本產品是國內首創自主研發的高質量二維氮化硼納米片,成功制備了大面積、厚度可控的二維氮化硼散熱膜,具有透電磁波、高導熱、高柔性、低介電系數、低介電損耗等多種優異特性,解決了當前我國電子封裝及熱管理領域面臨的“卡脖子”問題,擁有國際先進的熱管理TIM解決方案及相關材料生產技術,是國內低維材料技術領域頂尖的創新型高科技產品。
一
定義
微波是指頻率在300MHz-300GHz之間的電磁波。具有易于集聚成束、高度定向性以及直線傳播的特性,可用來在無阻擋的視線自由空間傳輸高頻信號。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻電磁波”。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西,則會反射微波。由于微波的特性,其在空氣中傳播損耗很大,傳輸距離短,但機動性好,工作頻寬大,除了應用于5G移動通信的毫米波技術之外,微波傳輸多在金屬波導和介質波導中。
二
微波的波長
微波的頻率在300MHz-300GHz之間,波長在1毫米到1米之間,是分米波、厘米波與毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻無線電波”。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波量子的能量為1 99×l0-25~ 1.99×10-22焦耳。
三
微波的特性
微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。例如:對于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西,則會反射微波。
從電子學和物理學觀點來看,微波這段電磁頻譜具有不同于其他波段的如下重要特點:
穿透性
微波比其它用于輻射加熱的電磁波,如紅外線、遠紅外線等波長更長,因此具有更好的穿透性。微波透入介質時,由于微波能與介質發生一定的相互作用,以微波頻率2450兆赫茲,使介質的分子每秒產生24億五千萬次的振動,介質的分子間互相產生摩擦,引起的介質溫度的升高,使介質材料內部、外部幾乎同時加熱升溫,形成體熱源狀態,大大縮短了常規加熱中的熱傳導時間,且在條件為介質損耗因數與介質溫度呈負相關關系時,物料內外加熱均勻一致。
選擇性加熱
物質吸收微波的能力,主要由其介質損耗因數來決定。介質損耗因數大的物質對微波的吸收能力就強,相反,介質損耗因數小的物質吸收微波的能力也弱。由于各物質的損耗因數存在差異,微波加熱就表現出選擇性加熱的特點。物質不同,產生的熱效果也不同。水分子屬極性分子,介電常數較大,其介質損耗因數也很大,對微波具有強吸收能力。而蛋白質、碳水化合物等的介電常數相對較小,其對微波的吸收能力比水小得多。因此,對于食品來說,含水量的多少對微波加熱效果影響很大。
熱慣性小
微波對介質材料是瞬時加熱升溫,升溫速度快。另一方面,微波的輸出功率隨時可調,介質溫升可無惰性的隨之改變,不存在“余熱”現象,極有利于自動控制和連續化生產的需要。
似光性
微波波長很短,比地球上的一般物體(如飛機,艦船,汽車建筑物等)尺寸相對要小得多,或在同一量級上。使得微波的特點與幾何光學相似,即所謂的似光性。因此使用微波工作,能使電路元件尺寸減小;使系統更加緊湊;可以制成體積小,波束窄方向性很強,增益很高的天線系統,接受來自地面或空間各種物體反射回來的微弱信號,從而確定物體方位和距離,分析目標特征。
由于微波波長與物體(實驗室中無線設備)的尺寸有相同的量級,使得微波的特點又與較長的波相似,即所謂的似長波性。例如微波波導類似于無線電中的接收器;喇叭天線和縫隙天線類似于無線電中的發射器;微波諧振腔類似于無線電共振腔。
非電離性
微波的量子能量還不夠大,不足以改變物質分子的內部結構或破壞分子之間的鍵(部分物質除外:如微波可對廢棄橡膠進行再生,就是通過微波改變廢棄橡膠的分子鍵)。再有物理學之道,分子原子核在外加電磁場的周期力作用下所呈現的許多共振現象都發生在微波范圍,因而微波為探索物質的內部結構和基本特性提供了有效的研究手段。另一方面,利用這一特性,還可以制作許多微波器件。
信息性
由于微波頻率很高,所以在不大的相對帶寬下,其可用的頻帶很寬,可達數百甚至上千兆赫茲。這是低頻無線電波無法比擬的。這意味著微波的信息容量大,所以現代多路通信系統,包括衛星通信系統,幾乎無例外都是工作在微波波段。另外,微波信號還可以提供相位信息,極化信息,多普勒頻率信息。這在目標檢測,遙感目標特征分析等應用中十分重要。
什么是5G?
一
定義
“5G”一詞通常用于指代第 5 代移動網絡。5G 是繼之前的標準(1G、2G、3G、4G 網絡)之后的最新全球無線標準,并為數據密集型應用提供更高的帶寬。除其他好處外,5G 有助于建立一個新的、更強大的網絡,該網絡能夠支持通常被稱為 IoT 或“物聯網”的設備爆炸式增長的連接——該網絡不僅可以連接人們通常使用的端點,還可以連接一系列新設備,包括各種家用物品和機器。公認的5G的優勢是:
?具有更高可用性和容量的更可靠的網絡
?更高的峰值數據速度(多 Gbps)
?超低延遲
與前幾代網絡不同,5G 網絡利用在 26 GHz 至 40 GHz 范圍內運行的高頻波長(通常稱為毫米波)。由于干擾建筑物、樹木甚至雨等物體,在這些高頻下會遇到傳輸損耗,因此需要更高功率和更高效的電源。5G部署最初可能會以增強型移動寬帶應用為中心,滿足以人為中心的多媒體內容、服務和數據接入需求。增強型移動寬帶用例將包括全新的應用領域、性能提升的需求和日益無縫的用戶體驗,超越現有移動寬帶應用所支持的水平。
二
毫米波是關鍵技術
毫米波通信是未來無線移動通信重要發展方向之一,目前已經在大規模天線技術、低比特量化ADC、低復雜度信道估計技術、功放非線性失真等關鍵技術上有了明顯研究進展。但是隨著新一代無線通信對無線寬帶通信網絡提出新的長距離、高移動、更大傳輸速率的軍用、民用特殊應用場景的需求,針對毫米波無線通信的理論研究與系統設計面臨重大挑戰,開展面向長距離、高移動毫米波無線寬帶系統的基礎理論和關鍵技術研究,已經成為新一代寬帶移動通信最具潛力的研究方向之一。
毫米波的優勢: 毫米波由于其頻率高、波長短,具有如下特點:
頻譜寬,配合各種多址復用技術的使用可以極大提升信道容量,適用于高速多媒體傳輸業務;可靠性高,較高的頻率使其受干擾很少,能較好抵抗雨水天氣的影響,提供穩定的傳輸信道;方向性好,毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大,使得傳輸波束較窄,增大了竊聽難度,適合短距離點對點通信;波長極短,所需的天線尺寸很小,易于在較小的空間內集成大規模天線陣。
毫米波的缺點:毫米波也有一個主要缺點,那就是不容易穿過建筑物或者障礙物,并且可以被葉子和雨水吸收。這也是為什么5G網絡將會采用小基站的方式來加強傳統的蜂窩塔。
5G微波材料介電常數專業檢測機構の紹介
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