苏州莱瑞测信息科技有限公司

EMC应用中的新型非金属损耗材料

   2011-01-10 3100


    在一个绝对的基准上(即总功率的实际百分比),根据薄片近似,表面电阻率在150到200欧姆/平方之间的导电织物的吸收率应该达到50%左右。在这个频率范围内,反射和传输的百分比预计各接近25%。图5和图6分别给出了2~18GHz范围内,50欧姆/平方和200欧姆/平方米聚酯斜纹布(0.5mm厚)的传输、反射和吸收损耗的试验测试结果。200欧姆/平方织物吸收了入射来辐射的45%,与理论情况一致,但测量的反射仅有百分之十五,因而传输的有40%。这个结果表明吸收的峰值非常接近150欧姆/平方,而不是200欧姆/平方,至少对于这种织物是这样的。还要注意的是对于这两种织物在整个频带内呈现光滑、一致的特性。

加厚导电基板(毡制品和泡沫塑料) 

通常需要较厚的材料来实现更大的反射损耗或吸收,特别是在低频段。聚酯毡、有孔物、聚亚安酯泡沫、甚至三维编织物、防弹玻璃布都涂有有机配方的导电涂层,并运用到一些应用场合。均匀涂有聚吡咯和其他导电、无碳、有机涂层的1英寸厚扁平泡沫和毛毡,在3GHz频率上传输损耗从小于1dB/inch变化到22dB/inch。
100欧姆聚酯毡/底板的插入损耗
EMC应用中的新型非金属损耗材料
图7 2-18GHz频率范围内测得的插入损耗,测试采用稍微小于1英寸厚、均匀涂有聚吡咯、电阻率约100欧姆的聚酯毡,另外一面是金属涂料形成具有10欧姆/平方的完整的底板
EMC应用中的新型非金属损耗材料
图8 1英寸厚的涂有200和800欧姆的聚吡咯和非聚吡咯泡沫材料的屏蔽效能, 更加热稳定,可占有标识‘SD’

    图7给出了2-18GHz频率范围内测得的插入损耗,测试采用稍微小于1英寸厚、均匀涂有聚吡咯、电阻率约100欧姆的聚酯毡,同时另外一面是金属涂料,形成具有10欧姆/平方的完整的底板。对于毡物在相对较高的表面电阻情况下,插入损耗随着频率快速上升,可以认为其中主要的原因是吸收损耗。图8是1英寸厚的涂有200和800欧姆的聚吡咯和非聚吡咯泡沫材料的屏蔽效能,更加热稳定,可占有标识‘SD’。尽管是完全不同的化学材料,但两种涂料有相似的表现。

1英寸网状泡沫具有梯度的反射损耗
EMC应用中的新型非金属损耗材料
图9 1英寸厚具有跨越3个数量级阻抗梯度的网状泡沫的反射损耗 

    此外,可运用阻抗梯度,通过毛毡和泡沫的厚度(z)在更宽频带内增加反射损耗。图9给出了1英寸厚、具有阻抗梯度跨越3个数量级的网状泡沫的反射损耗。涂有SD 规范的泡沫可以达到热稳定性。重要的是,发射损耗在X波段(8~12GHz)是-20到-30dB。

    碳负载聚氨酯泡沫作为微波吸收材料已经用了数十年。涤纶毛毯,涂有聚吡咯或SD,比起普通的碳负载聚氨酯泡沫塑料较优越,可以作为电磁兼容工程师工具箱中另一个有价值的工具。通常导电聚酯毡重量更轻,更柔软,不易于水解,燃烧时不会排放氰化物(HCN),可提供更大的声阻尼,相对聚氨酯泡沫可以以更长的长度生产和销售。

 
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