电波暗室常用吸波材料性能研究
暗室吸波材料反射率与设计考虑因素
暗室吸波材料反射率与设计考虑因素反射率性能是评价吸波材料性能的主要参数计算如下：r ri i E R=20lg 10lg E P P （dB ） （2-1）式中i E 和i P 分别为入射平面波的场强和功率；r E 和r P 吸波材料平板反射波的场强和功率。
因此。
r E /i E 和r P /i P 分别表示电压反射系数和功率反射系数。
同时，频带宽度的定义指的是在某一频率下发射率低于某一给定最小值的频率范围。
吸波材料性能与三种因素有关：（1）物理参数介电常数ε=ε′+jε″和磁导率μ=μ′+jμ″；（2）角锥的高度与夹角大小（锥的数量）；（3）内插芯结构。
（难燃型高功率及大型空心角锥）一般讲ε′小（≈1）ε″大和μ′小（≈1）μ″大为好，因为所有的介质ε′和μ′都大于1，而空气介电常数ε=ε′+jε″=1，磁导率 μ=μ′+jμ″=1。
实际中ε″和μ″大或ε″/ε′或μ″/μ′大的介电材料，它们的ε′和μ′都较大，碳黑是一种较好也是使用最多的材料，它的介电常数8~9左右。
ε′和μ′大有什么不好呢？因为材料是放在空气中，ε′和μ′大的材料阻抗与空气阻抗不相匹配，产生反射，反射大，电磁波进不到材料内或进入很少，那么材料吸收性能再好也无法吸收。
为解决这个问题，把材料做成锥形以减少反射，像岸边的波浪冲击过来的时候若用一块平板挡住，就很快把波全部反射回去，若用一斜坡，波浪则慢慢向坡上爬，反射很小。
角锥体夹角越小表明角锥的坡度平坦，反射小，同时可增加电磁波在两角锥间反射次数，增加吸收率，有利于性能的改善。
内插芯的作用从宏观来讲主要有二方面的作用，一是展宽工作频段，特别是高频段，二是对不同极化波改进，使它们在不同极化电磁波照射下性能接近或一致，改善吸波材料性能。
不同吸波材料其性能与上述因素的关系不同。
聚氨酯泡沫吸波材料为固体实心结构，设计时只需考虑（1）和（2）两项因素，高功率难燃型吸波材料及大型空心角锥吸波材料三项因素都均需考虑。
市场常用吸波材料吸波频率范围
市场常用吸波材料吸波频率范围1、吸波材料介绍1.1随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。
因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
1.2电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2、吸收材料的形状2.1 尖劈形微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形（金子塔形状），主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。
着频率的降低（波长增长），吸收体长度也大大增加，普通尖劈形吸收体有近似关系式L/λ≈1，所以在100MHz时，尖劈长度达3000mm，不但在工艺上难以实现，而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
2.2 单层平板形国外最早研制成的吸收体就是单层平板形，后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上，其厚度薄、重量轻，但工作频率范围较窄。
2.3 双层或多层平板形这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作，且可制成任意形状。
如日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料，工作频带可拓宽40%～50%。
其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
2.4 涂层形在飞行器表面只能用涂层型吸收材料，为展宽频率带，一般都采用复合材料的涂层。
如锂镉铁氧体涂层厚度为2.5mm～5mm时，在厘米波段，可衰减8.5dB;尖晶石铁氧体涂层厚度为2.5mm时，在9GHz可衰减24dB；铁氧体加氯丁橡胶涂层厚度为1.7mm～2.5mm时，在5GHz～10GHz衰减达30dB 左右。
EMI-RF吸波材料性能分析
EMI/RF吸波材料性能分析
随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰(EMI)规范的不断增多，市场上开
始出现各种类型的EMI吸波材料。
