et plus l'intensité du champ à un point de fréquence particulier est concentrée. Pour une antenne à ondes millimétriques, le couplage résonnant à proximité de la cavité soulève le fond de bruit, la dynamique de compression, se traduisant par une diminution de la sensibilité ou une dégradation de la précision de l'assignation du faisceau. Un simple blindage métallique « transfère » l’énergie à d’autres fréquences et directions sans la « consommer ».
Position de travail du matériau d'absorption d'ondes du téléphone portable: de "coller une pièce" à "faire partie de la structure"
Le rôle de l'ingénierie des matériaux d'absorption d'ondes pour les téléphones portables est en train de passer d'une aide précoce à « l'application d'une feuille de matériau de perte sur la paroi intérieure du bouclier» à une pièce fonctionnelle structurelle. Autour du module d'ondes millimétriques et de l'antenne, le matériau absorbant les ondes doit satisfaire simultanément à plusieurs conditions mutuellement contraignantes: une épaisseur suffisamment fine pour s'adapter à l'espace d'empilement de l'ordre du millimètre, une profondeur d'absorption disponible à des points de fréquences spécifiques de 24 à 43,5 GHz, la capacité de résister à des déformations lors du montage ou de la compression sans fissuration ni décollement, et l'incapacité de générer des charges diélectriques excessives sur les propriétés radiatives des antennes voisines.
La mousse absorbante à trous fins est un vecteur typique de ce changement de rôle. Ses paramètres personnalisables couvrent une ouverture de 80 à 300 μm, une porosité de 60 à 90%, une épaisseur de 0,3 à 5,0 mm, une bande de fréquence efficace pouvant être conçue entre 1 et 40 GHz et une couverture ciblée des bandes de fréquences couramment utilisées par les téléphones mobiles telles que 2,4 / 5 / 6 GHz, 24 à 43,5 GHz et 76 à 81 GHz. Le Gradient d'impédance et la diffusion interne formés par la structure poreuse permettent aux ondes électromagnétiques d'être progressivement dissipées lors de la pénétration, plutôt que d'être réfléchies une fois pour toutes sur la surface. Pour les cavités étroites à l'intérieur du masque de blindage, ce mécanisme d '« Entrée c'est - à - dire d'atténuation » permet d'abaisser le pic du pic de résonance plus que la « réflexion de surface ».
Pertes magnétiques vs pertes diélectriques: Division du travail dans différentes bandes de fréquences à l'intérieur du téléphone
Le mécanisme de perte du matériau absorbant les ondes du téléphone portable n'est pas le même dans les bandes basses et hautes.
Dans les bandes Sub - 6 GHz et Wi - Fi (2,4 / 5 / 6 GHz), les harmoniques des interfaces numériques haute vitesse et le couplage en champ proche des modules RF sont les principales sources de bruit. Les matériaux absorbants dans cette bande de fréquences sont généralement dominés par les pertes magnétiques, en s'appuyant sur la résonance naturelle et les pertes par courants de Foucault des charges magnétiques douces pour convertir l'énergie électromagnétique en chaleur. Le μ "du matériau dans la bande cible détermine la capacité d'atténuation par unité d'épaisseur. Pour l'espace étroit à l'intérieur du téléphone, l'épaisseur est généralement comprimée à 0,1 - 0,5 mm, et l'intensité des pertes magnétiques détermine directement si cette couche mince est "suffisante".
En entrant dans la bande des ondes millimétriques, le poids des pertes diélectriques et de la diffusion poreuse augmente. La mousse de polyuréthane chargée de carbone absorbe l'énergie RF par perte de polarisation dipôle, jouant un rôle majeur dans les interférences haute fréquence au - dessus de 1 GHz. La structure poreuse de la mousse à cellules fines contribue également au Gradient d'impédance: lorsque les ondes électromagnétiques entrent dans la mousse à partir de l'air, la constante diélectrique effective varie progressivement avec la porosité, réduisant la réflexion interfaciale, permettant à plus d'énergie d'entrer dans le matériau pour être dissipée. Dans la bande d'ondes millimétriques 5g de 24 à 43,5 GHz, une mousse absorbante à trous fins de 1 à 3 mm d'épaisseur peut supprimer les pics de résonance du corps de la cavité interne du bouclier de plus de 6 DB.
