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高導磁合金在5G通訊應用上的解決方案

高導磁合金在5G通訊應用上的解決方案
5G 吸波材 EMI / RFI 解決方案
Solutions for high-permeability magnetic alloys in 5G communication applications

一、5G 通訊面臨的電磁問題

5GSub-6 GHz / mmWave)設備高度整合,常見痛點:

  • EMI / EMC 干擾嚴重PARFICDC-DC、天線彼此影響)
  • 高頻雜散磁場外洩
  • 天線效率下降、靈敏度變差
  • 小型化導致屏蔽空間不足

二、高導磁合金的角色

高導磁合金(如坡莫合金、鎳鐵合金)具備:

  • 極高磁導率 μr10⁴–10
  • 低頻~中頻磁場吸收能力強
  • 可「導磁、收磁、引流磁通」,不是單純反射

 與銅、鋁(只反射電場)互補使用。

三、5G 通訊中的具體解決方案

  1.  RF 前端模組(PA / LNA / RFIC)磁屏蔽

    問題

    • PA 產生強磁雜訊
    • 鄰近 LNARFIC 易被干擾

    解法

    • RF 模組上方或側邊貼附
      超薄高導磁合金片(0.05–0.2 mm
    • 與金屬屏蔽蓋形成 E + H 雙重屏蔽

    降低雜訊耦合
    改善接收靈敏度(Rx SNR ↑


    2.  5G 天線模組隔離與效率提升


    問題

    • 多天線 MIMO 彼此耦合
    • 金屬中框、電池影響輻射場型

    解法

    • 天線背側鋪設高導磁合金薄片
    • 導引雜散磁場,避免回流至天線

    提升天線隔離度(Isolation ↑
    穩定方向性與增益


    3.  5G 基地台電源模組(DC-DC / PSU

    問題

    • 大電流強磁場
    • 對射頻模組與時脈電路干擾大

    解法

    • 電感、變壓器外圍包覆
      高導磁合金磁屏蔽罩
    • 將磁通封閉於局部區域

    EMI 降低
    符合 5G 基地台 EMC 規範


    4.  手機 / 小型 5G 裝置超薄化方案


    問題

    • 空間極度有限
    • 傳統金屬屏蔽太厚

    解法

    • 使用退火處理的超薄高導磁合金箔
    • 可貼於:
      • 主板下方
      • 電池上層
      • 天線附近

    不影響厚度
    EMI 效果優於單層銅箔


    四、實務設計重點

    • 方向性很重要:導磁材料要「引流」而非亂貼
    • 不可機械彎折過度:會破壞導磁率
    • 常需退火(Annealing)後使用
    • 高頻段(mmWave)通常搭配吸波材一起用

    五、總結

    高導磁合金在 5G 通訊中不是取代金屬屏蔽,而是用來處理「磁場干擾」這個金屬做不好的問題。