Matériau absorbant les ondes magnétiques douces | quand les ondes électromagnétiques rencontrent les pertes magnétiques – le « silencieux invisible» de l'ère des hautes fréquences

I. le "silencieux" des ondes électromagnétiques: principe de fonctionnement du matériau absorbant magnétique doux

La fonction de base du matériau absorbant les ondes est de convertir l'énergie des ondes électromagnétiques incidentes en énergie thermique et de la dissiper, éliminant ainsi les réflexions et les interférences électromagnétiques inutiles. Il existe deux principaux mécanismes de base pour réaliser cette fonction: les pertes diélectriques et les pertes magnétiques.

Le matériau absorbant les ondes magnétiques douces suit cette voie technique de « perte magnétique». Il utilise la réponse magnétisante de matériaux magnétiques doux tels que la ferrite, le fer carbonylé, la poudre d'alliage de ferrosilicium et d'aluminium, etc. dans un champ électromagnétique alternatif pour convertir l'énergie électromagnétique en énergie thermique par des mécanismes tels que les pertes par hystérésis, les pertes par courants de Foucault et les résonances naturelles ou d'échange. Les matériaux absorbant les ondes magnétiques douces ont une bande passante d'absorption plus large et des propriétés d'adaptation d'impédance plus optimales dans les bandes basses à hautes fréquences que les matériaux qui dépendent uniquement des pertes diélectriques - ce qui signifie que les ondes électromagnétiques peuvent « entrer» à l'intérieur du matériau plutôt que d'être réfléchies sur la surface, permettant une absorption plus complète.

Les matériaux absorbant les ondes magnétiques douces sont généralement composés d'une poudre d'alliage magnétique doux en forme de feuille de l'ordre du micron avec une matrice polymère telle que le caoutchouc de silicone, le polyuréthane, les résines acryliques, etc. L'alignement orienté des poudres lamellaires permet d'augmenter significativement la Perméabilité magnétique du matériau aux hautes fréquences, tandis que la matrice polymère lui confère souplesse et maniabilité. Grâce au contrôle granulométrique des poudres magnétiques douces, à la régulation précise du rapport d'alignement et de remplissage, la technologie Advanced House permet d'obtenir des performances d'absorption d'ondes personnalisées dans différentes bandes de fréquences, couvrant les besoins d'absorption à large spectre allant de la centaine de MHz aux bandes d'ondes millimétriques telles que la bande Radar embarquée de 77 GHz.

II. De « mince, léger, large, fort » à flexible: la direction de l'évolution technologique

L'électronique moderne impose des exigences de base pour les matériaux absorbants d'ondes "mince, léger, large et fort" - mince épaisseur, léger, large bande de fréquence, forte absorption. Les matériaux absorbants magnétiques traditionnels ont tendance à être plus denses et ont tendance à présenter une atténuation dans la Perméabilité magnétique à haute fréquence, ce qui rend difficile de répondre aux quatre dimensions ci - dessus en même temps.

Les percées technologiques de ces dernières années changent la donne. Des études ont montré que, grâce à un processus d'orientation assisté par champ magnétique, les particules de fer carbonylé en plaques peuvent former une structure en chaîne ordonnée dans une matrice polymère, construisant une distribution d'impédance graduée, ce qui permet d'atteindre une bande passante d'absorption efficace de 7 GHz avec une épaisseur de seulement 1,8 mm. D'autres études ont été réalisées en introduisant des matériaux magnétiques mous de terres rares, tels que le ferritrure de cérium ce₂fe₁₇n₃ - δ, complexés avec des nanotubes de carbone, avec une perte par réflexion minimale de - 47,68 DB et une bande passante d'absorption effective de 6,56 GHz à une épaisseur de 1,5 mm, tout en ayant un allongement à la rupture de 135,8%, ce qui signifie que le matériau peut encore conserver des propriétés d'absorption d'ondes stables sous des déformations mécaniques telles que la flexion, la traction, etc.

La flexibilisation est une autre direction importante. Dans les applications telles que les dispositifs portables, les téléphones à écran pliant, les cartes de circuits imprimés flexibles, etc., les matériaux absorbants d'ondes doivent pouvoir s'adapter à des surfaces irrégulières et maintenir leurs performances en flexion dynamique. En optimisant la formulation du matériau de la matrice avec le processus de remplissage en poudre, les produits d'absorption magnétique douce de Advanced House Technology atteignent une excellente flexibilité et une excellente découpabilité sous le principe de la performance d'absorption d'onde garantie, qui peut être personnalisée en différentes formes et tailles de lames d'aspiration, de films absorbants ou de mousses absorbantes selon les besoins des clients.

Trois principaux scénarios d'application: de la station de base de communication à la voiture intelligente

La carte d'application des matériaux absorbant les ondes magnétiques douces se développe rapidement et a maintenant formé trois matrices d'application de base.

