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Ao procurar por "adesivos anti-magnéticos para telefones móveis" em plataformas de comércio electrónico, as descrições geralmente incluem "anti-demagnetização", "anti-interferência metálica" e "permitindo que os adesivos de cartões de ônibus sejam trocados em telefones móveis". Essas descrições apontam para um verdadeiro problem a de engenharia, mas o uso da palavra 'anti-magnético' pode facilmente levar as pessoas a ter uma intuição física errada: pensar que as adesivas anti-magnéticas são uma camada de 'barreira para bloquear campos magnéticos'.
Se é realmente "bloqueio", um pedaço de fólia de alumínio ou fólia de cobre é suficiente. Mas os dados de teste reais são exatamente o oposto: quando a fólia de alumínio está ligada à parte de trás de um cartão NFC, a distância de leitura do cartão cai fortemente de 50 mm a 8 mm, e a taxa de falha de comunicação aumenta para 92%. Foil de metal reflete campos elétricos e não absorve campos magnéticos em baixas frequências, ao invés de formar ciclos de ressonância parasitária que perturbam as condições de acoplamento da própria antena. O caráter real de adesivos anti-magnéticos nos telefones móveis não é "bloqueio", mas "atraente".
O significado real do "anti-magnetismo" é reparar um bypass de baixa resistência magnética para linhas de campo magnético
NFC e carga sem fio operam na região de acoplamento de campo magnético próximo. A NFC opera a 13,56 MHz, enquanto o padrão Qi para carga sem fio está entre 100-300 kHz. A distância entre a antena e o quadro metal, a camada de proteção da bateria e a placa de trás de metal dentro do telefone é muito menor do que o comprimento de onda. As linhas de campo magnético deveriam ter passado pelo ar do leitor/escritor ou bobina de carga para chegar à antena de telefone, mas as partes de metal induzem correntes de eddy no campo magnético alternado. O campo magnético inverso gerado pelas correntes de eddy cancela alguns dos fluxos magnéticos incidentes, resultando em uma diminuição da indução da antena, deterioração do valor Q, distância de leitura curta e redução da eficiência de carga.
A função da cinta anti-magnética é inserir uma camada de material de alta permeabilidade magnética entre a antena e o metal, fornecendo um caminho de baixa resistência magnética para as linhas de campo magnético. As linhas de campo magnéticas passam preferentemente através desta camada de material, ao invés de entrar na superfície metal para excitar correntes de eddy. Após a corrente de corrente de corrente é suprimida, as condições de acoplamento da antena são restauradas, e a distância de leitura e a eficiência de carga também aumentam em consequência.
Este mecanismo determina que os indicadores essenciais da cinta anti-magnética não são "efetividade de escudo" ou "perda de reflexão", mas se a parte real da permeabilidade magnética μ 'é alta o suficiente e se a perda magnética tangente tanque δ é baixa o suficiente. μ "determina quanto fluxo magnético pode "retirar", e tanque δ determina se a energia será dissipada em vão durante o processo "retirando".
Permabilidade magnética e absorção: existem duas camadas funcionais diferentes dentro do parche anti-magnético
A fita anti-magnética no mercado não é um único material. Ela só pode servir a função da permeabilidade magnética, ou pode ser composta com uma camada de material absorvente fora da camada de permeabilidade magnética.
Essencialmente, é um separador magnético que só serve a função da condução magnética
Ela opera na faixa frequência de 100 kHz a 13,56 MHz, com o objetivo de alta μ 'e baixo tanque δ. A janela típica de design para cenários de NFC é μ'120-180, tanque δ ≤ 0,05 e espessura 0,06-0,12 mm; o intervalo típico de μ 'para cenários de carga sem fio é 80-180 tanδ ≤0.03， Espessura 0,10-0,30 mm.
