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電磁波吸收材料

發(fā)表時(shí)間:2009-09-11   文章來(lái)源:

  電磁波的頻率范圍是從3—30kHz的超長(zhǎng)波到300GHz—3Thz的波長(zhǎng),可以綜合利用電磁波的各種特性。由于kHz頻帶的電磁波可沿長(zhǎng)距離、中距離的地面?zhèn)鞑,故可用于飛機(jī)、船舶的無(wú)線電導(dǎo)航。MHz頻帶的電磁波能產(chǎn)生電離層反射現(xiàn)象,故可用于國(guó)際間遠(yuǎn)距離通信、攜帶電話(800MHz)、電視傳播。GHz頻帶的電磁波要用于攜帶電話(1.5GHz)、低軌道衛(wèi)得(LEO)用攜帶電話(1.6—2.5GHz)、船舶用雷達(dá)(9.4GHz)、衛(wèi)星放送(11.7—12.0GHz)。目前,電磁波的危害已成為社會(huì)問(wèn)題,從電路的設(shè)計(jì)是很難解決這個(gè)問(wèn)題的,故電磁波吸收材料引人注目。電磁波吸體以導(dǎo)電損耗、介電損耗、磁性損耗等分類,可分為導(dǎo)電吸收體、介電吸收體和磁性吸收體。一般都設(shè)計(jì)成阻抗匹配型電磁波吸收體。即在吸收材料的后面設(shè)置金屬板,以在吸收體內(nèi)產(chǎn)生多次反射,控制反射波的振幅及相應(yīng),則可降低來(lái)自吸收體前面的總反射波。因?yàn)槔昧瞬牧舷刹康亩啻畏瓷洌时仨殱M足材料常數(shù)、厚度等必要條件,即需要極薄(與電磁波的波長(zhǎng)相比)的吸收體。在MHz頻帶常用的電磁波所用材料為尖晶石型鐵氧體,為了防止在電視轉(zhuǎn)播時(shí)出現(xiàn)雙重圖像(ghost)和噪聲,因而多數(shù)采用阻抗器件。但是,尖晶石型鐵氧體的各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度(HA)很小,所以在磁壁共鳴和自然共鳴時(shí)會(huì)產(chǎn)生相同的頻率,則可能開發(fā)出與高頻相對(duì)應(yīng)的電磁波吸收體。對(duì)于添加Co的NiZn鐵氧體復(fù)合物,當(dāng)匹配頻率(fm)為10—15GHz時(shí),匹配厚度(dm)為3—6mm。平面型(Y,Z型)六方晶系鐵氧體的C軸方向與C面的各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度是很不相同的,C面以容易磁化為牲。用Y型鐵氧體制作電磁波吸收體(帶度為2.1GHz)時(shí),要求dm=3.71mm,fm6.7Ghz。根據(jù)Snoek理論,當(dāng)飽和磁化率(Is)高時(shí),則共鳴頻率(fr)也高。當(dāng)利用此尖晶石型鐵氧的Is高2倍的金屬軟磁材料作電磁波吸收體時(shí),則可獲得優(yōu)良的高頻特性。把鐵硅磁合金(Semdust)粉末用樹脂使之復(fù)合化,將其加工成薄板狀電磁干涉抑制體(與電磁波吸收不同),在300MHz—3GHz下,得到-10dB—15dB的噪聲衰減特性。由于把這把合金粉末加工成扁平開關(guān)并且具有磁的各向異性,故能與高頻相對(duì)應(yīng)。把FE—Si—Al合金粉末、碳酰(Garbonyl)與樹脂制成復(fù)合材料,這種電磁波吸收體所對(duì)應(yīng)的頻率為數(shù)GHz。M型BaFe12019鐵氧體具有磁的各向異性,Ha=1.38Mam-1,fr=48.9Ghz,它是可在GHz帶寬下應(yīng)用的電磁波吸收體。用各種金屬離子置換Fe3+后所制出的M型鐵氧體,顯示出優(yōu)良的電磁波吸收特性。

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