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吸波材Q&A

  • 雷達系統吸波需求?

    雷達系統的吸波需求主要是為了實現雷達匿蹤技術,利用吸波材料將雷達波轉換成熱能,降低雷達訊號的反射,使雷達不易被偵測到。 此外,在軍事領域,吸波材料也可減少電磁波干擾,提高設備性能並維護人體健康,而隨著高頻通訊技術的發展,對具有高頻吸收能力之吸波材料的需求也日益增加。

  • 衛星通訊設備是否使用吸波材?

    衛星通訊設備會使用吸波材,主要目的是提高通信品質和確保電磁相容性。 吸波材能夠減少電磁波的反射和散射,降低不同通信線路之間的干擾,進而提升衛星天線和地面站的靈敏度,確保信號穩定傳輸。

  • 軍事隱身塗料算吸波材嗎?

    軍事隱身塗料(RAM)重點

    定位
    RAM 屬於吸波材的一種,但屬「高性能雷達吸收型」,針對雷達波段設計,需同時滿足結構、耐候與隱身(降 RCS)要求;一般工業/EMI 室吸波材則偏向室內場控與EMC需求。

    基本對照

    • 一般吸波材:抑制設備/空間內的EMI反射,頻段 kHz~GHz,用於EMI室、機殼與電子模組。

    • 軍用 RAM:吸收雷達能量以降低雷達截面積(RCS),頻段常至GHz/毫米波,應用於戰機、軍艦、導彈、天線罩等。

    工作原理

    1. 阻抗匹配:調整塗層 ε、μ 使入射雷達波不被立即反射,先「進入」材料;常以導電碳、石墨烯、鐵氧體、磁性奈米顆粒複合實現。

    2. 電磁損耗:波進入後透過介電損與磁性損轉為熱能,降低回波。

    3. 厚度/頻段匹配:依 λ/4 原則設計厚度以對準目標頻點(如 10 GHz,理論最佳厚度約 7.5 mm,實務再以多層/梯度優化帶寬)。

    典型應用

    • 戰機(F-35、B-2):多層奈米RAM+外形/邊緣散射控制,並結合RAS結構。

    • 艦艇/潛艦:厚型磁性RAM降低雷達反射;水下亦兼顧聲學需求。

    • 天線罩(Radome):透明/低損RAM層,兼顧透波與自抑反射。

    • 導彈/地面裝備:輕質碳基塗層,兼顧重量與降RCS。

    RAM 與一般吸波材差異

    • 目標:RAM著重「隱身/RCS降低」;一般材著重「室內反射與場均勻」。

    • 頻段:RAM涵蓋GHz至毫米波;一般材多為kHz~GHz。

    • 材料體系:RAM多用磁性奈米/碳基超材料複合;一般材常見鐵氧體、碳泡棉、導電橡膠。

    • 厚度/重量:RAM需在幾百 μm~數 mm內達效並控重;一般材厚度可到數十 mm。

    • 可靠度/成本:RAM要求高耐候(鹽霧、UV、溫濕循環)與嚴格工藝,成本遠高;一般材多為室內使用,成本中等。

    結論
    軍事隱身塗料確屬吸波材,但其設計焦點、材料複雜度與驗證標準遠高於一般EMI吸波材。若目標是「降低RCS、適配特定雷達頻帶且經得起嚴苛環境」,RAM 幾乎是必要方案;若僅為室內EMC場控與殘響抑制,則一般吸波材已足以達標。

  • 面板產線需要吸波材嗎?

    面板(顯示器)產線通常不需要使用吸波材,因為吸波材主要用於吸收電磁波能量,消除電磁干擾(EMI),這與面板生產過程中可能需要的特定設備和製程不太相關。 面板生產的重點在於精密組裝、品質控制和光學表現,而吸波材通常用於保護電子設備免受電磁波干擾或減少自身電磁輻射洩漏。

  • 工業機器人為何需要吸波材?

    工業機器人使用吸波材是為了抑制電磁干擾(EMI) 和保護人體安全,透過吸收設備洩漏的電磁輻射,將其轉化為熱能,進而穩定設備運行並確保操作人員免受輻射傷害。 此外,吸波材也能應用於改善設備的散熱效果,將多餘熱能導出。 

  • AI 加速卡(GPU)會用到吸波材嗎?

