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Há uma confusão recorrente na seleção de materiais eletromagnéticos dentro dos telefones móveis: tratar "separadores magnéticos" e "placas absorventes" como o mesmo tipo de material e utilizar o mesmo padrão de "maior permeabilidade magnética, melhor" para mensurá-los.
Os objetivos de engenharia dos dois são exatamente opostos. O separador magnético deve permitir que o fluxo magnético "passe" por si mesmo e evita entrar na placa de trás do metal; Platas de absorção de ondas devem fazer as ondas eletromagnéticas "desaparecerem" dentro de si mesmas, não refletindo mais na cavidade ou acoplando-se à antena. Uma persegue orientação de fluxo magnético de baixa perda, enquanto a outra persegue dissipação controlável de perda. Os materiais efetivos na NFC e nas bandas de frequência de carga sem fio podem não ser finos o suficiente e o mecanismo de perda pode não ser correto face a onda de 5G milímetros ou ruído digital de alta velocidade.
Isolamento magnético e absorção: a mesma palavra, dois conjuntos de lógica física
O cenário de aplicação dos separadores magnéticos é acoplamento de campo magnético próximo. A NFC opera a 13,56 MHz, enquanto a carga sem fio opera a 110-205 kHz. A distância entre a antena e o plano de trás metal é muito menor do comprimento de onda, e o campo é composto principalmente por componentes de campo magnético. A placa vertebral de metal induz correntes de eddy em um campo magnético alternado, e o campo magnético de fase inversa das correntes de eddy cancela o fluxo magnético da antena, resultando em uma diminuição da induntância e um colapso do valor Q. A função do separador magnético é inserir um bypass de fluxo magnético elevado μ 'e baixo μ' entre a antena e o metal, tirando as linhas de campo magnético longe da superfície do metal em vez de consumi-las. Portanto, o indicador central do separador magnético é que μ 'é alto o suficiente para guiar o fluxo magnético, enquanto μ' é baixo o suficiente para evitar a dissipação de energia durante o processo de orientação.
A placa de absorção enfrenta outro tipo de problema. A antena de onda de 5G milímetros funciona a 24-43,5 GHz, e a harmonia de ruído das interfaces digitais de alta velocidade pode se estender a várias GHz. A cavidade formada pela cobertura de escudo e quadro metal vai formar ressonância de onda de pé em frequências específicas. Neste ponto, ondas eletromagnéticas já refletiram múltiplas vezes dentro da cavidade sob a forma de campos radiados ou quase radiados. Um escudo de metal simples só refletirá energia para outras áreas, elevando o valor Q da cavidade e intensificando o acoplamento entre antenas. O objetivo de uma placa de onda é converter energia eletromagnética em calor dentro de uma espessura limitada, reduzindo reflexão e acoplamento. Seu índice de avaliação é a atenuação ou reflexividade da banda de frequência alvo, em vez da altura de μ '.
Em outras palavras, o separador magnético está preocupado com se o fluxo magnético está orientado para a posição correta, enquanto o prato absorvente está preocupado com se a energia do ruído é dissipada. Apegar um separador magnético de alta μ 'à proximidade de uma antena de onda de milímetros não pode efetivamente absorver ruído acima de 24 GHz, e também pode alterar a s condições de correspondência da antena devido à sua carga magnética.
Três cenários típicos dentro dos celulares, correspondentes a três requisitos materiais
O primeiro tipo é o isolamento magnético entre NFC e receptores de carga sem fio.O intervalo típico de μ 'para separadores magnéticos de ferrito a 13,56 MHz é de 180-660, com uma espessura de 0,06-0,1 mm e uma resistência à temperatura de aproximadamente -40~90. Alguns materiais ultra finos absorventes podem alcançar uma espessura de 0,03 mm e um diâmetro de aproximadamente 250 μ ', que é usado para fornecer circuitos de fluxo magnético e reduzir a resistência das bobinas em espaços extremamente estreitos. A restrição chave neste cenário não é "quão forte é a absorção", mas se o "μ" é baixo o suficiente - se o "μ" é alto o suficiente, consumirá diretamente a energia de campo magnético limitada da antena NFC, manifestada como distância de leitura curta ou ressonância detonante.
O segundo tipo é a supressão do ruído e a descoplação perto de antenas de onda de 5G milímetros.A ressonância de cavidade e o acoplamento de ondas de superfície na banda de frequência de ondas de milímetros requerem materiais com perdas eletromagnéticas efetivas no intervalo de 24-43,5 GHz ou ainda maior. Os parâmetros personalizados da espuma absorvente de poros finos neste cenário incluem tamanho de poros de aproximadamente 80-300 μm, porosidade de 60% -90%, espessura de 0,3-5,0 mm, intervalo de frequência efetivo cobrindo 1-40 GHz, e reflexividade típica de -8~-20 dB. Este tipo de material dissipa energia através de gradiente de impedência e dispersão interna de estrutura porosa, em vez de depender de fluxo magnético elevado μ 'para guiar'.
