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吸波材料在RFID中的吸波原理分析

人气:1001 发表时间:2021-10-28

吸波材料是一种高磁导率的磁性功能材料。通常,一些吸收剂均匀地填充在聚合物材料上,并通过特殊工艺制成。与传统意义上的吸波材料相比,对于13.56MHz高性能吸波材料,该类在性能表征和使用原理上有所不同。

传统吸波材料主要适用于军事对抗中一些掩盖、迷惑对方雷达侦察的飞机、军舰、装甲坦克。它有一个使用频率极高的微波波段,其应用分析也是一个远场模型。

主要针对民用电子设备中用于提供磁场路径的磁化器。它在使用频率下具有高磁导率和低磁损耗的特点,但高于使用频率时损耗会增加。它具有低通滤波器的特性。然而,由于其灵活、安装方便的优点,受到越来越多工程师的青睐。

意思是一个非金属的、非磁性的物体基本不受电磁场传播的影响,或者按照原来的方向,它相当于电磁波在自由空间中的传播,所以电磁场的能量和方向不受干扰。在基础上,贴了一块导电性好的金属板,可以清楚地看到磁力线的方向发生了很大的变化。金属板前后磁场变化,称为屏蔽现象。

金属板后面没有磁场,面对入射电磁场的方向也会由于金属板产生的涡流而产生与入射电磁场相反的电磁场,从而减弱磁场,甚至可以抵消原来的磁场。即在金属板面对入射电磁场的表面粘贴吸波材料(片)后,可有效提供磁场传输的有效路径。因此,由于吸波材料,有效避免了金属板的涡流效应。

同样,当RFID电子标签靠近金属板时,也会出现上述类似的效果,同时线圈的谐振频率fr也会发生变化,fr会向低频方向移动。此时,电子标签的通信能力将大大降低,读取距离将受到严重干扰。

通过在线圈和金属表面之间插入具有高磁导率的磁性材料,可以在很大程度上避免涡流,从而可以在金属表面安全地使用电子标签。在磁片上安装天线时,需要注意的是,由于磁性材料的高磁导率,环形线圈天线的电感会明显增加,因此需要重新调整谐振频率或匹配网络(需要在读写器内部重新定义)。

随着电磁干扰控制的通用标准越来越严格,加速了电磁噪声的控制,尤其是电子产品。因此,如何实现电子产品满足这些要求将是一门重要的课程。经过多年的发展,吸波材料取得了长足的进步。但随着对电子的要求越来越高,吸波材料将在使用频率越来越高的前提下,向薄厚度、高性能、轻重量方面发展,这也是材料进步的动力。


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