    會,而且多半是「局部貼覆、精準調校」的吸波片,而非把整張卡封死。AI 加速卡(GPU/TPU/加速模組)在高時脈與寬頻介面下噪聲強:GPU 核心時鐘、GDDR/HBM、VRM 開關、PCIe/NVLink/CXL 差分鏈路,再加上散熱器與金屬框架的寄生天線效應;僅靠金屬屏蔽會形成駐波與縫隙漏洩,易回灌干擾。吸波材能將近場電磁能量轉為熱,降低反射與共模輻射,改善 SI/EMI 並助力通過 FCC/CE 等認證。
    典型位置含:
    ① 晶片頂部與散熱器間(抑制散熱器輻射);
    ② 記憶體顆粒上方(減少通道串擾);
    ③ VRM 電感/MOSFET 周邊(抑制漏磁與高頻振盪);
    ④ 外殼、連接器與金屬罩邊緣(抑制縫隙效應)。常見材料:磁性聚合物片(鐵氧體+矽膠,~100 MHz–數 GHz)、奈米複合薄膜(Fe₃O₄/NiZn/CNT/石墨烯,至數十 GHz)、導電泡棉(兼填縫)、以及 ferrite bead/sheet。
    設計關鍵:按目標頻段選材與厚度(阻抗匹配),控制貼覆距離與面積,兼顧散熱路徑、出氣與可維修性,並與金屬屏蔽/接地/走線佈局協同。
    驗證則以材料 S11/S21、近場掃描與整機 EMI 測試迭代調整。
    結論:GPU 確實會用吸波材,但屬「反射+吸收」並用的系統方案之一,強調局部、薄型、可量測優化。

  • 智慧醫療設備是否需要吸波材?

    多數「智慧醫療設備」需要吸波材,但方式以局部、精準貼覆為主,目的在確保量測穩定、無線共存與法規通過,而非全面覆蓋。

    理由與場景

    1. EMC/法規:醫療器材須滿足 IEC 60601-1-2。僅靠金屬屏蔽易產生駐波與縫隙漏洩,吸波材可把近場能量轉為熱以降低反射與共模輻射。

    2. 量測精度:心電、血氧、血壓、超音波主機等對微弱訊號敏感;在類比前端、時鐘與電源切換件附近加薄型吸波片可降噪。

    3. 無線共存:Wi-Fi/BT/5G、NFC、UWB 與感測天線同機存在,吸波材能抑制耦合與旁瓣汙染,改善 TRP/ACS。

    4. 醫療環境:手術室/ICU 多設備同場運作,吸收型結構較反射型更不易造成二次干擾。

    使用位置
    – 無線模組背面、顯示器金屬框、連接器/縫隙邊緣;
    – DC-DC/電感、馬達/致動器附近;
    – 影像系統高速介面(MIPI/PCIe)與時鐘源周邊。

    材料選擇
    磁性聚合物片(NiZn/MnZn 鐵氧體+矽膠,100 MHz–數 GHz)、導電泡棉/墊圈(縫隙抑制)、奈米複合薄膜(含碳材,延伸至毫米波);線纜端配合 ferrite bead/sleeve。MRI/磁敏場景須選非磁性方案。

    醫療特有約束
    生物相容/低逸散(ISO 10993)、消毒耐久(酒精/次氯酸/環氧乙烷)、防火(UL94 V-0)、長期可靠(溫濕/鹽霧);不可影響散熱或導致表面溫升超標。植入式器材受體積與封裝限制,多以濾波/佈局優先。

    實務流程
    「布局與接地→濾波與屏蔽→局部吸收」分層設計;以 S11/S21、近場掃描與整機 60601-1-2 測試迭代,並與熱設計(Thermal-EMI co-design)聯動。

    結論:吸波材在智慧醫療設備中是提高 EMC 餘裕與臨床可靠度的關鍵輔助;遵循醫療級材料與驗證規範,局部、薄型、可量測優化,才是正解。

  • 智慧電表需要吸波材嗎?