Correspondance de l'épaisseur à la bande: frontière dure sous contrainte spatiale du téléphone
Parmi les options de matériaux d'absorption d'ondes de téléphone portable, la relation d'adaptation de l'épaisseur et de la bande de fréquence est plus pertinente sur le plan technique que « Quelle est la hauteur du pic d'absorption? ».
La profondeur d'absorption de la bande millimétrique est directement liée à l'épaisseur du matériau. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte et l'épaisseur nécessaire pour obtenir une interférence efficace ou un gradient d'impédance est généralement plus fine - mais cela ne signifie pas qu'un amincissement infini est possible. Aux alentours de 24 GHz, si l'épaisseur de la couche absorbante n'est pas suffisante pour couvrir le trajet de propagation des ondes électromagnétiques dans la bande cible à l'intérieur du matériau, la profondeur d'absorption sera insuffisante et l'effet de suppression de résonance diminuera. Dans la pratique de l'ingénierie industrielle, les applications d'ondes millimétriques 5G nécessitent que les matériaux absorbants atteignent encore des taux d'absorption > 15 dB à des points de fréquence spécifiques tels que 24 GHz, 28 GHz, 39 GHz et d'autres épaisseurs extrêmement minces (généralement < 0,5 mm). Ce point de données révèle les contradictions typiques des matériaux absorbant les ondes des téléphones portables: les exigences d'espace sont « minces» et les exigences de performance « restent valables à l'intérieur de la couche mince».
Pour l'inhibition de la résonance de cavité millimétrique, la mousse à cellules fines d'une épaisseur de 1 à 3 mm est l'option d'ingénierie la plus courante, car elle nécessite la formation d'un chemin de diffusion et de gradient suffisant à l'intérieur de la cavité. Pour le bruit en champ proche au niveau de la puce ou du module, des lamelles absorbantes minces de 0,1 à 0,5 mm ou des films absorbants nanocristallins sont mieux adaptés. La première étape de l'option n'est pas de comparer « qui absorbe le plus fort», mais de confirmer si la bande de fréquence cible et l'épaisseur disponible tombent dans l'intersection où le matériau fonctionne efficacement.
Intégration de la conductivité thermique: le matériau absorbant les ondes ne peut pas devenir un nouveau goulot d'étranglement thermique
Tout ajout de matériel à l'intérieur du téléphone doit répondre aux questions chaudes. Le matériau absorbant les ondes est fixé près du bouclier, de la puce ou de l'antenne et peut devenir une « couche isolante» pour les points chauds locaux si sa propre conductivité thermique est insuffisante.
Les joints composites qui combinent la conductivité thermique et l'absorption d'ondes deviennent une option courante dans la conception à haut niveau d'intégration des téléphones mobiles. La couche absorbante de chaleur peut être en matériau graphène, la conductivité thermique plane peut atteindre 500 W / MK, tout en maintenant l'effet d'absorption des ondes électromagnétiques au - dessus de 60 dB, épaisseur 0,1 mm, ajustement de colle sensible à la pression de 0,03 MM. La conductivité thermique typique d'un joint absorbant thermiquement conducteur est de l'ordre de 1,5 W / m.k (ASTM d5470) et l'impédance thermique est d'environ 0324°c - in² / W à 10 PSI. Ce type de données fournit aux ingénieurs un point de départ vérifiable pour savoir si la couche absorbante, tout en résolvant l'ime, ne détériore pas au moins les voies thermiques d'origine.
