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L'action la plus directe d'un ingénieur EMC de téléphone portable lorsqu'il s'agit de résoudre des problèmes de dispersion de rayonnement ou de résonance de cavité a tendance à être de "coller une feuille de matériau absorbant les ondes à proximité". Cette action réduit généralement les pics de bruit, mais pose parfois un nouveau problème dans les tests OTA: l'efficacité de l'antenne a diminué.
Le principe de fonctionnement d'un matériau absorbant les ondes est de convertir l'énergie électromagnétique en chaleur. Ce mécanisme lui - même ne fait pas la différence entre si l'énergie provient d'une source de bruit ou d'une antenne. Une feuille de matériau dont l'Absorbance à 24 GHz est supérieure à 90% absorbe également une partie importante de l'énergie rayonnée par l'antenne si elle est collée dans le champ proche de l'antenne. Le bruit a été réduit, tout comme le signal utile.
Action bidirectionnelle du matériau absorbant les ondes sur l'antenne: absorption et chargement
L'effet du matériau absorbant sur l'antenne a deux niveaux, les deux se produisent souvent en même temps, mais le mécanisme est différent.
Le premier niveau est celui des pertes par absorption.Plus le taux d'absorption du matériau absorbant les ondes dans la bande de fréquence cible est élevé, plus la proportion d'énergie électromagnétique entrant dans le matériau est convertie en chaleur. Si le matériau est situé sur le chemin de rayonnement en champ proche de l'antenne, une partie de l'énergie rayonnée par l'antenne pénètre dans la couche absorbante et est dissipée. L'efficacité de l'antenne est définie comme le rapport de la puissance rayonnée à la puissance d'entrée, la partie dissipée par la couche absorbante étant directement comptabilisée dans les pertes et l'efficacité diminuant en conséquence. Dans la bande d'onde millimétrique, le gain d'antenne lui - même est plus élevé, le faisceau est plus étroit, mais l'énergie de champ proche est concentrée, le matériau absorbant les ondes est amplifié si trop proche du calibre de l'antenne.
Le deuxième niveau est le chargement diélectrique et magnétique. Les matériaux absorbants ont généralement une certaine permittivité diélectrique et une certaine Perméabilité magnétique, et même si leur tangente d'angle de perte n'est pas élevée dans la bande cible, leur composante de stockage d'énergie modifie encore la distribution du champ autour de l'antenne. Pour les antennes pifa, monopole ou AIP à ondes millimétriques courantes dans les téléphones portables, la fréquence de résonance est sensible à la constante diélectrique du milieu environnant. La lame absorbante est collée à proximité de l'antenne, ce qui équivaut à introduire une couche supplémentaire de médium dans la zone de champ proche de l'antenne, la fréquence de résonance pouvant être décalée vers les basses fréquences, les parties réelle et imaginaire de l'impédance d'entrée variant simultanément, le réseau d'adaptation initialement bien accordé étant désadapté. Ce décalage ne se manifeste pas par "le signal est absorbé", mais par "l'antenne n'est pas résonnante", ce qui se traduit également par une baisse d'efficacité dans les tests Ota, mais avec des causes et des pertes d'absorption complètement différentes.
Contraintes spatiales à l'intérieur du téléphone: pourquoi les antennes et les sources de bruit sont si proches
À l'ère des machines fonctionnelles, la distance physique entre l'antenne et la source de bruit de la carte mère est relativement abondante et le matériau absorbant les ondes peut être collé à un endroit « suffisamment éloigné de l'antenne et suffisamment proche de la source de bruit». La densité d'empilement des smartphones change cette prémisse.
Dans le cas d'un module AIP à ondes millimétriques par example, le réseau d'antennes est encapsulé sur le même substrat que la puce frontale radiofréquence, l'écart entre le bruit de commutation de la puce et le calibre de rayonnement de l'antenne ne pouvant être que de quelques millimètres. Dans cette disposition, le matériau absorbant les ondes absorbera l'énergie de l'antenne s'il est appliqué trop près de l'antenne; S'il est collé trop loin de la source de bruit, le chemin de bruit couplé à l'antenne ne peut pas être efficacement écrasé. Les ingénieurs ont besoin de trouver l'emplacement "qui n'agit que sur le bruit, pas sur l'antenne" dans une fenêtre spatiale très étroite. La présence ou non de cette fenêtre dépend du fait que le trajet du bruit et le trajet du rayonnement de l'antenne sont spatialement divisibles. Si le bruit est couplé à l'antenne par résonance de cavité, l'application du matériau absorbant les ondes sur la paroi interne de la cavité peut être efficace et ne masque pas directement le calibre de l'antenne; Si le bruit est conduit à l'antenne sous forme d'ondes de surface via un FPC ou une lunette métallique, le matériau absorbant doit être collé sur le chemin de transmission, qui peut traverser la zone de champ proche de l'antenne. À ce stade, la « sélectivité» ne peut pas être obtenue uniquement par la position, mais nécessite également que le matériau lui - même soit sélectif en fréquence ou dans l'espace.