    多數智慧電表會用到吸波材,但屬「局部、精準貼覆」以提高EMC裕度;並非每台都必須,大多在佈局/濾波/接地到位後,用吸波材微調通過法規與實場穩定度。

    為何需要:電表內含MCU/計量AFE、開關電源、繼電器/致動器與無線模組(Zigbee/LoRa/NB-IoT/LTE-M、或PLC數據)。開關電源與時鐘、繼電器邊沿會在數十MHz~數GHz產生近場噪聲,塑膠殼與金屬骨架亦可能形成腔體共振;單靠金屬屏蔽易致駐波與縫隙漏洩。局部吸收可把能量轉熱,降低反射回灌,穩定量測與無線共存,提升通過FCC/CE/本地NBTC等規範機率。

    貼覆位置:① DC-DC與電感、晶振附近,抑制高頻振盪與漏磁;② 射頻模組背面或屏蔽罩內側,降低共模輻射與對基板的反饋(避免覆蓋天線主瓣);③ 外殼螺絲孔/縫隙、連接器區,削弱邊緣縫隙效應;④ 接觸器/繼電器產生的跨耦區域。對主動式PLC(kHz~MHz)的低頻共模,吸波材效果有限,應以濾波/阻尼為主。

    材料選擇:磁性聚合物片(NiZn/MnZn鐵氧體+矽膠,100 MHz–數GHz)為主力;導電泡棉/墊圈用於填縫;奈米複合薄膜可延伸至更高頻;線纜端配ferrite bead/sleeve。選材須兼顧:室外耐候(-40~85 °C、UV、濕熱、鹽霧)、低逸散、UL94 V-0、防水等級,以及計量用爬電/電氣間隙與熱路徑。

    實務流程:優先做好「走線與接地→濾波(CM/DM)→屏蔽」;其後以吸波片微調。用S11/S21與近場掃描定位噪點,再最小面積貼覆並驗證天線調諧(TRP/ACS不降)。量產需控厚度、公差與黏著壽命,避免老化脫落汙染視窗或影響散熱。

    結論:智慧電表不必然都需要吸波材,但在含無線、開關電源與高靈敏AFE的設計中,吸波材是提升EMC餘裕與現場可靠度的低成本手段;正確做法是「結構/佈局為本,吸收精準補強」。

  • 電動車馬達控制器的吸波設計?

    電動車馬達控制器(電控單元ECU)的吸波設計,主要是為了減少高頻開關切換和電磁干擾EMI)的產生,防止其影響其他電子系統。 主要方法包含:使用導電性佳的材料製作外殼、內部PCB佈線考量、以及在關鍵位置(如電源和信號線)加裝吸波材料濾波器,並妥善接地來實現EMI 的抑制和電磁兼容性(EMC)的提升。 

  • 車載雷達(77GHz)吸波材怎麼挑?

    77 GHz 車載雷達常用薄型、寬角度、耐環境的吸收解決方案,目的在抑制模組周邊的腔體/結構反射、縫隙漏能與多徑,而非放在天線主瓣前方。

    選型步驟

    1. 目標頻段與厚度:覆蓋 76–81 GHz;以 λ/4 原則估厚度
      t≈c/[4 f √(εr μr)]。在毫米波多採 εr≈2–4、μr≈1 的薄層,厚度常落在 0.3–1.2 mm

    2. 材料體系

    • 阻性薄膜/塗層(碳載薄膜、導電高分子):主流,薄、可貼覆曲面。

    • Salisbury/Jaumann 薄結構:阻性層+微孔介質間隔,帶寬較寬。

    • 超表面/EBG 吸收層:在厚度受限時拓寬角度/頻寬。
      (註:傳統 NiZn/MnZn 磁性材料在 77 GHz 磁損有限,通常少用。)

    1. 角度與偏振:車端入射角常 0–60°、含左右圓/線偏振,選寬角度、偏振不敏感配方;目標 |S11| ≤ −10 dB(76–81 GHz,0–60°)