O terceiro tipo é a supressão de acoplamento de antenas em telefones móveis com quadros metálicos.O próprio quadro metal se torna um caminho de acoplamento para ruído interno, transmitindo o ruído para as antenas RF de cima e de baixo. A placa de absorção de ferrito pode ser montada no interior do quadro para reduzir o coeficiente de transmissão deste caminho de acoplamento. A seleção de material aqui precisa considerar tanto a montagem da superfície do quadro, a influência da espessura no tamanho global, quanto se a banda de frequência absorvente cobre a frequência de funcionamento da antena interferida.
A tabela seguinte resume os diferentes requisitos materiais para três tipos de cenários dentro dos telefones móveis:
Incompatibilidade entre espessura e frequência: porque "uma peça universal" não funciona nos telefones móveis
A tolerância da espessura de diferentes materiais no espaço interno dos telefones móveis é completamente diferente. Separatores magnéticos NFC são instalados acima das baterias ou perto das câmaras, com um or çamento de espessura tipicamente na faixa de 0,1 mm. Folhas de ferrite com espessura de 0,06-0,1 mm são uma solução típica sob essa restrição. Uma espuma absorvente de ondas milimétricas requer uma espessura de 0,3-5 mm para formar um caminho eficaz de dispersão de impedância e poroso. Se for muito fino, a profundidade de absorção no final de baixa frequência será insuficiente. Se a lógica da espessura da espuma de onda de milímetros for movida para cenários de isolamento magnético da NFC, espaço não é permitido; Se a fina lógica dos separadores magnéticos NFC for aplicada aos cenários de absorção de ondas de milímetros, o mecanismo de perda não pode ser estabelecido na banda de frequência alvo.
O incumprimento das frequências é igualmente crítico. O desenho de alta μ do separador magnético é focado na faixa de frequência (kHz a 13,56 MHz), e seu mecanismo de perda magnética não contribui para uma absorção eficaz de banda larga na faixa de frequência de ondas milímetros. O sistema de preenchimento poroso ou magnético da placa de onda absorvente é projetado para campos de radiação acima de GHz. Quando colocado no ambiente de campo magnético próximo da NFC, ele não pode efetivamente guiar o fluxo magnético, e sua perda dielétrica também pode mudar as condições de carga da antena. A banda de frequência de trabalho e o tipo de campo do sistema material determinam que não pode ser "traduzida através de cenas".
Seleção e julgamento de separadores magnéticos e materiais absorventes para telefones móveis
Primeiro, determinar se lidar com "orientação de fluxo" ou "dissipação energética"
Se o problema é curta distância de leitura do NFC, baixa eficiência de carga sem fio, ou colapso do valor Q causado pela placa de trás do metal, o ponto de partida da seleção é o separador magnético, e os indicadores núcleos são o μ 'e μ' na frequência alvo, em vez de perda de reflexão. Se o problem a é uma diminuição da sensibilidade das antenas de onda de milímetros, um aumento do pico de ressonância dentro da cobertura de escudo, ou isolamento insuficiente entre múltiplas antenas, o ponto de partida para seleção é a placa de absorção, e o indicador central é a atenuação ou reflexividade da banda de frequência alvo, em vez da altura de μ '.
Em segundo lugar, na seleção de separadores magnéticos, coloque o valor absoluto de μ "antes de μ"
A energia de campo magnético da própria antena NFC é limitada, e um elevado μ "consumirá diretamente o orçamento do sinal. A 13,56 MHz, o tanque δ não deve exceder 0,05-0,1, e μ "deve ser controlado no nível de um único dígito o mais possível. Uma folha fina com um médio μ 'mas extremamente baixo μ' pode desempenhar melhor em cenários NFC do que uma solução com um elevado μ 'mas também um elevado μ'.
Em terceiro lugar, na seleção de placas de onda absorventes, confirmam as condições de limite entre a banda de frequência alvo e a actual posição de instalação
Os dados de reflexividade dos materiais absorventes de ondas de milímetros variam com frequência, espessura e ângulo de incidente. O valor máximo na folha de especificação não deve ser diretamente equivalente ao efeito dentro da cavidade inteira. A deformação de compressão, o tipo adesivo e a posição de montagem da espuma fina de poro mudarão todos seu caminho de absorção efetivo. Ao selecionar, os fornecedores devem ser obrigados a fornecer curvas de reflexão ou dados de atenuação que estejam próximos das condições de instalação reais, em vez de apenas olhar para o valor máximo de um único ponto de frequência.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A folha de isolamento magnético do telefone móvel e o material absorvente cobre múltiplas linhas de produto como folha de isolamento magnético de ferrito, folha de isolamento magnético de nanocristalina, espuma fina absorvente de poros e placa absorvente ultra fina.
O separador magnético de ferrito tem uma faixa típica de 180-660 μ' a 13,56 MHz, com uma espessura de 0,06-0,1 mm, e enfrenta a orientação do fluxo magnético da NFC e dos extremos receptores de carga sem fio; Espuma fina absorvente por poros com espessura de 0,3-5,0 mm e uma faixa de frequência efetiva de 1-40 GHz, usada para supressão da ressonância da cavidade de ondas de milímetros e descoplação de antenas; Platas ultra finas que absorvem ondas podem ser usadas em conjunto com o controle de ruído próximo ao campo em espaços estreitos.
O produto suporta rolos, folhas e corte de precisão e pode ser combinado de acordo com a faixa específica de frequência, espaço e condições de montagem dentro do telefone. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.