一般而言，市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性，再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI) 相关规范的产品表面。
因此，选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。
在10MHz到3000MHz的频率范围内，大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料(例如，羰基铁或者铁氧体粉末等)的方式来削弱其表面电流。
这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用，而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射，因此为了保证产品符合相关规范，通常都会设法降低该表面电流。
除此之外，这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰，妨碍系统的正常运行。
比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花费大量的金钱和时间。
考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用，试错试验(trialanderrortesting)的次数必须被限制到最少。
因此，通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。
而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置(SCRF)则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较，从而缩小吸波材料的选择范围，确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。
SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成，而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更。
纳米雷达吸波材料的研究
纳米雷达吸波材料的研究1蒋立勇，穆永民，史林兴，李相银南京理工大学理学院，南京(210094)E-mail ：jalyca0510@摘 要： 本文利用电波暗室对三种不同的纳米材料涂层进行了吸波效能测试。
结果表明，以纳米SiC 粉末和纳米Fe 3O 4粉末制成的复合吸波涂层对818GHz 雷达波具有较好的吸收效果，整体小于－10dB 的带宽接近4.2GHz ，吸收峰值为－15.3 dB ；同时其具有较小的面密度和厚度，是一种较好的新一代吸波材料。
此外三种样品涂层中，纳米Fe :3O 4涂层对8mm 波的吸收效果最好，达到－7.988dB 。
关键词：纳米粉末；吸波特性；雷达吸波材料 中图分类号：O4691．引言纳米材料是指粒度分布在l 100nm 之间的超细材料。
由于其特殊结构使得其具有不同寻常的吸波性能，这就为隐身技术的发展带来非常广阔的空间:[1-2]。
一方面，纳米微粒尺寸远小于雷达波波长，对雷达波的透过率大大高于常规材料，这就大大降低了对雷达波的反射率；另一方面，纳米材料的比表面积比常规微粒大34个数量级，对雷达波和红外光波的吸收率也比常规材料高得多。
此外，随着颗粒的细化，颗粒的表面效应和量子尺寸效应变得突出，颗粒的界面极化和多重散射成为重要的吸波机制，量子尺寸效应使纳米颗粒的电子能级发生分裂，其间隔正处于微波能量范围(10:－2:10－5eV)从而形成新的吸波通道[3]。
SiC 是一种很好的耐高温隐身材料,常规尺寸下主要依靠介电损耗实现吸波,同时通过掺杂改相可以提高其吸波效能[4-6]；纳米Fe 3O 4则是一种非常好的磁损耗吸波材料[7-8]。
本文则主要对这两种纳米材料的吸波特性进行实验研究,为研制新一代雷达吸波材料（英文简写为RAM ）提供实验依据。
2．样品的制备及测试方法2.1 吸波涂层样品的制备样品涂层所用填料为纳米SiC 粉体及纳米Fe 3O 4粉体，由合肥开尔纳米技术发展有限公司生产，平均粒径分别为40nm 和30nm 。
各种吸波材料的比较教材
各种吸波材料的比较Christopher L Holloway沙斐翻译一前言最早暗室（全电波）建于50年代，用于天线测量。
