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En la selección de absorbedores de ferritas flexibles, un malentendido común es considerar la "flexibilidad" como un atributo puramente adicional: el material sigue siendo esa ferrita, solo haciendo que se pueda doblar.
En realidad no es así. Las ferritas pasan de ser bloques aglomerados a láminas flexibles, experimentando cambios fundamentales en la morfología del material en el medio. Las partículas de ferrita nicuzn se dispersan en una matriz de polióxido o caucho, ya no hay límites de grano continuos formados por sinterización entre las partículas, y la transmisión del flujo magnético entre las partículas depende del contacto de las partículas y el efecto de dilución magnética de la matriz. Este cambio, al tiempo que da flexibilidad al material, también redefine su mecanismo de pérdida y respuesta de frecuencia. Comprender el costo de la flexibilidad puede predecir mejor el rendimiento real que simplemente comparar los valores de permeabilidad.
Cómo la flexibilidad cambia el camino de la pérdida magnética
La pérdida magnética de las ferritas sinterizadas proviene principalmente de la pérdida de estancamiento magnético y la resonancia natural, y la alta resistencia eléctrica hace que la pérdida de vórtice sea insignificante. Después de la fabricación de láminas compuestas flexibles, las partículas están aisladas por polímeros, el Acoplamiento magnético entre las partículas se debilita y la permeabilidad magnética efectiva suele ser inferior a la de los cuerpos aglomerados del mismo componente. Pero, por otro lado, la introducción de la matriz de polímero cambió la constante dieléctrica y la ruta de vórtice de la hoja, complicando la composición de la pérdida.
En el caso del sistema compuesto de ferritas - poliepoxidos nicuzn, su respuesta electromagnética se atribuye a la acción combinada de pérdidas magnéticas macroscópicas y pérdidas dieléctrico, que involucran resonancia de pared de dominio, relajación de giro y polarización dipolo. Esto significa que la pérdida de la placa de ferrita flexible ya no es un solo canal de pérdida magnética, sino una mezcla de pérdida magnética y pérdida dieléctrica. En una banda de campo cercano como 13,56 mhz, la pérdida magnética sigue siendo el mecanismo dominante, pero en una banda de frecuencia más alta, el peso de la pérdida dieléctrica puede aumentar, mientras que la parte real de la conductividad magnética puede disminuir rápidamente.
La proporción de relleno afecta directamente este equilibrio. La muestra de 8 mm de espesor logró una pérdida máxima de eco de - 48 dB a 4,6 GHz cuando la relación de volumen de ferritas / poliepoxidos fue de 0,55. Este dato indica que las ferritas flexibles todavía pueden obtener una absorción considerable en la banda de ghz, pero al mismo tiempo revela una restricción: la absorción efectiva a menudo requiere un espesor que coincida con la frecuencia, mientras que en escenarios limitados espaciales como los teléfonos móviles, el espesor suele reducirse a la magnitud de 0,1 a 0,5 mm, cuando la intensidad de pérdida magnética del material en el extremo de baja frecuencia es la variable decisiva.
Ventajas y costos de pérdida de láminas flexibles: con 13,56 MHz como referencia
En el escenario de 13,56 MHz de NFC y rfid, la forma principal de producto de las pastillas de ferritas flexibles es que las ferritas sinterizadas delgadas están selladas entre la película PET y la capa de pegamento sensible a la presión, con un espesor típico de hasta unos 0,05 mm, y una conductividad magnética @ 13,56 MHz cubre un rango de 130 - 200. La ventaja de este tipo de materiales es el alto factor Q y la baja pérdida magnética, que puede proporcionar un canal de baja resistencia magnética para el flujo magnético que elude la placa trasera metálica sin consumir significativamente la energía del campo magnético limitado de la antena nfc.
Pero el otro lado de la "baja pérdida" es la "baja absorción". Las principales funciones de las pastillas de ferritas flexibles a 13,56 MHz son la conducción magnética y la interferencia antimetal, en lugar de convertir la energía electromagnética en calor. La serie ifl04 de tdk lo posiciona claramente como un "material de blindaje magnético de alta q y baja pérdida", con una pérdida magnética extremadamente baja, para estabilizar la resonancia de la antena y aislar la interferencia metálica, en lugar de la absorción de banda ancha. Esto significa que si los ingenieros malinterpretan la baja "mu" de la banda NFC como "capacidad de absorción insuficiente" y buscan fórmulas con mayores pérdidas, consumirán la señal NFC en sí, lo que provocará una disminución de la distancia de lectura.
Las ferritas flexibles de pérdida real aparecen más en escenarios de supresión EMI en la banda de ghz. En esta banda de frecuencia, el objetivo de diseño del material ha cambiado de "conducción magnética de baja pérdida" a "absorción de pérdida controlable". Las películas flexibles compuestas PVDF mejoradas por nanocompuestos Baco ₁ fe ₆ o ₇ lograron una eficiencia de blindaje de 35,94 DBS a un espesor de 0,2 mm, de los cuales la contribución de absorción fue de 29,85 dbs, muy por encima de la reflexión, el ángulo de pérdida dieléctrica alcanzó 1,63 y el ángulo de pérdida magnética 0,26. Este conjunto de datos muestra que la capacidad de absorción del sistema compuesto de ferritas flexibles en la banda de GHz se puede establecer a través de la pérdida sinérgica dieléctrico - magnético, pero su composición de pérdida ya es esencialmente diferente de la de las pastillas magnéticas conductoras de baja pérdida a 13,56 mhz.
