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(yù)定的市場。接受預(yù)防勝于治療是公認(rèn)的，從開發(fā)的早期階段設(shè)計(jì)合規(guī)性通常是理想的。可以采用各種方法，從應(yīng)用已知的最佳實(shí)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(jìn)行EMC預(yù)測試。

盡管制定了最佳計(jì)劃，但是在認(rèn)可的測試機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)制測試可能會帶來一些驚喜。快速需要解決方案。在開發(fā)的后期階段進(jìn)行任何重大的重新設(shè)計(jì)都是昂貴的，并且會導(dǎo)致延遲。典型的方法包括在已知的故障點(diǎn)放置額外的低通濾波器（通常使用鐵氧體磁珠），以減少傳導(dǎo)干擾或引入屏蔽以阻止輻射發(fā)射并保護(hù)敏感組件。

作為替代方案，復(fù)合磁性材料也可以作為柔性板使用，可以對其進(jìn)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(dǎo)率等級，允許設(shè)計(jì)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。可以將材料切成合適的尺寸，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(shí)遇到的定制設(shè)計(jì)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(shí)，將NSS置于故障點(diǎn)作為戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)只是這些材料的多種使用方式之一。如果將NSS早期設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)外，它還可用于增強(qiáng)系統(tǒng)性能的各個(gè)方面，例如能效和靜電放電（ESD）保護(hù)。

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

NSS的組成和性質(zhì)

NSS是一種復(fù)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(fù)合磁性材料。資料來源：KEMET

該材料的復(fù)磁導(dǎo)率（μ）包括兩個(gè)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(xué)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(dá)到閾值并開始迅速下降，而μ''上升（圖3）。

圖3NSS材料具有復(fù)雜的滲透率等級。資料來源：KEMET

通過仔細(xì)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(gè)頻帶中維持磁通量的特性（圖4）。它們用于從消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車信息娛樂到超高頻（SHF）設(shè)備（例如5G基礎(chǔ)設(shè)施）的應(yīng)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(rèn)識到在任何電子設(shè)計(jì)項(xiàng)目的開始都應(yīng)適當(dāng)考慮EMC設(shè)計(jì)，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(shè)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(jī)殼內(nèi)部或屏幕或揚(yáng)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?dāng)_也很重要。將濾波器在線放置在多個(gè)點(diǎn)上，并引入屏蔽以處理各種噪聲信號會使設(shè)計(jì)復(fù)雜化，并增加材料清單的成本。或者，應(yīng)用一個(gè)或幾個(gè)單獨(dú)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(shè)備（如移動(dòng)設(shè)備，IoT節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)）以及遠(yuǎn)程控制中的接收器電路進(jìn)行傳感，以確保可靠的通信和最佳的范圍。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(shè)計(jì)，并具有諸如低功耗，長電池壽命和小尺寸等優(yōu)點(diǎn)。

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(yīng)用NSS，以保護(hù)電路免受ESD的影響，ESD可能導(dǎo)致諸如控制器和線路驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(qiáng)發(fā)射器和接收器之間的電磁耦合（圖7）。因此，設(shè)計(jì)人員可以增強(qiáng)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(biāo)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(qiáng)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(gè)例子，使用針對ISO1444 / 1443 RFID規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)化的13.56-MHz頻率進(jìn)行了優(yōu)化的NSS材料，閱讀器可以激活標(biāo)簽的距離可以增加85毫米，或?qū)⒔?00％。 45至130毫米。

如以上設(shè)計(jì)示例所示，NSS材料可以通過多種方式有效地實(shí)現(xiàn)器件集成。它不僅可以在發(fā)生EMC故障時(shí)提供緊急附加功能，還可以有效地支持EMC設(shè)計(jì)中的最佳實(shí)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(shè)備中。

通過利用磁通整形特性，設(shè)計(jì)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