吸波材料由动物毛发编制而成，外涂一层碳，厚2英寸（5.08cm）。
在2.4~10GHz正入射时，反射系数为-20dB。
60年代，以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代，正入射时反射系数为-40dB。
目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究，60年代才有产品。
正入射时的反射系数为-60dB。
然而可使用的频率范围较高，要求锥体的厚度（尖顶到基座）至少是几个波长。
电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。
由于锥体的厚度大于波长，锥体的周边反射入射波。
波在相邻的锥体间不断的反射，再反射很多次。
每次反射时总有一部分波被锥体吸收。
因此，仅有小部分抵达锥体基座。
基座吸收后到达金属板，金属板反射后又进入锥体，再通过多重反射和吸收。
最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。
电-厚锥体的最佳性能的获得，依靠锥体内渗碳加载的调节，要求碳负载足够小，以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多，但渗碳加载又要足够大，以便充分吸收进入锥体的波的能量。
半电波暗室最早用于70年代，作为开阔场地的替代场地，测量辐射发射。
频率范围为30－1000MHz。
但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3－6英尺（0.91－1.83m）。
显然在30MHz的频率上，厚度不可能是几个波长。
因此暗室的频率范围被限制在90－1000MHz。
30－90MHz频段的吸波材料开发缓慢，因为无法预测和测量电-薄吸波材料（即厚度<14λ）的性能，只能安装上以后，测量暗室特性来判定。
直到80年代中期，计算和测量技术发展以后，对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。
【4】－【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。
【7】－【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。
在整个30－1000MHz的频段都要获得小的反射率，则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型，它们在高频段是电-厚模型，但在低频段则是电-薄形材料。
电波暗室铁氧体
电波暗室铁氧体
电波暗室铁氧体是一种用于电磁波隔离的材料，具有良好的电磁波屏蔽性能。
铁氧体是一类磁性材料，它具有高磁导率、低磁耗和较高的饱和磁感应强度。
电波暗室铁氧体通过将铁氧体颗粒与合适的基底材料结合，制成复合材料，形成了具有较高的电磁波吸收和屏蔽效果的结构。
在电磁波屏蔽领域，电波暗室铁氧体常用于制作吸波材料，可以用于减少电磁波的传播和反射，达到电磁波隔离的效果。
在电子设备、通信设备、雷达系统等领域，电波暗室铁氧体广泛应用于减少电磁干扰和泄露。
电波暗室铁氧体的制备 process 通常包括以下步骤：选用合适
的铁氧体粉体与基底材料，将二者混合并加工成形，经过烧结、热处理等工艺制备成具有所需性能的铁氧体复合材料。
同时，制备的过程中还需要控制材料中的气孔、晶界等因素，以提高电磁波吸收效果。
总的来说，电波暗室铁氧体是一种重要的电磁波屏蔽材料，具有广泛的应用前景和市场需求。
随着电子技术的发展和应用领域的不断扩大，对电磁波屏蔽材料的需求也在不断增加。
EMC电波暗室用铁氧体吸波体设计及性能分析
EMC电波暗室用铁氧体吸波体设计及性能分析四川绵阳新欣电子有限公司邓廷成何秀英凌跃辉（绵阳市高新开发区虹苑北路150号621000）摘要——铁氧体吸波体是保证EMC屏蔽暗室符合FCC及IEC标准低频性能要求的关键元件，本文通过理论分析，给出了铁氧体吸波体的吸波性能与其磁损耗角正切之间的数学表达式，并对用于吸波体的典型铁氧体材料进行了性能分析，在此基础上，总结出了几点对开发铁氧体吸波体具有指导意义的设计准则，最后介绍了本公司研制、生产的铁氧体吸波体系列产品。
关键词：EMC 电波暗室铁氧体吸波体铁氧体1.引言电波暗室主要用于替代开阔场地（OATS）进行电磁干扰(EMI)的测试。
一些辐射干扰敏感度的测试也可以在电波暗室中进行。