Entender a função de absorver ondas, lidar com um tipo diferente de problema
O módulo de onda de milímetros, circuito digital de alta velocidade e encerramento de escudo dentro do telefone móvel geram ruído radiado e ressonância na banda de frequência GHz, e essa energia precisa ser absorvida em vez de guiada. Materiales absorventes funcionam na faixa de 100 MHz a 40 GHz, e os critérios de avaliação são a perda de reflexão ou atenuação da faixa de frequência alvo, em vez do nível de μ '.
A cinta anti-magnética composta coloca os dois juntos com o objetivo de resolver simultaneamente "orientação de fluxo magnético de baixa frequência" e "absorção de ruído de alta frequência" no mesmo espaço. Mas as duas funções não sempre têm a mesma direção dos requisitos materiais: a camada de condução magnética requer baixa perda, e a camada absorvente requer perda controlável. Uma pilha simples pode causar que a antena NFC seja adicionalmente cargada pela camada absorvente μ "perto de 13,56 MHz, resultando em uma diminuição da distância de leitura em vez de um aumento. A racionalidade do esquema composto depende de se as duas camadas funcionais estão realmente separadas em frequência e se a impedência após a superposição ainda coincide.
Onde está o limite entre espessura e aumento da temperatura entre ferrito e nanocristais
A camada condutiva magnética de cinta anti-magnética consiste principalmente em dois sistemas materiais: ferrito e nanocristais.
A vantagem do ferrito na banda de frequência NFC é sua "perda natural baixa". Sua resistência é alta, perdas de corrente de eddy podem ser ignoradas, o tanque δ pode ser reduzido, e μ 'está no intervalo de 100 a 150. A desvantagem é que a indução magnética de saturação Bs é apenas 0,4-0,5 T, o que torna fácil entrar na saturação sob carga inalámbrica de alta potência; Além disso, os ferritos são duros e fracos, e são propensos a quebrar durante a montagem curva da superfície.
Os Bs dos nanocristais são cerca de 1,2 T ou mais, o que é mais do dobro do que os ferritos. A temperatura Curie pode alcançar 570-620 [UNK], muito maior que os 200 [UNK] ou menos dos ferritos. Isso significa que no mesmo poder, o ponto de trabalho dos nanocristais está mais longe da região de saturação, e a espessura pode ser mais fina sem desencadear saturação. Os dados medidos também sustentam este ponto: sob a mesma eficiência, a espessura típica dos separadores magnéticos nanocristalinos é de 0,11 mm, enquanto o ferrito requer 0,27 mm; a eficiência de carga do esquema nanocristalino é de cerca de 2,5 pontos percentuais mais elevada do que o de ferrito, e o aumento da temperatura é de 7-8 [UNK] menor. Mas os nanocristais têm um custo de processo: sua resistência elétrica é extremamente baixa, e sem tratamento de fragmentação magnética, perdas de corrente de eddy se tornarão dominantes, resultando em alto tanque δ. O μ efetivo do produto acabado após a fragmentação magnética diminuirá do valor inicial da faixa para o intervalo de 150-800, e o método de preenchimento da lacuna de fragmento afeta diretamente a estabilidade a longo prazo. Portanto, a seleção de patches anti-magnéticos nanocristais não pode apenas focar no "material de cinta", mas também deve considerar o estado do produto acabado, eficaz μ 'e tan δ após estar ligado à estrutura da antena.
A espessura não é "mais espessura é melhor": 0,3 mm é um limite facilmente esquecido
Uma concepção errada comum na compra de adesivos anti-magnéticos no lado do consumidor é que "adesivos mais espessos têm melhores efeitos anti-magnéticos". Mas os limites dados por medições e experiência reais são exatamente opostos: quando a espessura excede 0,3 mm, a probabilidade de desconexão de carga sem fio ou indução lenta aumenta significativamente. Os parches grossos podem alargar a distância entre a bobina e o extremo de recepção, alterar as condições de acoplamento, e até causar que a bobina do caso de telefone falhe.
