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邹小姐：13326633089 -
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5G通讯的诸多好(hao)处，神马工业4.0，万物互联，自动驾驶啥的，此处就不再展(zhan)开了，感兴趣的看下老帖子《》而在疫情之下，5G基站也为筛查提供了新的流调技术手段，只要我们掌握一个确诊患者行动轨迹，通过调取5G基站的登录记录，就能非常精准地将其密切接触人群找出来。具体精准到什么地步呢？某地一个确诊患者曾经去过某医院大楼，理论上这栋医院大楼那个时段所有人群都要隔离，结果就是，医院旁边路过的人没事，但是某人恰好在那个时间去医院厕所解手，然后也被精准地找出来。如上都(dou)是一(yi)个题外话，接下(xia)来(lai)我们一(yi)起来(lai)看看在5G通讯中的一个重要的材料：高性能软磁吸波材料。
5G基(ji)站的覆盖范围大概是100-400米，4G基站的覆(fu)(fu)盖半径约(yue)为1-3公里(li)；3G基站的覆(fu)(fu)盖半径约(yue)为2-5公里(li)；2G基站的覆(fu)(fu)盖半径约(yue)为5-10公里(li)。更小(xiao)的筛查单位(wei)更精准高(gao)效(xiao)的筛查手段。
与3G、4G相比，5G的频率波(bo)段由厘米波(bo)段扩展为毫米波(bo)段，对网络通信提出了更(geng)高要求，即数(shu)据传输速度更快、使用频(pin)段更高、带宽(kuan)更大。但(dan)各种高强(qiang)度的电磁波(bo)辐(fu)射能够在移动(dong)通信(xin)传播(bo)过(guo)程中产(chan)生(sheng)干扰信(xin)号，从而影响通信质量。与此同时(shi)，高频(pin)元(yuan)器件以及设备之间的电磁辐(fu)射对人体的危害(hai)也日趋严重。因此，如何(he)有效消除电磁(ci)干(gan)扰和电磁(ci)辐射等(deng)电磁(ci)污染已(yi)成(cheng)为当前5G通信用电子设备亟待解决的关键技术，而吸波材料(liao)是消(xiao)除(chu)电磁污染最有效的方法之一。
消除高频电磁干(gan)扰问题：吸波材料VS电磁屏蔽材料
消除电(dian)(dian)磁干扰和防(fang)护电(dian)(dian)磁辐射通(tong)常采(cai)用(yong)电(dian)(dian)磁屏蔽和吸波材料(liao)。在解决(jue)高(gao)频电磁(ci)干扰(rao)(rao)(rao)(rao)问题(ti)(ti)上，完全采用屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)解决(jue)方式越来(lai)越不(bu)(bu)能满足要求(qiu)了(le)。因为(wei)诸多设(she)(she)(she)备中(zhong)，端口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)设(she)(she)(she)置及通风、视(shi)窗(chuang)等的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)使(shi)得实(shi)际(ji)的(de)(de)(de)(de)屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)方法不(bu)(bu)可(ke)能形(xing)成像法拉第电笼那样(yang)的(de)(de)(de)(de)全屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)电笼，端口(kou)(kou)尺寸是设(she)(she)(she)备高(gao)频化的(de)(de)(de)(de)一大(da)威胁。另外(wai)，困扰(rao)(rao)(rao)(rao)人(ren)们(men)的(de)(de)(de)(de)还有(you)另外(wai)一个问题(ti)(ti)，在设(she)(she)(she)备实(shi)施了(le)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)后，对外(wai)干扰(rao)(rao)(rao)(rao)虽然解决(jue)了(le)，但电磁(ci)波(bo)干扰(rao)(rao)(rao)(rao)在屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)系统内部(bu)仍(reng)然存在，甚(shen)至(zhi)因为(wei)屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)导(dao)致干扰(rao)(rao)(rao)(rao)加剧，甚(shen)至(zhi)引(yin)发设(she)(she)(she)备不(bu)(bu)能正常工作。这(zhei)些(xie)都是屏(ping)(ping)(ping)蔽(bi)(bi)(bi)存在的(de)(de)(de)(de)问题(ti)(ti)，也正是因为(wei)这(zhei)些(xie)问题(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)存在，吸波(bo)材(cai)料有(you)了(le)用武(wu)之地。
吸(xi)波材(cai)料是指能够有效吸(xi)收(shou)入射(she)电(dian)磁波并使其散射(she)衰减的一类材(cai)料，它(ta)通(tong)过材(cai)料的各种不同(tong)的损耗机制将入射(she)电(dian)磁波转化(hua)成热能或者是其它(ta)能量(liang)形式而达(da)到(dao)吸(xi)收(shou)电(dian)磁波目的。不同(tong)于屏蔽解(jie)决(jue)方案(an)，其功(gong)效性在于减少干(gan)扰(rao)电(dian)磁波的数量(liang)。既(ji)可以(yi)单(dan)独(du)使用吸收电磁波，也可以(yi)和屏蔽体(ti)系(xi)配合，提高设(she)备(bei)高频功(gong)效。