电波暗室一般分为标准10米法、标准5米法、标准3米法及一些非标准尺寸（如小3米法）等。
由于电波暗室在屏蔽室内模拟开阔场地的测试环境，因此必须对屏蔽室墙壁上的反射进行有效抑制。
FCC和欧盟标准要求EMC测试的频率下限为30MHz，因此EMC电波暗室必须在这一频率范围内提供可接受的测试精度。
国际电工委员会(IEC)定义了测试电子设备辐射敏感度的均匀场要求的频率范围最低到26MHz，高到几GHz。
通常EMC电波暗室要在低频端（即30MHz到150MHz）满足辐射干扰测试的场地要求是颇具挑战性的问题，其中最关键的问题在于射频吸收体在低频范围的性能。
用于EMC屏蔽半暗室的射频吸波体可以分成三类：电（绝缘）吸波体、磁性吸波体（铁氧体）、以及复合吸波体（铁氧体和泡沫塑料的复合体）。
磁性吸波体主要是通过与电磁波的磁场相互作用来吸收其能量。
由于在金属表面的磁场最强，因此可以充分发挥金属屏蔽室墙壁的优势。
通过将磁性吸波体安装在屏蔽墙上，可加强其吸波性能，使其发挥最佳功效。
商业上有三种不同的磁性吸波体：即薄片式、方格式铁氧体以及橡胶基硅片。
薄片式、方格式铁氧体的主要成分是NiZn铁氧体，通过陶瓷工艺以获得高的磁导率和高的磁损耗角正切来保证其优良的吸波性能。
全电波暗室-FAC-3介绍
2008年 新型结构的3米法暗室最终定稿及通过第三方性能验证 2008年 设计生产了集成有满足高铁测功需要的半电波暗室 2009年 重组成立了Frankonia集团开启了新篇章 2010年 新型的吸波材料FRANKOSORB ® absorbers通过了ISO 14644-1 class 5的验
能造成的暗室着火事件 暗室满足洁净度要求，ISO 14644-1 class 5，材料无毒 吸波材料防潮，对使用环境湿度无要求，可直接用吸尘器进行日常维护 吸波材料可互相替代，维护成本极低 全新设计的三刀三簧屏蔽门，性能更好，维护方便
技术参数
技术指标 外形尺寸（长 X 宽 X 高） 频率范围 测试距离
德国 Frankonia 公司包括了一个位于 Industriestr. 16 D-91180 Heideck 专门制造和生产暗室 的 Frankonia GmbH，以及位于 Daimlerstr. 17, 91301 Forchheim 专门制造和生产 EMC 仪器设 备的 Frankonia EMC Test-Systems GmbH，在全球拥有三个生产基地：
法兰克尼亚汇泽有限公司 | 北京世纪汇泽科技有限公司 8/8
全电波暗室-FAC-3
全电波暗室-FAC-3
3米测试距离
简介
在CISPR 16-1-4中将FAC定义为 “没有反射平面的测试场地”。与SAC （半电波暗室）相比，它不仅墙体和天花 板会安装吸波材料，地面也会铺设吸波材 料。FAC的优点主要是不会发生地面反射， 因此不需要天线高度扫面，节省了很多测 试时间。然而，由于铺设了地面吸波材料， 所以在进行测试设置时特别是对较重或 较大EUT进行测试设置时需要特殊的构造。
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电波暗室常用吸波材料性能研究
姚庆社 (山东省宁阳县职业中等专业学校，山 东 宁 阳 271400)
摘 要 ：吸波材料作为电波暗室的关键部件之一，其各类性能指标的优劣将直接影响电波暗室整体性能指标和使用寿命
3 泡沫类复合铁氧体吸波材料
2 吸波材料电磁损耗类型
依 据 吸 波 材 料 吸 波 机 理 的 不 同 ，通 常 将 吸 波 材 料 的电磁损耗分为电损耗型、介电损耗型和磁损耗型等3 种 类 型 ，典 型 特 点 及 运 用 实 例 见 表 1 。
在 电 波 暗 室 中 该 类 吸 波 材 料 被 较 多 的 运 用 ，该类 吸 波 材 料 主 要 采 用 聚 苯 乙 烯 或 聚 丙 烯 为 材 质 ，使 用 了 聚 苯 乙 烯 颗 粒 外 裹 碳 粉 的 技 术 进 行 成 品 制 造 。在 3 m 电 波 暗 室 中 其 典 型 的 单 块 约 尺 寸 （L X W X H ) 为 6 0 c m X 6 0 c m X ( 3 0 ~ 6 0 ) c m ，单 块 质 量 约 为 1.5~3.0k g ，
类型 电损耗型
表 1 各损耗类型吸波机理典型特点及运用举例
机理典型特点
运用举例
与 材 料 的 导 电 率 有 关 的 电 阻 性 损 耗 ，即 导 电 率 越 大 ， 载 流 子 引 起 的 宏 观 电 流 越 大 ，从 而 有 利 于 电 磁 能 转
化成为热能。
导电高分子 炭系材料 导电金属