    2. 環境與法規:−40~125 °C 熱循環、濕熱/鹽霧/石擊/洗車耐久、低吸水率(避免 detune)、FMVSS 302 / UL94 V-0 可燃性、低 VOC/出氣;膠系選高溫丙烯酸或矽膠型,耐震不脫落。

    3. 佈局原則

    • 可貼處:雷達模組外殼內側、固定支架/格柵背面、徽標腔體壁面、線束轉角與縫隙邊緣。

    • 避免處天線主瓣前方與 radome 內側主通道(會提高插入損耗、影響校準)。

    • 目的:消多徑、抑側瓣與寄生共振、穩定校準與 AEB/ACC 性能。

    1. 與天線罩協同:radome 材料需低損(低 tan δ)、低含水率;吸波層僅作邊界調整,並預留除霜/熱路徑

    2. 驗證流程
      材料自由空間掃頻(76–81 GHz R、E 面)、角度步進→整車/台架準消聲量測(RCS/虛警率/量測距離漂移)→道路多場景 A/B 測試;同步做熱-EMI 共設計

    3. 關鍵指標(參考):厚度 ≤1 mm、面密度 <1 kg/m²、|S11| 峰值 <−15 dB、帶寬 ≥5 GHz、曲率半徑 ≥50 mm 仍不翹曲、吸水率 <1%、−40~125 °C 無龜裂/脫膠。

    結論:選 阻性薄膜/薄型多層,滿足 76–81 GHz 寬角度低反射與車規耐候;把吸波材放在「結構反射與縫隙」而非主瓣路徑上,並以仿真+自由空間量測+實車場景三位一體驗證,才能在不增加插入損耗的前提下顯著降低多徑與誤警。

  • 無人機通訊模組需要吸波材嗎?

    吸波材的主要作用是 抑制電磁干擾(EMI / RFI,在以下狀況下可能有幫助:

    • 多模組密集設計:例如 4G/5GWi-FiGPS、影像傳輸模組同時放在小機身內,彼此天線之間容易互相干擾。
    • 軍用/科研級無人機:在高電磁雜訊環境(例如雷達、強干擾區)中,需要額外的吸波層來提高訊號穩定性。
    • 隱身需求:軍規或特殊應用,會使用吸波材降低雷達截面積(RCS),避免被探測。
  • 國防雷達隱形機吸波設計?
    ChatGPT 說:

    隱形機的「吸波設計」是外形散射控制+材料吸收的系統工程。
    一、外形為先:以稜角/面法向與邊緣鋸齒化減少能量回指雷達;進氣道採 S-duct 抑制前視回波,天線/武器艙門縫以齒緣與導電墊抑縫隙散射,尾噴與襟副翼縫隙做邊界管理。
    二、材料機制:機體表面覆多層 RAM(Radar Absorbing Material),藉阻抗匹配使波入層內,靠介電/磁性損耗轉為熱;用梯度/多層(Salisbury、Jaumann、FSS/超表面)展寬 2–18 GHz 乃至毫米波帶寬,並針對威脅頻點微調厚度(近 λ/4)。
    三、結構一體化:在複材蒙皮中嵌入吸收層與導電層;天線罩用「透波+選頻吸收」結構抑自身反射;關鍵艙門、鉚釘、面板接縫採導電密封與可塗覆 RAM 的覆帶。
    四、多譜帶協同:除微波外,外表系統性處理紅外(低發射率塗層/散熱路徑)、可見(塗裝)、聲學與磁場特徵,避免跨譜互相牴觸。
    五、工程約束:重量與維保(LO maintenance)、耐候/耐腐蝕、可重塗與可修補性;RAM 厚度/均勻度、出氣與黏著壽命需控;進行熱-電磁共設計以免散熱件變寄生散射中心。
    六、驗證流程:高頻電磁仿真→材料 εr/μr 量測→子件 RCS→全機緊固件與縫隙掃描→緊固/修補工藝固化→實艦/實機緊急情境維保演練。
    總結:隱形靠「幾何降散射+寬頻可維修的吸波層」與跨譜協同,並以可量測、可維護的工程細節落地。

  • NB-IoT、LoRa 設備需要吸波材嗎?

