近年來(lái),面對(duì)新一代輕量化、智能化、可穿戴化電子設(shè)備的電磁防護(hù)需求,導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料（conductive polymer composites,CPCs）用于電磁屏蔽得到了廣泛的關(guān)注和快速的發(fā)展。相比于傳統(tǒng)金屬材料,CPCs具有密度小、加工成型性好、電導(dǎo)率可調(diào)以及耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)。根據(jù)阻抗不匹配原則,高電導(dǎo)率的CPCs基于強(qiáng)烈的表面電磁波反射能夠展現(xiàn)出優(yōu)異的電磁屏蔽性能。所以,目前電磁屏蔽材料的研究方向傾向于使用新型高導(dǎo)電材料或相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)賦予材料優(yōu)異的導(dǎo)電性能。但是這種依靠強(qiáng)烈表面反射的電磁屏蔽材料并不能從根本上解決電磁危害問(wèn)題,其反射率（R）往往超過(guò)90%,造成嚴(yán)重的二次電磁干擾。因此,利用磁性和介電材料對(duì)電磁波的磁損耗和介電損耗來(lái)降低電磁波反射正成為當(dāng)前電磁屏蔽領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,由于阻抗不匹配的限制,降低反射和提高電磁屏蔽性能相互制約。造成現(xiàn)有研究中低反射電磁屏蔽材料無(wú)法獲得高屏蔽性能,而高屏蔽性能材料又往往無(wú)法調(diào)節(jié)其過(guò)高的反射率。因此,本文以低反射、高屏蔽電磁屏蔽材料為研究目標(biāo),從CPCs的結(jié)構(gòu)控制出發(fā),實(shí)現(xiàn)了低反射電磁屏蔽網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和調(diào)控。解決了現(xiàn)有研究中降低反射率與提... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)電磁波頻譜,(b)電磁發(fā)射源和接受器之間的耦合模式

中北大學(xué)學(xué)位論文41.2.2電磁屏蔽原理材料的屏蔽效果用屏蔽效能(shieldingefficiency,SE)來(lái)衡量，指確定頻率范圍內(nèi)對(duì)電磁干擾能量的衰減。定義為屏蔽后透過(guò)的電磁波能量(Pt)與電磁波初始能量(Pi)與的比值，其單位為dB,用式1-1表示[14]：()=10()(1-1)SE數(shù)值越高意味著相應(yīng)材料的電磁屏蔽效果越好。當(dāng)前電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)通�；谶h(yuǎn)場(chǎng)電磁波平面波傳輸模型。圖1.3展示了基于該模型下的電磁波屏蔽機(jī)理。當(dāng)電磁波傳輸?shù)狡帘尾牧衔恢脮r(shí)，一部分在表面被反射掉(SER)，剩余部分進(jìn)入材料被吸收(SEA)以及在材料內(nèi)部發(fā)生多次反射(SEM)。所以材料的屏蔽效能最終取決于上述三種作用，即：=++(1-2)圖1.3電磁波屏蔽機(jī)理示意圖。Figure1.3Schematicdiagramofelectromagneticwaveshieldingmechanism.當(dāng)屏蔽體的厚度大于屏蔽體將入射電磁波衰減到最初能量1/e所需的距離時(shí)SEM即可忽略，這一距離δ稱(chēng)之為趨膚深度[15]。且：

中北大學(xué)學(xué)位論文6圖1.4(a)VNA同軸傳輸線測(cè)試系統(tǒng)，(b)空氣線夾具和(c)波導(dǎo)夾具，(d)S參數(shù)測(cè)試原理。Figure1.4(a)VNAcoaxialtransmissionlinetestsystem,(b)airlinefixtureand(c)waveguidefixture,(d)S-parametertestprinciple.利用同軸傳輸線進(jìn)行電磁屏蔽性能測(cè)試時(shí)，夾具中的測(cè)試材料等效為雙端口網(wǎng)絡(luò)通過(guò)同軸線纜與VNA的兩端口連接。通過(guò)測(cè)試過(guò)程中兩端口獲得的散射參數(shù)(S參數(shù))來(lái)進(jìn)行電磁屏蔽效能(EMISE)的計(jì)算。計(jì)算公式如下[18]：=|11|2(1-6)=|21|2(1-7)1=++(1-8)=10(1)(1-9)=10((1))(1-10)=++(1-11)其中R為反射功率系數(shù)，A為吸收功率系數(shù)，T為透過(guò)功率系數(shù)，SET為總電磁屏蔽效能，SER和SEA分別對(duì)應(yīng)反射損耗效能和吸收損耗效能，SEM為材料內(nèi)部的多重反射損耗效能，在SET>15dB時(shí)可以忽略不計(jì)。如圖1.4d所示，式1-6的S11指VNA端口1獲得的反射參數(shù)，式1-7中的S21為端口1到端口2的傳輸系數(shù)。另外，端口2獲得的反射參數(shù)為S22，端口2到端口1的傳輸系數(shù)為S12。當(dāng)測(cè)試材料為結(jié)構(gòu)及性能均一的體系時(shí)，有S11=S22，S21=S12。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電磁屏蔽材料的研究進(jìn)展[J]. 戴玉婷,王莉莉,榮新山,邱鳳仙,余宗萍,楊鵬飛.  化工新型材料. 2015(10)
[2]電磁屏蔽材料的研究進(jìn)展[J]. 劉琳,張東.  功能材料. 2015(03)
[3]電磁波的危害和防護(hù)[J]. 翁哲,鄒濤.  中國(guó)無(wú)線電. 2007(01)

博士論文
[1]聚合物電磁屏蔽復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 許亞?wèn)|.中北大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3457204