论文部分内容阅读
随着电子设备向小型化、高频化、集成化发展,很多产品的工作频率已经到达GHz以上。高频微波集成器件在运行的过程中,会形成极其复杂的电磁环境,从而导致电磁干扰问题的产生,使用噪声抑制材料可以方便有效地解决此类问题。良好的噪声抑制性能,需要高的磁导率引起的高磁损耗。本文通过建立合金微粉/粘结剂复合材料模型,讨论了片状吸收剂的体积含量、取向、空间分布及扁平率对复合材料等效磁导率的影响。采用流延工艺制备出了GHz宽频带电磁噪声抑制片,研究了磁导率及厚度对噪声抑制性能的影响。具体内容如下:(1)利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程计算模拟了饱和磁化强度M_s、磁各向异性场H_e和阻尼系数α对合金微粉本征磁导率的影响规律;针对片状化合金微粉,运用修正后的Bruggeman方程研究其扁平率对合金微粉/聚合物基体复合材料等效磁导率的影响规律。(2)通过电磁仿真软件进行建模分析,研究铁磁性片状颗粒嵌入非磁性基体的体积含量、取向及颗粒扁平化程度对等效磁导率的影响。仿真结果显示:复合材料的等效磁导率随着颗粒填充比的增加而增加,而且相较于颗粒的团聚状态,片状颗粒的均匀平行分布有利于获得更高的磁导率;在均匀平行分布的基础上,取向角度θ=0°时,复合物具有最大的磁导率虚部;在0.3-9GHz频段内,片状颗粒的扁平化程度越高,复合物的磁导率虚部越大,并且共振峰向低频移动。(3)将仿真与实验相结合,分析微带线上噪声抑制片的尺寸及磁导率对噪声抑制性能的影响,结果表明:微带线上大部分电磁波能量在水平和垂直方向均分布在一定范围(宽20mm,厚0.8mm),超出范围后继续增大尺寸,对抑制性能的提升不明显;通过流延工艺制备噪声抑制片样品,随着磁导率的增加,样品的功率损耗比增大,并且衰减频带向低频展宽;磁粉含量为85wt%,厚度为0.2mm的复合膜的功率损耗比在1.4-6.4GHz范围内达到0.9,在2.7GHz处达到了0.97,满足了GHz宽频带电磁噪声抑制片的应用需求。