常见的软磁(ci)材料
按(an)材料耗损机理可将吸(xi)波材料分(fen)为电(dian)(dian)阻型，电(dian)(dian)介(jie)质(zhi)(zhi)型和(he)磁介(jie)质(zhi)(zhi)型，碳化(hua)(hua)硅(gui)、石(shi)墨等(deng)属(shu)(shu)(shu)于电(dian)(dian)阻型，电(dian)(dian)磁能主要衰减(jian)在电(dian)(dian)阻上(shang)；钦(qin)酸(suan)钡之(zhi)类属(shu)(shu)(shu)于电(dian)(dian)介(jie)质(zhi)(zhi)型，其机理为依靠介(jie)质(zhi)(zhi)的电(dian)(dian)子极化(hua)(hua)、离子极化(hua)(hua)、分(fen)子极化(hua)(hua)或界面(mian)极化(hua)(hua)等(deng)驰(chi)豫(yu)、衰减(jian)、吸(xi)收电(dian)(dian)磁波；铁氧体、超细金(jin)属(shu)(shu)(shu)粉末等(deng)，等(deng)属(shu)(shu)(shu)于磁介(jie)质(zhi)(zhi)型，具(ju)有(you)较高(gao)的磁损耗角(jiao)正切，依靠磁滞损耗、畴壁(bi)共振(zhen)和(he)自然共振(zhen)、后效损耗等(deng)磁极化(hua)(hua)机制衰减(jian)、吸(xi)收电(dian)(dian)磁波。
与其(qi)他电磁(ci)吸波材(cai)(cai)料(liao)相比，软(ruan)磁(ci)材(cai)(cai)料(liao)具有磁(ci)导率和(he)磁(ci)损耗高、阻抗匹配特性好、吸波性能(neng)强等优点，是最具有实际(ji)应(ying)用(yong)价(jia)值的(de)吸波材(cai)(cai)料(liao)，在(zai)(zai)通(tong)信领域广泛(fan)应(ying)用(yong)。因此，软(ruan)磁(ci)材(cai)(cai)料(liao)在(zai)(zai)发展高性能(neng)的(de)高频吸波材(cai)(cai)料(liao)和(he)器件方面具有很大的(de)潜力。常见的软(ruan)磁吸波材料主要包括铁基(ji)软(ruan)磁合金、Mn-Zn铁氧体、Ni-Zn铁氧体及软磁复合材料等。
①铁基软磁合(he)金
目前典(dian)型的铁基软磁合(he)金主(zhu)要有FeSiAl、FeSi、FeNi、FeCo等。软磁合金作为一种典型的磁损耗型吸波材料，具有饱和磁化强度高、温度稳定性好以及成本低等优点而备受关注，但其GHz频段的磁导率低，复介电常数大，阻抗匹配性差，难以满足5G通信对吸波材料的性能需求。为了进一步提高软磁合金的吸波性能，主要通过形貌调控、取向调控、组成调控、热处理等方法以获得吸波性能优异的软磁合金。
②铁氧体(ti)(ti)
通(tong)信设(she)备(bei)的高频化(hua)(hua)、片式化(hua)(hua)、小型化(hua)(hua)已(yi)呈迅猛发展趋势。铁(tie)氧体作为传统(tong)的微波吸收(shou)材(cai)料具有良好的应用前景。与金属磁性(xing)材(cai)料相比，Mn-Zn铁氧体和Ni-Zn铁氧体软磁合金相对介电常数比较小，电阻率较高(108~1012Ω·cm)，有利于抑制涡流效应，在高频时可以获得较高的磁导率，电磁波易于进入并快速衰减，但存在吸收频带窄、相对密度较大、温度稳定性较差等不足。
Mn-Zn铁(tie)氧(yang)体(ti)具有饱和磁化强度大、矫顽(wan)力小、电阻(zu)率高(gao)等特点，被广泛应用于通信行业。目前(qian)，调(diao)控Mn-Zn铁(tie)氧(yang)体(ti)的吸波性能主要方法有退(tui)火(huo)处理(li)以及组(zu)成调(diao)控。退(tui)火(huo)处理(li)可以显著提升Mn-Zn铁(tie)氧(yang)体(ti)的磁性能，从而改善其吸波性能。
③软磁复合(he)材(cai)料
迄今为(wei)止，对(dui)于单一软(ruan)(ruan)磁材料(liao)吸波性能的调控既要实现(xian)与自由空(kong)间的阻(zu)(zu)抗相匹(pi)配，又要具有高(gao)的损耗，很难得到合适的电磁参数。为(wei)进(jin)一步提高(gao)软(ruan)(ruan)磁材料(liao)的吸波性能，软(ruan)(ruan)磁复合材料(liao)已成研(yan)究热点(dian)之一。研(yan)究学者(zhe)通过构筑软(ruan)(ruan)磁复合材料(liao)，利用界(jie)面来调控其吸波性能，实现(xian)了大的磁导率(lv)和良(liang)好的阻(zu)(zu)抗匹(pi)配性能。常见的复合形式包括磁粉包覆、核壳结构等。
目前，在FeSiAl合金上包裹或涂覆一层其他材料(如铁氧体、石墨、二氧化硅等)形成异质结、核壳结构等，如FeSiAl/铁氧体、FeSiAl/石墨异质结、FeSiAl@Al2O3@SiO2核壳结构成为改善其吸波性能的极为有效的方法，其中FeSiAl为高损耗的吸波层，其外面包覆或上面涂覆材料为匹配层。通过调控两层的匹配厚度，利用界面极化改善其磁导率。
除(chu)了FeSiAl、Mn-Zn铁氧体、Ni-Zn铁氧体等主要软磁材料外，其他如软磁合金和碳材料复合等已成为吸波材料研究的热点，受到广大专家学者的广泛关注。
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编辑：粉(fen)体圈(quan)Alpha
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