    不一定,但常「有幫助」。NB-IoT(約 700–2100 MHz)與 LoRa(433/868/915 MHz)屬亞 GHz~低 GHz 無線,系統瓶頸多在天線匹配、接地與走線;吸波材是用來微調近場耦合與抑制腔體/縫隙共振的輔助手段,而非首選解。

    何時需要

    • 小型機殼、電池/螢幕/金屬支架緊鄰天線,出現多徑或效率下滑。

    • DC-DC、晶振、排線在天線近旁,造成雜散/諧波與接收去敏。

    • 防水結構、螺絲孔與縫隙形成洩漏或駐波熱點。

    貼覆位置(避開主瓣路徑)

    • 屏蔽罩內側、外殼邊緣與縫隙、排線轉角、電感/開關電源附近;不要直接覆蓋天線面或 radome 主通道。

    材料選擇

    • 磁性聚合物片(NiZn/MnZn 鐵氧體+矽膠,100 MHz–數 GHz)。

    • 導電泡棉/墊圈(兼顧填縫與接地)。

    • 線纜端配合 ferrite bead/sleeve。

    • 室外款需 −40~85 °C、低吸水率、UV/鹽霧與 UL94 V-0。

    流程建議

    1. 先做好:佈局與接地 → 濾波(CM/DM)→ 局部金屬屏蔽。

    2. 近場掃描找熱點,小面積試貼吸波片;迭代觀察 S11/效率/TRP、雜散與去敏。

    3. 避免把吸波材當萬靈丹:貼錯位置會去調諧、降效率並增溫。

    結論
    NB-IoT/LoRa 裝置非必然需要吸波材;但在緊湊結構、複雜組件鄰近天線、或整機 EMC 餘裕不足時,少量、精準的吸波片能有效抑制近場耦合與腔體共振,提升認證通過率與實場穩定度。關鍵在於:先結構電性做好,再用吸收微調,量測驗證說話

  • 晶片封裝是否會使用吸波材?

    晶片封裝可能會使用吸波材,特別是在需要管理或吸收電磁干擾(EMI)的應用中。 吸波材可以吸收設備洩漏的電磁輻射,從而達到消除電磁干擾(EMI)的目的,這有助於確保設備正常運行並符合法規要求。 

  • 穿戴式裝置的吸波挑戰?

    穿戴式裝置用吸波材「常需要、很難用好」。限制來自體積、曲面、人體近場、多無線共存與耐久性。以下聚焦工程挑戰與對策。

    1) 天線去調諧與效率下降
    吸波片提高介電/磁損,若靠近天線主瓣會改變等效εr/μr與邊界條件,造成頻移、Q 值變化與效率下降。
    對策:先以佈局/接地/屏蔽優化,再把吸波片放在「側瓣與結構反射熱點」,避開主通道;以S11、TRP/TIS、ACS逐步驗證。

    2) 多無線共存耦合(BT/Wi-Fi/LTE-M/NB-IoT/GNSS/NFC/UWB)
    小型機構使天線彼此與排線、馬達、金屬件近耦合。吸收雖能抑制共模與腔體共振,但可能降低其中一制式的效率或增插損。
    對策:做共存矩陣(頻段×天線×位置),用小面積樣片快速A/B測;必要時採梯度/夾層結構,讓匹配層與損耗層分工。

    3) 人體近場與 SAR/EMC
    人體高介電/損耗致頻移、增路徑損;同時需控 SAR。吸波材可減少向體內的近場能量,但亦可能抬升發射端功耗與發熱。
    對策:在貼膚側採低ε、低損材料+薄吸收層,只針對熱點做「方向性抑制」,結合天線重分佈與智能功率控制。

    4) 機構與服用性
    裝置多曲面、薄壁、可撓;吸波膜需在彎折、汗液、洗滌與反覆貼合下維持性能與黏著。
    對策:選超薄可撓奈米複合膜(0.1–0.3 mm),曲率半徑<30–50 mm不翹曲;膠系選醫療級丙烯酸/矽膠,可水氣透過但低逸散。