Les équipements de communication 5G / 6g sont actuellement l'un des domaines d'application les plus actifs. À mesure que les dispositifs de communication évoluent vers la miniaturisation et des densités de puissance élevées, les interférences par rayonnement électromagnétique entre les modules internes de la station de base deviennent un défi majeur affectant la stabilité des dispositifs. Le matériau absorbant magnétique doux est largement utilisé dans les antennes de station de base, les modules frontaux RF, les filtres et autres composants, en absorbant les ondes électromagnétiques parasites à l'intérieur de la cavité pour inhiber la résonance, réduire le bruit et garantir l'intégrité du signal. Dans la bande des ondes millimétriques (telles que les ondes millimétriques 5G et la future bande 6g), le mécanisme de perte magnétique du matériau absorbant magnétiquement doux présente des avantages naturels par rapport au matériau diélectrique pur, particulièrement adapté aux scénarios haute fréquence et haute intégration.

Les véhicules à énergies nouvelles et la conduite intelligente sont un autre marché en forte croissance. Les radars à ondes millimétriques (bandes 24 GHz, 77 GHz, etc.), les lidar et les modules de communication embarqués dans les systèmes avancés d'aide à la conduite (Adas) imposent des exigences extrêmement strictes en matière de compatibilité électromagnétique. Le matériau absorbant magnétique doux peut être utilisé à l'intérieur du module radar pour inhiber la résonance de la cavité, réduire les perturbations du lobe secondaire; Dans le système de gestion de batterie (BMS) et l'unité de commande électrique (ECU), les lames absorbantes sont utilisées pour absorber le bruit de commutation à haute fréquence et empêcher les circuits sensibles d'être perturbés. Alors que les ventes mondiales de véhicules électriques continuent de grimper, la demande de compatibilité électromagnétique pour l'électronique embarquée stimule l'expansion accélérée du marché des matériaux absorbant les ondes.

L'électronique grand public et les wearables sont les domaines d'application les plus importants. Les appareils tels que les smartphones, les tablettes, les montres intelligentes, etc. ont un espace intérieur extrêmement limité et le couplage électromagnétique entre les composants peut entraîner une atténuation du signal ou une fonctionnalité anormale. La puce d'aspiration magnétique souple ultra - mince peut être attachée au processeur, à l'antenne, au module de caméra, à la puce d'entraînement d'affichage et à d'autres endroits clés, supprimant efficacement le bruit en champ proche. Dans les applications RFID / NFC, les matériaux absorbants magnétiques souples résolvent également le problème de l'atténuation de la distance de lecture lorsque les étiquettes d'identification RF sont attachées à une surface métallique.

Iv. Éléments de sélection et recommandations de conception

Les ingénieurs doivent se concentrer sur les dimensions suivantes lors de la sélection du matériau absorbant magnétique doux: bande de fréquence de fonctionnement - la bande d'absorption optimale de différents systèmes de matériaux est différente, doit être adaptée en fonction de la fréquence d'interférence principale de l'appareil; Performance d’absorption – généralement avec perte par réflexion (RL) et bande passante d’absorption effective (eab) comme indicateurs d’évaluation; Contraintes d’épaisseur et d’espace – dans un espace limité, il est nécessaire de trouver un équilibre optimal entre l’épaisseur et les propriétés d’absorption; Résistance à l'environnement - la plage de température de fonctionnement, la classe de résistance aux flammes et les exigences de résistance aux intempéries doivent être évaluées; Comment installer - si la colle arrière est nécessaire, si elle doit être découpée dans une forme particulière.

Advanced Academy Technology fournit un support technique complet du processus, de la sélection des matériaux à la simulation des performances, en passant par l'essai d'échantillons et la livraison en série, afin d'aider les clients à intégrer les options d'absorption d'ondes dans la compatibilité électromagnétique au début de la conception du produit.

V. Perspectives

Le marché mondial des matériaux absorbant les ondes électromagnétiques poursuit son expansion avec un taux de croissance annuel composé de 8,4%. La demande du marché pour les matériaux absorbant les ondes magnétiques douces devrait continuer à croître fortement, avec des avancées approfondies dans la construction d'infrastructures 5G / 6g, une augmentation continue des niveaux d'intelligence automobile et une popularité accrue des dispositifs portables. Dans le même temps, l'industrie continue d'évoluer vers la « minceur, la flexibilité, la large fréquence, l'intégration» - une nouvelle génération de matériaux absorbant les ondes magnétiques douces dotés d'une Perméabilité magnétique plus élevée, d'une bande passante d'absorption plus large et d'une meilleure flexibilité mécanique deviendra un élément clé dans la conception compatible électromagnétique.

Advanced Academy (Shenzhen) Technology Co., Ltd. Continuera à labourer le domaine des matériaux absorbants magnétiques mous pour fournir aux clients des solutions compatibles électromagnétiques plus performantes et plus fiables grâce à l'innovation matérielle et à l'optimisation des processus.