De uma perspectiva eletromagnética, a camada de ferrito de 0,15 mm a 13,56 MHz está perto da profundidade cutânea do material nesta banda de frequências, e a atenuação do campo magnético de interferência pode alcançar 22 ± 3 dB. À medida que a espessura continua a aumentar para 0,5 mm, o tangente de perda não é significativamente otimizado e o ganho marginal diminui. Nos cenários da NFC, a espessura dos parches anti-magnéticos é geralmente controlada a 0,06-0,12 mm, em vez de usar a espessura para trocar por "escudo mais forte".
O que realmente precisa ter cuidado é usar "adesivos anti-magnéticos" como "adesivos anti-radiação". A radiação do telefone móvel é principalmente radiação de ondas eletromagnéticas, e a própria comunicação requer transmissão contínua e recepção de ondas eletromagnéticas. Se um parche realmente "bloquea" a maioria das ondas eletromagnéticas, a comunicação não pode ser completada. Usar parches de metal para interferir com sinais de antena também pode forçar o telefone a aumentar seu poder de transmissão, resultando em um breve aumento de níveis de radiação. A proteção por radiação não é a posição funcional de adesivos anti-magnéticos dentro dos telefones móveis, e tais tácticas de marketing não devem ser usadas como base de engenharia na seleção.
Juízo de seleção baseado na banda de frequência alvo e interface de montagem
Primeiro, confirmar se o problema a resolver é "enfraquecimento do fluxo magnético de baixa frequência por metal" ou "acoplamento de ruído de alta frequência"
Se a distância de leitura da NFC é curta, a eficiência de carga sem fio é baixa, ou a placa de trás do metal causa uma diminuição no valor Q, o ponto de partida da seleção é o desempenho de isolamento magnético: se o μ 'é alto o suficiente, se o tanque δ é baixo o suficiente, e se a espessura está dentro de 0,3 mm. Se a sensibilidade da antena de onda de milímetros diminuir ou o pico de resonância dentro do caso de escudo aumentar, o ponto de partida da seleção é o desempenho de absorção: se a perda de reflexão ou atenuação da banda de frequência alvo é suficiente, em vez da altura de μ '. Os indicadores de avaliação dos dois não podem ser misturados.
Em segundo lugar, na seleção da camada de permeabilidade magnética, coloque tanque δ antes de μ '
A energia de campo magnético da própria antena NFC é limitada, e um alto tanque δ consumirá diretamente o orçamento do sinal. Tan δ ≤ 0,05 a 13,56 MHz é um limite de engenharia referenciável; Se o fornecedor apenas fornece μ 'sem fornecer o tan δ da banda de frequência alvo, o valor de referência de seus dados para cenários NFC é limitado. O tanque δ recomendado para cenários de carga sem fio é ≤ 0,03, e é necessário confirmar se Bs é suficiente para cobrir a densidade de fluxo magnético em funcionamento na potência alvo.
Em terceiro lugar, controle a espessura dentro do intervalo permitido da estrutura de montagem, em vez de compensar o desempenho com espessura
0,3 mm é um limite máximo prático. Para modelos ultra finos, a espessura típica dos parches anti-magnéticos NFC é de 0,06-0,12 mm, e a carga sem fio é de 0,10-0,30 mm. Se o desempenho não cumpre o padrão dentro dessa espessura, a abordagem correta é substituir o sistema material ou ajustar o design do circuito magnético, em vez de espessar o parche.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produtos de adesivos anti-magnéticos para telefones móveis cobre folhas compostas de ferrito, folhas compostas de nanocristalina e estruturas compostas de absorção de isolamento magnético. A permeabilidade magnética efetiva dos produtos da série de nanocristalinas pode ser personalizada a partir de 150-2000, com um controle típico de 150 ± 10 μ 'a 13,56 MHz, tanδ ≤0.05， Tolerança à espessura ± 3 μm, cobrindo o intervalo de 0,03-0,3 mm; A série de carga sem fio μ 'é tipicamente 850-1200, otimizada para a faixa principal de frequência de 100-300 kHz.
O produto suporta o corte de matéria laminado, folha e precisão, e pode corresponder ao sistema de matéria de acordo com a interface de montagem real e condições de plano traseiro de metal de carga NFC/sem fio. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.