    5) 環境與法規
    需滿足汗液/皮脂、UV、溫濕循環、鹽霧與防火(UL94 V-0);與皮膚接觸部位須兼顧 ISO 10993 生物相容與低VOC。
    對策:吸波層與皮膚間加惰性隔離膜;對含磁粉體材料評估鎳/鈷溶出與過敏風險。

    6) 散熱與功耗
    吸收把電磁能轉熱,封閉小腔體易升溫影響電池與感測器漂移。
    對策:Thermal-EMI 共設計:在散熱路徑避貼,或用導熱但低ε/μ匹配層把熱導出;熱-電聯合仿真驗證表面溫升。

    7) 量產一致性與老化
    薄膜厚度/填料體積分率微小差異即造成頻帶飄移;汗液與清潔劑會加速老化與脫膠。
    對策:制定厚度±0.02–0.05 mm公差、含水率與體積電阻管控;做鹽霧/汗液/洗滌循環與彎折>10k次壽命測試。

    8) 成本與回收
    多層複合與醫療級膠材成本高;熱固膠與磁粉難回收。
    對策:優先「布局→濾波→屏蔽」取得80%成效,吸收只做關鍵熱點;採可剝離層與熱塑基材,利於維修與回收。

    結語:穿戴式吸波設計的原則是「避免主瓣、鎖定熱點、以量測閉環微調」,並與天線、熱、機構與法規同步協同,才能在不犧牲連線品質與舒適性的前提下穩定通過認證。

  • AR/VR 頭顯裝置吸波解決方案?

    頭顯同時存在高速介面(MIPI/eDP/USB-C/PCIe)、無線(BT/Wi-Fi/6E/有時 60 GHz)、影像感測(Inside-out 相機、IR 投射/接收)、IMU 與馬達。緊湊腔體、金屬框、排線與天線近距並存,易產生近場耦合、腔體共振與縫隙洩漏,影響追蹤穩定與無線吞吐。

    放在哪裡(原則:避開主瓣,只處理熱點)

    1. 顯示/感測排線背面:薄型磁性吸波片抑制共模輻射與邊緣串擾。

    2. 屏蔽罩與機構邊界:在罩內側、螺柱/縫隙周圍貼小片,削弱縫隙效應與腔體模態。

    3. 電源/致動區(DC-DC、馬達、Eye/Face haptics):降低高頻振盪與漏磁。

    4. 相機艙/IR 投射模組周緣:做「環狀吸收帶」減少鏡射回灌(勿遮視窗)。

    5. 頭帶/側臂內腔:貼條狀吸波片清腔體模態,穩定天線調諧。

    避免

    • 不要在天線主通道、光學路徑(導光板/波導/鏡片)與散熱主要通道貼覆。

    • 透明需求區不宜覆黑色高損材料;以「邊框/遮光帶」處理。

    材料選型

    • 磁性聚合物片(NiZn/MnZn+矽膠,100 MHz–數 GHz):主力,薄、可撓。

    • 奈米複合薄膜(碳/Fe₃O₄、可至毫米波):用於 6–7 GHz/10+ GHz 熱點。

    • 導電泡棉/墊圈:兼接地與縫隙抑制(與吸波片組合)。

    • Ferrite bead/sleeve:線纜端點配合。

    • 低逸散、低氣味、UL94 V-0、汗液/皮脂/UV 耐受;貼膠選醫療級丙烯酸或矽膠。

    與其他設計協同

    • Thermal-EMI 共設計:避開風道與散熱貼合面;必要時用「導熱但低 ε/μ 的匹配層 + 薄吸收層」導熱不導波。

    • RF 共存:建立頻段×位置矩陣,避免吸收層引致 Wi-Fi/BT TRP/TIS 降幅。

    • 光學/追蹤:相機 FOV、IR 花紋與 ToF 路徑要保護;吸收帶僅做邊界處理。

    驗證流程

    1. 材料層級 S11/S21(含角度)→ 近場掃描找熱點。

    2. 模組 A/B:小面積貼覆,觀察 S-參數、串擾、時序餘裕。

    3. 整機:EMC、無線 OTA(TRP/TIS/ACS)、追蹤漂移/虛警、溫升與氣味/揮發測試。

    4. 量產:厚度±0.02–0.05 mm、公差與黏著壽命、汗液/清潔劑/彎折循環。

    結論
    頭顯吸波設計的關鍵是「小面積、準確位置、可量測閉環」。以佈局與接地為本,結合邊界吸收與縫隙抑制,並與熱、光、RF 共設計;在不損天線效率與光學的前提下,穩定通過 EMC/OTA 並提升追蹤與連線可靠度。

  • 如何挑選適合的吸波材?