Adaptabilité à l'assemblage: déformation par compression et ajustement à long terme
La mousse absorbante de téléphone portable subit généralement une compression dans l'assemblage. La plage de déformation compressive concevable est de 10 à 50%. Lorsque la quantité de compression est insuffisante, il existe un espace d'air entre la mousse et la paroi de la cavité, la réflexion des ondes électromagnétiques dans l'espace affaiblit l'effet d'absorption; Lorsque la quantité de compression est trop importante, la structure poreuse de la mousse peut être écrasée, avec une perte synchrone de l'épaisseur effective et du trajet dégradé d'impédance.
La fiabilité de l'ajustement à long terme nécessite également une attention particulière. L'intérieur du téléphone subit des cycles de température et des vibrations, et la fatigue peut survenir dans la couche adhésive entre le matériau absorbant les ondes et le bouclier ou la pièce structurelle. Pour un matériau de type mousse, la résilience de la déformation en compression détermine si elle peut encore maintenir un contact étroit avec la face de paroi après un cycle de température. Les données de déformation permanente compressée du fournisseur doivent être confirmées lors de l'option, pas seulement le taux de compression initial.
Jugement de sélection des matériaux d'absorption d'ondes de téléphone portable
Tout d’abord, confirmez « ce qu’il faut supprimer ».
S'il s'agit d'une résonance de cavité à l'intérieur du blindage, le point de départ de l'option est la réflectivité ou l'atténuation du matériau absorbant dans la bande de résonance cible et si l'épaisseur est suffisante pour former une inhibition efficace aux dimensions de la cavité. S'il s'agit d'un couplage en champ proche entre la puce ou le FPC et l'antenne, le point de départ de l'option est le µ "du matériau dans la bande cible et la capacité d'atténuation de la couche mince. Les indicateurs d'évaluation des deux sont différents et ne peuvent être mélangés.
Deuxièmement, prenez l'appariement épaisseur - bande comme premier tamis, pas le pic d'absorption
Les fournisseurs sont tenus de fournir des courbes de réflectivité ou des données d'atténuation dans la bande cible (par exemple, 24 - 28 GHz, 37 - 43,5 GHz) et à l'épaisseur réellement disponible. La valeur de référence est limitée si l'absorption maximale est mesurée dans des conditions où l'épaisseur ne correspond pas.
Troisièmement, pour le matériau absorbant les ondes collé à proximité de la source de chaleur ou à l'intérieur du bouclier, confirmer les données de conduction thermique ou au moins confirmer qu'il ne deviendra pas un goulot d'étranglement thermique
La conductivité thermique, l'impédance thermique et l'épaisseur des matériaux intégrés absorbant la chaleur doivent répondre simultanément aux exigences de gestion thermique et de suppression EMI. Si le matériau lui - même a une faible conductivité thermique, l'emplacement de montage doit éviter les principaux chemins de dissipation de chaleur ou laisser une dérivation de la chaleur par la conception de la structure.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de matériaux d'aspiration d'onde de téléphone portable couvre la mousse d'aspiration de trou fin, la lame d'aspiration mince et le joint composite d'aspiration thermique.
Ouverture en mousse absorbante à pores fins 80 - 300 μm personnalisable, épaisseur 0,3 - 5,0 mm, couverture de bande effective 1 - 40 GHz, accent sur la résonance de la cavité à ondes millimétriques 24 - 43,5 GHz et le découplage de l'antenne; La lame absorbante mince est orientée vers le bruit de champ proche au niveau de la puce et du module, l'épaisseur peut être portée à l'ordre de 0,1 mm; Le programme Composite thermiquement conducteur soutient la conception intégrée d'absorption d'onde et de gestion thermique.
Le produit prend en charge le découpage de précision, le découpage profilé et le Composite multicouche, qui peut être paramétré en fonction de la taille réelle de la cavité, de la bande de fréquence et des conditions de compression de l'assemblage à l'intérieur du téléphone. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.