¿Absorbedor flexible de microondas: ¿ por qué el rendimiento de absorción se "estabiliza" después de la flexión?

La curva de pérdida de reflexión de la placa absorbente de microondas flexible en el Estado plano del laboratorio suele ser hermosa. Pero lo que realmente preocupa a los ingenieros es otra pregunta: cuánto queda de esa curva cuando el material se pega a la carcasa curvada o después de cientos de curvas.

En los últimos años, esta pregunta ha recibido una respuesta más clara. rGO/ CNT@Fe-MOF Después de 10.000 ciclos de compresión - rebote, la pérdida mínima de reflexión de la esponja gradiente se redujo de - 54,0 dB a - 52,1 db, y el ancho de banda de absorción efectiva se redujo de 8,5 GHz a 6,4 GHz - la intensidad del pico de pérdida fue casi la misma, con cierta contracción del ancho de banda pero todavía cubriendo La banda principal. La piel de Metamaterial de cadena a con un sentido más estructural del diseño se mantiene completamente funcional después de 10.000 curvas de alta curvatura, con una tasa de absorción de más del 90% en el rango de 2 - 40 ghz. La película de fibra metálica líquida incluso mostró un aumento de la resistencia a la absorción en estado de flexión.

La dirección común de estos datos es que para los materiales absorbentes flexibles diseñados estructuralmente, la flexión no conduce necesariamente al colapso del rendimiento de absorción. Comprender el mecanismo físico detrás de él es más significativo de ingeniería que perseguir el pico de absorción límite en el Estado plano.

Cómo la curva cambia el comportamiento de absorción

La respuesta de flexión de las absorbentes flexibles depende de cómo la red eléctrica y la distribución de rellenos magnéticos en el interior del material evolucionan con la deformación.

Bajo la deformación de tracción, la red de fibra se abre gradualmente, la distancia entre las fibras aumenta y el contacto entre las capas cambia. Estos cambios ajustarán la trayectoria de propagación y el comportamiento de dispersión de las ondas electromagnéticas dentro del material. Si el interior del material es una red eléctrica continua, las microcracks causadas por el estiramiento cortarán directamente el canal eléctrico, la resistencia cuadrada aumentará y la ventana de coincidencia de resistencia se desviará. Pero si el material adopta una estructura poroso jerárquica o una red de emparejamiento de fibra, el estiramiento se manifiesta más como la apertura de poros y la redistribución de puntos de contacto que como una fractura irreversible.

La curva introduce otro Estado de estrés. Doblar el exterior para soportar el estiramiento y el interior para soportar la compresión. Para las láminas compuestas por rellenos magnéticos y sustratos de resina, la flexión puede causar microcracks en los sustratos de resina, pero si el acoplamiento dieléctrico suficiente se mantiene entre los rellenos magnéticos, el emparejamiento de resistencia se puede mantener en bandas de frecuencia más amplias. Hay estudios que han observado que la constante de atenuación del material disminuye ligeramente después de varios ciclos de flexión, pero la coincidencia de resistencia sigue siendo buena a 2,0 y 2,5 mm de espesor, gracias a que la parte de relleno de aire en la estructura poroso mantiene la transición de resistencia después de la deformación.

Diseño de gradiente: hacer de la deformación una variable controlable

La razón central de la disminución del rendimiento de las absorbentes tradicionales en la curva es que la distribución de los rellenos conductores o magnéticos es uniforme, una vez que la estructura local está dañada, los parámetros electromagnéticos generales se desvían del valor de diseño. La idea del diseño del gradiente es cambiar la concentración o el tipo de relleno en la dirección del espesor, para que el material pueda mantener la respuesta electromagnética disponible después de la deformación.

rGO/ CNT@Fe-MOF El diseño de una esponja gradiente es un ejemplo típico. Los iones metálicos en cada capa tienen diferentes proporciones de ligandos orgánicos, formando diferentes morfologías de mof, y la sinergia entre las capas crea complejas rutas de transmisión y múltiples mecanismos de pérdida. Cuando la esponja está comprimida o doblada, el deslizamiento intercalar y la deformación de los poros todavía permiten que las ondas electromagnéticas se reflejen y absorban múltiples veces entre las interfaces multicapa, en lugar de ser reflejadas de una sola vez por una sola interfaz.

Coincidencia entre la selección de bandas de frecuencia y la implementación flexible

Las láminas absorbentes de microondas flexibles cubren una amplia gama de bandas de frecuencia, y los requisitos para sustratos flexibles y sistemas de relleno no son los mismos en diferentes bandas de frecuencia.

En la banda de baja frecuencia de 10 MHz a 1 ghz, la pérdida magnética es el mecanismo dominante y se necesita una mayor cantidad de relleno magnético para obtener suficiente conductividad magnética. El alto contenido de relleno generalmente significa que la hoja es más gruesa y menos flexible, por lo que las absorbentes flexibles de baja frecuencia a menudo necesitan aceptar secciones transversales más gruesas y un radio de flexión más grande. El xjy - l050 cubre entre 10 MHz y 1 GHz a un espesor de 0,5 mm, con una pérdida máxima de reflexión de - 20 DB @ 300 MHz y un radio de flexión controlado en ≤ 3 mm, que pertenece al esquema con mejores indicadores de flexibilidad en esta banda de frecuencia.

1 - 6 GHz es el rango más maduro para aplicaciones de absorbedores flexibles. Esta banda cubre exactamente los armónicos de ruido de conmutación de Wi - Fi (2,4 / 5 ghz), comunicaciones 5G Sub - 6 GHz y la mayoría de la electrónica de consumo. El xjy - m020 logra una cobertura de 1 - 6 GHz a un espesor de 0,2 mm, con una pérdida máxima de reflexión de - 28 DB @ 2,4 / 5,8 ghz, un radio de flexión ≤ 3 mm y más de 100.000 curvas resistentes. Esta combinación significa que puede encajar en el interior de la carcasa curvada, mientras sufre deformaciones repetidas durante el montaje.

La banda de ondas milimétricas (24 - 40 ghz, 57 - 64 ghz) plantea mayores requisitos para materiales flexibles. Cuanto mayor sea la frecuencia y más corta sea la longitud de onda, las pequeñas fluctuaciones en la superficie del material y las desigualdades locales causadas por la flexión cambiarán la relación de fase, lo que dará lugar a un desplazamiento del pico de absorción. El xjy - mm030 cubre 24 - 40 GHz a un espesor de 0,3 mm, con una pérdida máxima de reflexión de - 32 DB @ 35 ghz, y el radio de flexión también se controla en ≤ 3 mm, lo que indica que la placa de absorción flexible de ondas milimétricas ya puede tener en cuenta la coincidencia de alta frecuencia y la Adaptabilidad a la deformación en el diseño estructural.

Tres juicios prácticos en la selección del modelo

Para las aplicaciones que requieren montaje de superficie o flexión dinámica, se recomienda dar prioridad a confirmar los siguientes tres puntos al seleccionar el modelo.