聚对亚苯、聚 乙 炔 、聚苯乙烯、聚吡咯等 碳 纤 维 、炭 黑 、石 墨 、碳纳米管等 铜 、铝以及非磁性的金属铝粉等
频段 低频段 高频段 X 波段
表2 铁氧体吸波特点
特点 主 要 采 用 涡 流 效 应 、磁 滞 效 应 以 及 及 磁 后 效 应 对
电磁波进行吸收衰减。
主要采用介Leabharlann 损耗、自然共振损耗和畴壁共振损 耗对电磁波进行吸收衰减。
主 要 采 用 自 然 共 振 和 畴 壁 共 振 进 行 磁 损 耗 、固有 电偶极子极化引起电损耗。
1 吸波材料
吸 波 材 料 是 指 能 吸 收 、衰减空间投射到它表面的 电 磁 波 能 量 ，并 通 过 介 质 损 耗 使 电 磁 波 能 量 转 化 成 为 热 能 或 其 它 形 式 能 量 的 一 种 材 料 ，是 影 响 电 波 暗 室 性 能 指 标 的 核 心 关 键 之 一 。吸 波 材 料 主 要 通 过 采 用 电 磁 波 投 射 后 ，使 其 尽 可 能 无 反 射 以 及 产 生 电 磁 损 耗 ，使 其 能 量 转 化的方式 实 现 吸 波 功 能 。根 据 材 料 的 反 射 公 式 ，当吸波 材 料 产 生 电 磁 损 耗 对 入 射 的 电 磁 波 进 行 吸 收 或 衰 减 ，使 电 磁 波 能 量 转 化 ，从 而 实 现 电 磁 波 在 介 质 中 被 最 大 限 度 地 吸 收 。 因 此 ，吸 波 材 料 实 现 吸 收 、衰 减 电 磁 波 的 基 本 条 件 为 ： （1 ) 材 料 满 足 表 面 阻 抗 匹 配 要 求 ，使 吸 波 材 料 阻 抗 和 自 由 空 间 阻 抗 在 尽 可 能 宽 的 频 率 范 围 内 ，保 持 近 似 相 等 ，使 得 电 磁 波 尽 可 能 的 不 被 材 料 反 射 且 被 最 大 可 能 的 进 入 材 料 内 部 。 （2 ) 材 料 满 足 衰 减 匹 配 要 求 ， 即电磁波进入材料内能迅速的尽可能的被全部衰减掉。
介电损耗型 与电极有关的介质损耗吸收机理。通过介质反复极 化 产 生 的 “摩擦 ”作用将电磁能转化成热能耗散掉。
磁损耗型
与 铁 磁 性 介 质 的 动 态 磁 化 过 程 有 关 的 磁 损 耗 ，此类 损耗可以细化为：磁 滞 损 耗 ，旋 磁 涡 流 、阻尼损耗
以及磁后效效应等。
陶瓷类 铁氧体 磁性金属
水平。本文对吸波材料及其吸波原理进行了介绍，对目前常见的几种电波暗室吸波材料从材质特性、吸波性能、制造技术
等多个角度进行了分析，并结合分析对如何进行电波暗室吸波材料选用给出了启示。
关键词：电波暗室；吸波材料；吸波性能；材质特性
TN 中图分类号： 03
A 文献标识码：
文章编号：1671-0711 (2017) 08 ( 下 ）-0206-02
二氧化锰类
钛 酸 钡 、碳 化 硅 -硅 纤 维 、碳 化 硅 、氮化硅等 铁 元 素 与 氧 元 素 化 合 形 成 的 各 类 型 化 合 物 ，属 亚 铁
磁性材料 铁 、钴 、镍及其合金所组成的细微粉或纤维状材料
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中 国 设 备 工 程 2017.08 (下 ）
采 用 了 较 为 便 捷 的 挂 装 方 式 进 行 安 装 。材质具有阻 燃 型 的 防 火 、完 全 防 潮 的 性 能 、硬质且不易变形的 硬度特性以及达到洁净标准2 级无污染环保型的环保 特 性 。适 用 的 频 率 范 围 为 30M ~40G H z，可 适 用 于 进 行 高 频 杂 散 测 试 。在 3m 法 电 波 暗 室 中 ，能 达 到 的 最 佳 场 地 性 能 典 型 指 标 可 为 归 一 化 场 地 衰 减 （N S A ) 矣 ± 3 . 0 d B 、 场 地 驻 波 比 （S v s w r ) 优 于 4.0 d B 、 场 均 匀 性 （F U ) 1 0 0 % 的 点 在 0 ~ + 5 d B 。 但 该 类 吸 波 材料不适宜进行例如几千伏/米高场强的特种产品 测试。
目 前 ，电 波 暗 室 常 采 用 复 合 性 铁 氧 体 吸 波 材 料 。 其 中 ，铁 氧 体 既 是 磁 介 质 又 是 电 介 质 ，能 具 有 磁 吸 收 与 电 吸 收 是 性 能 极 佳 的 吸 波 材 料 ，铁 氧 体 可 分 为 尖 晶 石 型 、 石 榴 石 型 和 磁 铅 石 型 ，其 主 要 吸 波 特 点 见 表 2 。
4 海绵类复合铁氧体吸波材料