Espesor: la variable más utilizada erróneamente en las láminas flexibles
No existe una relación monótona entre el grosor y el rendimiento de la placa de absorción de ferritas flexibles. En la estructura de la placa trasera metálica de una sola capa, la pérdida de eco cambia con el grosor, mostrando características de interferencia relacionadas con la frecuencia. La película compuesta sándwich flexible de banda C logra una pérdida mínima de reflexión de - 54,64 dB a 6.144 GHz con un espesor total de 1,13 mm, pero el ancho de banda de absorción efectivo del mismo material a 1,62 mm de espesor se puede extender a 9.268 ghz, cubriendo toda la banda C y extendiéndose a las bandas S y X. El aumento del espesor amplía el ancho de banda, pero la frecuencia máxima y la intensidad máxima cambian al mismo tiempo.
En los escenarios de campo cercano de baja frecuencia de NFC y carga inalámbrica, la dirección de acción del espesor es diferente. Las láminas de ferritas flexibles delgadas (aproximadamente 0,05 mm) han sido capaces de proporcionar suficiente orientación de flujo magnético para seguir aumentando el espesor, y los beneficios marginales disminuyen rápidamente, exprimiendo al mismo tiempo el ya apretado espacio de apilamiento. Trasladar la lógica de "cambio de espesor por ancho de banda" de la escena de absorción de GHz a la escena de conducción magnética de 13,56 MHz es una de las dislocaciones más comunes en la selección de ferritas flexibles.
Juicio de selección a partir de la restricción triangular
La esencia de la selección de absorbedores de ferritas flexibles es encontrar puntos de coincidencia entre la banda de frecuencia, el mecanismo de pérdida y el costo flexible.
Primero, primero determine si la banda de frecuencia objetivo corresponde a "conductividad magnética" o "absorción".
La demanda central de NFC de 13,56 MHz y carga inalámbrica de baja potencia (5 W y menos) es la Guía de flujo magnético de bajo mu "y alto valor q, en lugar de la absorción de alta pérdida. En este escenario, los indicadores de evaluación deben ser la consistencia de mu 'y la tolerancia de bajo nivel y espesor de mu', en lugar del pico de pérdida de reflexión. La supresión EMI en la banda de GHz es lo contrario de la absorción de radar, que requiere que el material tenga la cizalla de ángulo de pérdida disponible en la banda objetivo, y la pérdida de reflexión o el componente de absorción en la eficiencia de blindaje son los indicadores centrales.
En segundo lugar, se confirma el límite de dilución magnética del relleno bajo restricciones flexibles.
La introducción de una matriz flexible inevitablemente reducirá la permeabilidad magnética efectiva. Las ferritas ordinarias en la banda de baja frecuencia son de aproximadamente 80 - 120 mu, y han caído a 15 - 30 a 2 - 6 ghz; El sistema compuesto de nanocristales puede mantener un mu 'más alto en la misma banda de frecuencia, pero el costo y la dificultad de control del proceso han aumentado. La selección de las láminas de ferritas flexibles no debe basarse en la permeabilidad magnética del cuerpo aglomerado como referencia, sino en la permeabilidad magnética efectiva de las láminas terminadas en la banda objetivo y el espesor real como punto de partida, y confirmar al proveedor la relación correspondiente entre la relación de volumen de relleno y mu 'a.
En tercer lugar, la fiabilidad de la flexión se considera un elemento de verificación independiente, en lugar de asumir que "flexibilidad es igual a sin costo".
Las hojas de ferritas flexibles experimentan estiramiento y compresión al adherirse a la superficie curva, y la interfaz entre las partículas y la matriz puede producir micro - daños. si las propiedades magnéticas se mantienen después de repetidas curvas depende del módulo de la matriz, la proporción de relleno y el espesor de la hoja. Al seleccionar el modelo, se debe exigir al proveedor que proporcione datos sobre la retención de la permeabilidad o la variación del valor q en un radio de flexión específico, en lugar de aceptar solo una descripción cualitativa "flexible".
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de productos de absorbedores de ferritas flexibles cubre dos rutas: la película magnética antimetal NFC / RFID de 13,56 MHz y la placa de absorción EMI de banda ghz.
La serie NFC está dominada por estructuras compuestas de ferritas y polímeros delgados, con un espesor que puede cubrir la magnitud de 0,05 mm, proporcionando datos de mu 'y mu "a 13,56 MHz y la tasa de retención de rendimiento después de la flexión; La serie de absorción de ondas GHz puede ajustar el sistema de relleno y el espesor de acuerdo con la banda de frecuencia objetivo, apoyando la bobina, la hoja y el troquelado de precisión. Los productos pueden coincidir con el sistema de materiales de acuerdo con la banda de frecuencia específica y las restricciones flexibles. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.