Trois moyens d'ingénierie pour l'aspiration sélective des ondes dans l'espace
Le premier est le montage à motifs
Au lieu d'appliquer le matériau absorbant en une seule pièce continue, selon la distribution du champ proche de l'antenne, faites un montage local ou un trou ouvert dans la zone où le chemin du bruit passe, mais le champ de rayonnement de l'antenne est faible. Par example, on laisse un espace vide juste au - dessus du calibre de l'antenne, on ne disposant les lames d'onde qu'à proximité du bord du calibre ou du point d'alimentation. Un tel schéma nécessite des données sur la distribution en champ proche de l'antenne comme support, avec des exigences de précision de montage élevées, mais peut réduire l'impact sur l'efficacité de l'antenne sans modifier le système de matériau.
La seconde est la recombinaison de la surface de sélection de fréquence (FSS) avec la couche absorbante
L'ajout d'une couche de structure de sélection de fréquence à la surface de la couche absorbante permet au matériau de présenter une absorption dans la bande de bruit et une Haute impédance ou transmission dans la bande de fonctionnement de l'antenne. Pour les scénarios où les fréquences des antennes et des sources de bruit sont différentes (par exemple, le bruit Wi - Fi couplé à une antenne à ondes millimétriques), le FSS peut rendre la couche absorbante « efficace contre le bruit et transparente au signal». Le prix d'une telle solution est une augmentation de l'épaisseur et de la complexité du processus, et la conception du FSS nécessite une adaptation précise à la bande de fréquence de fonctionnement de l'antenne.
Le troisième est l'utilisation de lames absorbantes minces avec une faible constante diélectrique, de faibles pertes et un contrôle strict de leur distance de l'antenne
Si l'absorption est inévitable, laissez au moins l'effet de chargement contrôlable. Une matrice à faible permittivité permet de réduire la traction sur la fréquence de résonance de l'antenne, et la minceur raccourcit le chemin de couplage de l'énergie en champ proche. Le choix du type doit confirmer la constante diélectrique et la tangente de l'angle de perte de la lame absorbante dans la bande de fréquence de l'antenne cible, et pas seulement l'Absorbance dans la bande de bruit.
Le tableau ci - dessous résume les conditions et les coûts applicables aux trois moyens de sélectivité spatiale:
Jugement de choix à partir du coût de l'efficacité de l'antenne
Premièrement, confirmez d'abord le taux d'insertion ou d'absorption du matériau absorbant dans la bande de fréquence de fonctionnement de l'antenne cible, plutôt que de regarder uniquement le pic d'absorption de la bande de bruit
Une feuille de matériau absorbant 90% à 24 GHz, si l'antenne fonctionne également à 24 GHz, collée au champ proche de l'antenne signifie que 90% de l'énergie rayonnée par l'antenne peut être dissipée. Lors du choix du type, le fournisseur doit être tenu de fournir des données sur les pertes d'insertion du matériau dans la bande de fréquence de fonctionnement de l'antenne et de confirmer la relation spatiale entre l'emplacement du montage et le champ proche de l'antenne. S'il n'est pas possible d'éviter le champ proche, la préférence doit être donnée aux matériaux qui ont moins de pertes d'insertion dans la bande de l'antenne que ceux qui absorbent le plus fortement la bande de bruit.
Deuxièmement, évaluer l'influence de la constante diélectrique du matériau absorbant les ondes sur la fréquence de résonance de l'antenne
Même si les pertes du matériau dans la bande de fréquence de l'antenne sont faibles, sa constante diélectrique tire toujours la fréquence de résonance. Pour les antennes à bande étroite (par exemple NFC, certaines bandes Sub - 6 GHz), un décalage de fréquence de quelques dizaines de MHz peut entraîner une dégradation du rapport d'ondes stationnaires. Le choix du type devrait confirmer que la lame d'onde est dans la partie réelle de la constante diélectrique de la bande cible et incorporer l'effet de chargement de la lame d'onde dans la simulation ou la mesure pendant la phase de conception de l'adaptation de l'antenne.
Troisièmement, donner la priorité à un schéma ou à un schéma FSS lorsque l'espace le permet, plutôt que de « couvrir complètement» avec une feuille de matériau continu.
La construction de montage continu est simple, mais le coût le plus élevé pour l'efficacité de l'antenne. Si la relation spatiale de l'antenne avec la source de bruit est complexe, le montage à motifs peut limiter le matériau absorbant à la trajectoire du bruit, réduisant ainsi l'occlusion du calibre de l'antenne. Le schéma FSS offre une sélectivité dans la dimension fréquentielle, adaptée aux scénarios où le bruit est séparé de la bande du signal. Les deux options nécessitent un support de conception de la part du fournisseur pour s'adapter à la structure de l'antenne, plutôt que de fournir uniquement des feuilles standard.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de matériaux d'absorption d'onde de téléphone portable couvre les lames d'aspiration minces, la mousse d'aspiration à trous fins et le schéma de découpe à motifs.
L'épaisseur mince de la lame d'aspiration peut descendre jusqu'à l'ordre de 0,1 mm, prend en charge l'option de matrice à faible permittivité diélectrique, peut fournir des données de permittivité diélectrique et d'Insertion - perte dans la bande cible; Mousse absorbante à pores fins face à la suppression de résonance de la cavité 24 - 43,5 GHz; Le schéma de découpe à motifs peut être conçu localement en fonction de la distribution en champ proche de l'antenne.
L'évaluation conjointe du support produit et de la structure de l'antenne aide les ingénieurs à trouver un équilibre quantifiable entre la suppression du bruit et l'efficacité de l'antenne. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.