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【科技應用】韓研5G新薄膜 吸9成電磁波減干擾

10:00 2022/07/24

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隨着5G全球加速發展,具有高吸收能力的電磁波遮擋材料將會有極大需求。(韓國材料科學研究所)

為追求高速率、低延時和高可靠性的通訊技術,5G已是全球共同發展的目標。

但5G頻段具有短波長特性,因頻率更高、傳送距離變短,必須建設比4G時代更密集的基站數量,但同時會加劇電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)現象。韓國材料科學研究所(KIMS)開發了一款新型EMI遮擋柔性薄膜,能改善電磁干擾問題。

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電磁干擾是指在電磁波傳導,伴隨着電壓和電流作用而降低電子裝置、設備或系統的性能,同時也有可能會對生物產生不良影響的電磁現象。

無論是4G抑或是5G通訊,電磁干擾都是無法完全避免的問題。為減輕EMI干擾電子裝置的情況,科學家大多會採用高傳導性反射為主的遮擋材料,例如金屬和碳,來反射90%以上的電磁波。

反射電磁波   造成二次干擾

然而,5G通訊是使用高於26GHz的頻段,即現有3G/4G頻率的10倍,因此當遮擋材料是以反射方式運作,再加上要興建的訊號發射基站比以往需要更多、更密集時,這將會帶來更複雜、更嚴重的「二次電磁干擾」(secondary EMI)問題,也意味着電子儀器在5G背景下,更易受到干擾而降低性能。

因此,反射為主的遮擋材料已不再適用於5G時代,要有效解決EMI問題,直接吸收電磁波是比反射電磁波更可靠的方案。由KIMS功能複合材料系教授Sang-Bok Lee和Byeongjin Park領導的研究小組,成功地開發了全球首個可吸收5G電磁波的超薄複合薄膜。

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這種新型EMI遮擋材料是一種將磁性和聚合物混合的複合薄膜,通過整合兩者而製成導電網格,獲得了極低的反射和高遮擋效果。

Sang-Bok Lee表示,導電網格只傳輸特定頻率的電磁波,因此電磁波被遮擋膜的系統吸收,在諧振頻率上只會出現極低程度的反射。報告指出,該材料能吸收了90%以上電磁波,而反射不到1%的電磁波。

具彈性   弄皺摺疊無礙性能

隨着5G全球加速發展,具有高吸收能力的電磁波遮擋材料將會有極大需求。Sang-Bok Lee也提到:「由於這種複合薄膜很薄,而且具有彈性,因此在它被弄皺或摺疊之後,性能並不會出現下降。」

Sang-Bok Lee認為這技術將可在各個領域廣泛應用,例如使用5G/6G通訊的智能手機、小電池基站、汽車雷達和低軌道通訊衛星天綫等,甚至可以令自動駕駛的可靠性大大提高。

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本報記者:陳卓賢

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