    挑選適合的吸波材需要綜合考量頻率特性、阻抗匹配、衰減能力、環境耐受性及應用需求。 首先,確認欲吸收的電磁波頻率範圍,接著確保吸波材料的阻抗與空間電磁波的阻抗相匹配,讓電磁波能順利進入材料內部,再透過材料內的損耗機制(介質損耗、磁損耗等)將電磁能轉化為熱能。 同時,需考量材料的耐溫、耐濕、抗腐蝕等特性,以及是否為輕薄短小、易於施工等要求。

  • 不同頻率範圍該如何選擇吸波材?

    選擇吸波材時,需同時考量頻率範圍與材料的「阻抗匹配」及「衰減匹配」特性。 低頻時,因波長較長,需要較厚、具有良好阻抗匹配和介質損耗的材料。 高頻時,因波長較短,可選擇薄型、易於施工的材料,重點在於優化材料的介電常數和磁導率,以實現阻抗匹配和高效的電磁波衰減。

  • 厚度如何影響吸收曲線?

    厚度影響吸收曲線的方式是:材料的厚度增加會導致吸收強度隨之增加,這可以用「朗伯比爾定律」來解釋。 也就是說,光線在介質中傳播的距離越長(厚度越大),吸收光子的機率就越高,因此在吸收光譜上會觀察到更強的吸收峰。

  • 吸波材安裝位置要怎麼判斷?

    判斷吸波材安裝位置需考量駐波最大值、諧振頻率及電磁波的傳播方向,通常會將吸波材安放在電磁場強度最強的地方,如駐波波腹(最大值)位置,以有效抑制電磁波的駐波形成並吸收其能量。 具體應用時,可利用鏡子尋找音響的第一反射點,或藉由分析駐波圖找出空腔內的場強最大值區域。 

    判斷原則:

    1. 1. 尋找駐波最大值: 

    吸波材的最佳安裝位置通常是電磁駐波最大值所在的區域。 

    1. 2. 目標頻率分析: 

    了解引起問題的頻率(如空腔諧振頻率)至關重要,這有助於確定需要抑制的場分布模式,進而找到安裝吸波材的位置。 

    1. 3. 考慮電磁波傳播方向: 

    電磁波的傳播方向會影響其在空腔內駐波的形成,應將吸波材放置在能夠最大程度阻止電磁波在表面反射,並讓其充分進入材料內部衰減的位置。 

    實際應用方法:

    • 利用駐波圖或分析工具: 

    對於射頻或微波空腔,可以透過軟體分析預測駐波圖,直接找出場強最大的位置,並在該處安裝吸波材。 

    • 物理實驗法(例如音響調聲):
      1. 在房間聆聽位置坐下。 
      1. 朋友在喇叭前方持一面鏡子,以喇叭高度移動。 
      1. 沿著牆壁緩慢移動鏡子,在鏡子中看到喇叭影像的位置,即為第一反射點。 
      1. 在標記的點安裝吸音材料,以消除反射的聲音。 

    重要考量: 

    • 多層結構設計: 

    為了達到更好的吸收效果,吸波材常採用多層結構,每層的電磁參數不同,從表面到底層逐次降低阻抗,引導電磁波進入材料內部並被衰減。

    • 阻抗匹配: 

    吸波材料的輸入阻抗需與空間波阻抗相匹配,讓電磁波盡可能多地進入材料內部而不是被表面反射。

    • 損耗特性: 

    材料需要具有足夠的電磁損耗(例如電阻性、介質或磁損耗),將進入材料內部的電磁能轉化為熱能。