利用吸波材料抑制EMI电磁干扰

一前言

目前电子设备的使用更加广泛，且使用密集度增加，还伴随着电子设备性能提高、小型化和低功耗，对于电子电路的要求会越来越高，电路复杂、精密的设计和运行的速度提高，会导致噪声源增加，电磁干扰更加严峻，电子产品对噪声容忍度也会降低。

伴随着电磁环境变得复杂多样，电磁兼容实验测试的问题会令工程师头疼不已，当尝试多种方法却没有得到预期的改善，有种新型吸波材料能够针对EMC问题提供助力，当电磁干扰是通过空间直接辐射出来或者是经由空间辐射耦合到某些线束，且形成天线辐射，这种情况这款新型的吸波材料将会是成为解决问题的一大利器。

二吸波材料简介

所谓的吸波材料是指材料可以吸收，衰减空间入射的电磁波能量，并且能减少或者消除反射的电磁波的一类功能材料。与所有复合材料一样，吸波复合材料同样也是由功能体及机体组成的。工程应用上除要求在较宽带内对电磁波具有高的吸收率外，尚要求材料具有重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。

吸波材料所体现出来的主要功能就是反射损耗和吸收损耗，反射损耗：当电磁波入射到不同媒质的分界面时，就会发生反射，使穿过界面的电磁能量减弱。

吸收损耗：电磁波在屏蔽材料中传播时，会有一部分能量转换成热量，导致电磁能量损失，损失的这部分能量称为屏蔽材料的吸收损耗。

当机器的干扰电磁波被反射的能量越多，说明材料的损耗电磁波性能越好。吸收的能量越大，电磁屏蔽的效果越好。

三复合型吸波材料

理想的吸波材料，需要满足厚度薄、密度小、频带宽、吸收强等特点，但目前的情况来看，吸波材料研制方面还是有部分欠缺的，并且在某些场景中应用会有一定的限制。

目前有一款新型的吸波材料，是TMA-Z Series这款系列的产品，这是由多种组合而成的材料，采用的工艺是溅镀方式直接成型，这种工艺较为环保安全，获得片材的一致性高，且易多种材料层层复合。进行材料的多元复合或配合结构设计，以便调节电磁参数，使之尽可能在阻抗匹配条件下，利用不同物质对不同频率电磁波的吸收而达到强吸收和宽频效应。

这款吸波材料表层还有一层金属薄膜，能够起到一定的电磁波能量反射，形成多次反射吸收，入射波可以通过在吸波材料背面安装金属板来达到透射波最小，对于抑制EMI辐射干扰效果更好。

从吸收损耗方面来看，吸波材料越厚，吸收损耗越大；吸波材料的磁导率越高，吸收损耗越大；吸波材料的电导率越高，吸收损耗越大；被屏蔽电磁波的频率越高，吸收损耗越大。

四案例

某安卓显示器的主要问题是以12MHz基频的时钟倍频辐射超标，源头是12MHz的晶振导致的辐射，一部分通过空间辐射出来，另一部分干扰耦合到旁边的接口，通过线束将干扰辐射出来。机器增加的措施与测试数据对比如下图所示，使用的吸波材料的型号是TMA-Z120-0.5。

整改前后数据对比：

五总结

目前高端吸波材料的成份一般都有复合多种类型材料，以扩宽吸波材料的频宽范围，增强电磁波吸收能力。产品主要为吸波贴片类型，用途及适用范围广泛，且可根据客户要求的形状和实际的结构，进行客户化定制产品。对于空间辐射的干扰会有较好的抑制效果，是解决辐射噪声的一大利器，是工程师在头痛机器辐射问题的一剂“良药”。

审核编辑：汤梓红