任何電子產(chǎn)品必須先通過適用的電磁兼容性（EMC）測試，然后才能投入其預定的市場。接受預防勝于治療是公認的，從開發(fā)的早期階段設計合規(guī)性通常是理想的?？梢圆捎酶鞣N方法，從應用已知的最佳實踐到使用EMC仿真器（如果可用），以及在內(nèi)部或與專業(yè)合作伙伴進行EMC預測試。

盡管制定了最佳計劃，但是在認可的測試機構(gòu)進行強制測試可能會帶來一些驚喜?？焖傩枰鉀Q方案。在開發(fā)的后期階段進行任何重大的重新設計都是昂貴的，并且會導致延遲。典型的方法包括在已知的故障點放置額外的低通濾波器（通常使用鐵氧體磁珠），以減少傳導干擾或引入屏蔽以阻止輻射發(fā)射并保護敏感組件。

作為替代方案，復合磁性材料也可以作為柔性板使用，可以對其進行修剪和成形以在特定位置阻擋EMI信號。這些噪聲抑制片（NSS）材料具有各種磁導率等級，允許設計人員通過選擇合適的值和合適的厚度來衰減給定頻帶中的干擾?？梢詫⒉牧锨谐珊线m的尺寸，并使用自粘背襯作為屏蔽層。

NSS材料相對易于使用，并且繞開了通常在生產(chǎn)金屬屏蔽罩時遇到的定制設計和制造難題，而金屬屏蔽罩必須在最終組裝過程中粘合或擰入到位。也許不太為人所知的是，NSS可以在電線（例如電力線）周圍形成，以將鐵氧體磁珠和鐵芯包裹在電纜上，從而很好地替代它，并使用方便且易于生產(chǎn)的熱縮套管輕松固定（圖1）。

圖1這是工程師如何使用NSS來衰減組件和電纜中的EMI的方法。資料來源：KEMET

但是，在干擾抬起頭時，將NSS置于故障點作為戰(zhàn)術(shù)響應只是這些材料的多種使用方式之一。如果將NSS早期設計到產(chǎn)品中，它也可以成為戰(zhàn)略盟友。除了幫助確保符合EMC標準外，它還可用于增強系統(tǒng)性能的各個方面，例如能效和靜電放電（ESD）保護。

因此，檢查NSS的結(jié)構(gòu)和屬性可以幫助設計人員了解其多功能性，并為廣泛的應用程序提供支持。

NSS的組成和性質(zhì)

NSS是一種復合磁性材料，它是通過將微米級磁性材料粉末混入聚合物基料中制成的（圖2）。

圖2NSS是一種復合磁性材料。資料來源：KEMET

該材料的復磁導率（μ）包括兩個分量μ'和μ''。μ'的值決定了材料能夠很好地支撐磁通量，而μ''表示吸聲效果。

在數(shù)學上，它表示為：

μ=μ'- Jμ''

在此，μ'和μ''分別類似于電感和電阻特性。隨著信號頻率的增加，μ'達到閾值并開始迅速下降，而μ''上升（圖3）。

圖3NSS材料具有復雜的滲透率等級。資料來源：KEMET

通過仔細控制這些特性，KEMET創(chuàng)建了Flex Suppressor NSS系列，該系列產(chǎn)品具有衰減噪聲信號和在1 MHz至40 GHz的各個頻帶中維持磁通量的特性（圖4）。它們用于從消費電子產(chǎn)品和汽車信息娛樂到超高頻（SHF）設備（例如5G基礎(chǔ)設施）的應用。

圖4NSS材料可以衰減各種頻率范圍內(nèi)的有害噪聲。資料來源：KEMET

NSS吸收噪音

認識到在任何電子設計項目的開始都應適當考慮EMC設計，因此從一開始就可以將NSS視為解決方案的一部分。此外，除了防止與附近設備發(fā)生不必要的交互作用之外，防止系統(tǒng)干擾自身也很重要。

任何系統(tǒng)都可能包含許多干擾源，例如來自機殼內(nèi)部或屏幕或揚聲器孔徑等開口的信號反射，以及從IC或電纜發(fā)出的噪聲。在多板組件中，防止基板之間的串擾也很重要。將濾波器在線放置在多個點上，并引入屏蔽以處理各種噪聲信號會使設計復雜化，并增加材料清單的成本?；蛘?，應用一個或幾個單獨的NSS可以更快，更簡單。無需電路板固定件，接地或LC濾波器之類的焊接組件。

圖5顯示了NSS，用于對無線設備（如移動設備，IoT節(jié)點和網(wǎng)關(guān)）以及遠程控制中的接收器電路進行傳感，以確?？煽康?a target="_blank">通信和最佳的范圍。這樣，有效利用NSS可以降低RF發(fā)射器的功率要求并簡化接收器設計，并具有諸如低功耗，長電池壽命和小尺寸等優(yōu)點。

圖5使用NSS可以改善RF接收器的靈敏度。資料來源：KEMET

此外，可以如圖6所示應用NSS，以保護電路免受ESD的影響，ESD可能導致諸如控制器和線路驅(qū)動器之類的系統(tǒng)組件發(fā)生故障。

圖6NSS也可用于防止ESD。資料來源：KEMET

優(yōu)化μ′以進行磁通整形

諸如Flex Suppressor EFW系列之類的NSS公式已經(jīng)過優(yōu)化，以增強發(fā)射器和接收器之間的電磁耦合（圖7）。因此，設計人員可以增強無線電力傳輸（WPT）系統(tǒng)的性能，以確保更快的充電速度和更高的能效，從而降低擁有成本。

圖7小心放置NSS可以提高WPT效率。資料來源：KEMET

Flex Suppressor也可以有效地用于RFID系統(tǒng)中，以改善閱讀器電磁能的耦合，從而激活附近的標簽。圖8顯示了將NSS直接放置在閱讀器天線后面如何封送輻射能量，否則這些輻射能量會丟失，從而增強了天線前面的磁場。

圖8將NSS材料調(diào)諧到13.56 MHz可以優(yōu)化RFID讀取器性能。資料來源：KEMET

作為產(chǎn)生效果的一個例子，使用針對ISO1444 / 1443 RFID規(guī)范中標準化的13.56-MHz頻率進行了優(yōu)化的NSS材料，閱讀器可以激活標簽的距離可以增加85毫米，或?qū)⒔?00％。 45至130毫米。

如以上設計示例所示，NSS材料可以通過多種方式有效地實現(xiàn)器件集成。它不僅可以在發(fā)生EMC故障時提供緊急附加功能，還可以有效地支持EMC設計中的最佳實踐以及各種信號完整性角色，以提高系統(tǒng)性能，特別是在對功耗敏感的無線設備中。

通過利用磁通整形特性，設計人員還可以利用NSS來提高WPT效率并最大限度地提高RFID閱讀器性能，最終將緊湊，美觀，使用滿意且擁有自己的產(chǎn)品推向市場。

編輯：hfy