Feuille d'absorption micro - ondes flexible: pourquoi la performance d'absorption "se stabilise" après le pliage

La courbe de perte par réflexion d'une feuille souple absorbant les micro - ondes à l'état de plan de laboratoire est généralement belle. Mais ce qui inquiète vraiment les ingénieurs, c’est une autre question: Combien reste - t - il de cette courbe lorsque cette pièce de matériau est collée sur un boîtier incurvé, ou après des centaines de plis.

Ces dernières années, il y a eu une réponse plus claire à cette question. rGO/ CNT@Fe-MOF Après 10 000 cycles de compression - rebond, l'éponge à gradient a vu sa perte par réflexion minimale passer de - 54,0 dB à - 52,1 DB et sa bande passante d'absorption effective rétrécir de 8,5 GHz à 6,4 GHz - l'intensité du pic de perte étant pratiquement constante, la bande passante s'est quelque peu contractée mais couvre toujours la bande principale. La peau méta - matériau à maille de chaîne, plus structurée, conserve pleinement ses fonctions après 10 000 virages à courbure élevée, avec un taux d'absorption de plus de 90% dans la gamme 2 - 40 GHz. Le film de fibres métalliques liquides présente même un phénomène de résistance accrue à l'absorption à l'état courbé.

Le point commun de ces données est le suivant: pour les matériaux absorbants flexibles conçus structurellement, le pliage ne conduit pas nécessairement à un effondrement des propriétés d'absorption. Comprendre les mécanismes physiques derrière cela a plus de sens d'ingénierie que de poursuivre des pics d'absorption extrêmes dans un état plan.

Comment les virages changent le comportement d'absorption

La réponse en flexion d'une lame d'aspiration flexible dépend de la façon dont le réseau conducteur et la distribution de charge magnétique à l'intérieur du matériau évoluent avec la déformation.

Sous la déformation en traction, le réseau de fibres est progressivement étiré, l'espacement des fibres augmente et le contact entre les couches change. Ces changements ajustent le chemin de propagation et le comportement de diffusion des ondes électromagnétiques à l'intérieur du matériau. Si l'intérieur du matériau est un réseau conducteur continu, les microfissures apportées par l'étirement coupent directement les voies conductrices, la résistance carrée augmente et la fenêtre d'adaptation d'impédance est décalée. Mais si le matériau adopte une structure poreuse graduée ou un réseau de nappes fibreuses, l'étirement se manifeste plus par une ouverture des pores et une redistribution des points de contact que par une rupture irréversible.

Le Pliage introduit alors un autre état de stress. L'extérieur incurvé résiste à l'étirement et l'intérieur à la compression. Dans le cas d'une feuille constituée d'une charge magnétique et d'une matrice de résine, le pliage peut provoquer des microfissures de la matrice de résine, mais l'adaptation d'impédance peut se poursuivre dans une bande de fréquence plus large si un couplage diélectrique suffisant est maintenu entre les charges magnétiques. Il a été observé qu'après de nombreux cycles de flexion, la constante d'atténuation du matériau diminue légèrement, mais que l'adaptation d'impédance reste bonne à 2,0 et 2,5 mm d'épaisseur, grâce à la capacité de la partie chargée d'air de la structure poreuse à maintenir la transition d'impédance après la déformation.

Conception de gradient: faire de la transformation une variable contrôlable

Les performances des lames d'aspiration traditionnelles en flexion diminuent, la raison principale étant que la distribution des charges conductrices ou magnétiques est uniforme, une fois que la structure locale est endommagée, les paramètres électromagnétiques globaux s'écartent des valeurs de conception. L'idée de la conception du gradient est de faire varier la concentration ou le type de remplissage dans le sens de l'épaisseur, de sorte que le matériau peut encore maintenir une réponse électromagnétique utilisable après la déformation.

rGO/ CNT@Fe-MOF La conception de l'éponge Gradient est un exemple typique. Les ions métalliques dans chaque couche sont dans des proportions différentes des Ligands organiques, formant différentes topographies mof, et la synergie entre les couches crée des voies de transport complexes et des mécanismes de pertes multiples. Lorsque l'éponge est comprimée ou pliée, le glissement intercalaire et la déformation des pores permettent toujours aux ondes électromagnétiques d'être réfléchies et absorbées plusieurs fois entre les interfaces multicouches plutôt que d'être réfléchies une seule fois par une seule interface.

Adaptation de la sélection de la bande à la mise en œuvre flexible

La bande de fréquences couverte par la feuille absorbante micro - ondes flexible est grande et les exigences des différentes bandes de fréquences pour la matrice flexible et le système de remplissage ne sont pas les mêmes.

Dans la bande basse de 10 MHz à 1 GHz, les pertes magnétiques sont le mécanisme dominant et nécessitent un remplissage magnétique plus élevé pour obtenir une Perméabilité magnétique suffisante. Une teneur élevée en charges signifie généralement que la feuille est plus épaisse et moins flexible, de sorte que les lames d'aspiration flexibles à basse fréquence ont tendance à accepter des sections plus épaisses et des rayons de courbure plus importants. Le xjy - l050 couvre 10 MHz - 1 GHz avec une épaisseur de 0,5 mm, une perte de réflexion maximale de - 20 dB à 300 MHz et un rayon de courbure contrôlé à ≤ 3 mm, ce qui fait partie du meilleur schéma d'indicateurs de flexibilité dans cette bande.

1 - 6 GHz est l'intervalle le plus mature pour les applications de lames d'aspiration flexibles. Cette bande couvre exactement les harmoniques de bruit de commutation du Wi - Fi (2,4 / 5 GHz), des communications 5G Sub - 6 GHz et de la plupart des appareils électroniques grand public. Le xjy - m020 atteint une couverture de 1 à 6 GHz avec une épaisseur de 0,2 mm, une perte de réflexion maximale de - 28 DB @ 2,4 / 5,8 GHz, un rayon de flexion ≤ 3 mm et une résistance à plus de 100 000 plis. Cette combinaison signifie qu'il peut s'adapter à l'intérieur du boîtier incurvé tout en subissant des déformations répétées lors de l'assemblage.

Les bandes d'ondes millimétriques (24 - 40 GHz, 57 - 64 GHz) imposent des exigences plus élevées pour les matériaux flexibles. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte, et les petites ondulations de la surface du matériau et les inégalités locales causées par les plis modifient la relation de phase, ce qui entraîne un décalage du pic d'absorption. Le xjy - mm030 couvre 24 - 40 GHz à une épaisseur de 0,3 mm, une perte de réflexion maximale de - 32 DB @ 35 GHz et un rayon de courbure également contrôlé à ≤ 3 mm, ce qui explique que la lame d'aspiration flexible à ondes millimétriques peut déjà combiner adaptation à haute fréquence et adaptation à la déformation Dans la conception structurelle.

Trois jugements pratiques dans la sélection

Pour les applications nécessitant un montage incurvé ou un pliage dynamique, il est recommandé de confirmer en priorité les trois points suivants lors de la sélection du modèle.