από h080
EMI θωράκιση και δοκιμές που σχετίζονται με την κινητή τεχνολογία
Μέρος του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν τα κινητά τηλέφωνα βασίζεται στη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που μπορεί να επηρεάσουν τη σαφήνεια των κλήσεων μεταξύ των χρηστών. Αυτό γίνεται μέσω διαφόρων μορφών θωράκισης EMI στα μέρη που κάνουν το τηλέφωνο να λειτουργεί, στο εξωτερικό περίβλημα του τηλεφώνου και στις κεραίες που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση του σήματος μέσω του δικτύου. Ο τρόπος με τον οποίο η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση επιτυγχάνεται μέσω της μείωσης του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου γύρω από τα εξαρτήματα και το ίδιο το αντικείμενο, προκειμένου να ενισχυθεί η ευκρίνεια εάν το σήμα λαμβάνεται και μεταδίδεται. Αυτή η θωράκιση σχετίζεται επίσης με τη θωράκιση ραδιοσυχνοτήτων, η οποία μπλοκάρει τις ραδιοσυχνότητες στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Τυπικά, η θωράκιση EMI αποτελείται από αγώγιμες και/ή μαγνητικές ουσίες και εφαρμόζεται σε περιβλήματα, καλώδια και άλλες περιοχές που απαιτούν προστασία από παρεμβολές.
Η θωράκιση RF έχει σχεδιαστεί για να μειώνει τη σύζευξη ραδιοκυμάτων ειδικά, ενώ η θωράκιση EMI μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτό το υποσύνολο καθώς και σε εκείνες τις ασπίδες που κόβουν ηλεκτρομαγνητικά και ηλεκτροστατικά πεδία (μια μορφή που το κάνει αυτό είναι ο κλωβός Faraday). Ωστόσο, τα κοινά στατικά μαγνητικά πεδία επαγωγής ή χαμηλής συχνότητας δεν εμποδίζονται από αυτούς τους τύπους ασπίδων. Διάφοροι παράγοντες σχετίζονται με το πόσο αποτελεσματικά λειτουργούν οι ασπίδες, συμπεριλαμβανομένου του τύπου υλικού, του πάχους υλικού, του θωρακισμένου όγκου, της συχνότητας των πεδίων, του μεγέθους των πεδίων και του σχήματος καθώς και του προσανατολισμού των ανοιγμάτων σε μια ασπίδα σε ένα πρόσθετο.
Για κυτταρική κεραία, η θωράκιση EMI μπορεί να δημιουργηθεί από διάφορα πράγματα, όπως λαμαρίνα, μεταλλική οθόνη και αφρό μετάλλου. Το μέγεθος πλέγματος σε μια ασπίδα οθόνης πρέπει να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος που καλύπτεται. Οι εσωτερικές πλευρές των πλαστικών θηκών που απαιτούν θωράκιση EMI μπορούν να επικαλυφθούν με μεταλλικό μελάνι ή παρόμοιες ουσίες για τη δημιουργία της κατάλληλης ασπίδας έναντι παρεμβολών. Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται συνήθως για αυτό περιλαμβάνουν τον χαλκό και το νικέλιο. Τα θωρακισμένα καλώδια, όπως θα μπορούσε κανείς να βρει ως συσκευές ισχύος, έχουν συνήθως ένα συρμάτινο πλέγμα γύρω από τον εσωτερικό πυρήνα που εμποδίζει το σήμα να διαφύγει από το υλικό του αγωγού και εμποδίζει την εξωτερική ακτινοβολία να επηρεάσει την ποιότητα του σήματος. Η θωράκιση ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιείται σε μεγάλο αριθμό εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της θωράκισης των τσιπ RFID που περιλαμβάνονται σε διαβατήρια, υπολογιστές και πληκτρολόγια που χρησιμοποιούνται από τον στρατό, τον ιατρικό και εργαστηριακό εξοπλισμό και τις εγκαταστάσεις εκπομπής AM, FM και τηλεόρασης.
Η θωράκιση μπορεί να λειτουργήσει με διάφορους τρόπους, είτε ακυρώνοντας το πεδίο μέσα σε αυτό με ένα αντίθετο φορτίο είτε δημιουργώντας ένα ποικίλο πεδίο που δημιουργεί δινορεύματα που αντανακλά την ακτινοβολία μακριά. Οι ασπίδες ραδιοσυχνοτήτων είναι περιορισμένες επειδή ο συντελεστής ηλεκτρικής αντίστασης του αγωγού εμποδίζει την πλήρη ακύρωση του παρεμπίπτοντος πεδίου, η σιδηρομαγνητική απόκριση στις χαμηλές συχνότητες αποτρέπει την πλήρη εξασθένηση και τα κενά ή οι οπές που υπάρχουν στο υλικό προκαλούν το ρεύμα να ρέει γύρω τους. δημιουργώντας τρύπες στην ίδια την ασπίδα στις συχνότητες που πρέπει να ανακλώνται.
Οι τύποι EMI από τους οποίους πρέπει να προστατεύεται η κινητή τεχνολογία είναι τεράστιοι και ποικίλοι. Όχι μόνο τα εσωτερικά στοιχεία πρέπει να αποκλείονται μεταξύ τους, αλλά το σύστημα πρέπει να προστατεύεται από σήματα που ενδέχεται να επηρεάσουν την ευκρίνεια των κλήσεων που υποβάλλονται σε επεξεργασία. Η διαταραχή από την εξωτερική ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει σοβαρή υποβάθμιση στην ποιότητα και την απόδοση που προσφέρει ένα κυψελοειδές σύστημα στον καταναλωτή. Οι πηγές αυτού μπορεί να προέρχονται από οτιδήποτε μεταφέρει ταχέως μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά ρεύματα, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του ήλιου.
Όταν εξετάζουμε τους τύπους EMI ή RFI που θωρακίζονται ή δοκιμάζονται για κάποιον θα πρέπει να γνωρίζουν τις δύο μορφές που χαρακτηρίζονται. Το EMI στενής ζώνης προέρχεται συνήθως από σκόπιμες πηγές μετάδοσης, όπως ραδιοφωνικοί και τηλεοπτικοί σταθμοί, συσκευές τηλεειδοποίησης, κινητά τηλέφωνα και παρόμοιες συσκευές. Η ευρυζωνική παρεμβολή σχετίζεται με τυχαίους εκπομπούς, όπως γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, κινητήρες, θερμοστάτες, σφάλματα σφαλμάτων και άλλες συσκευές που έχουν μοτίβα ταχείας ενεργοποίησης/απενεργοποίησης. Το RFI που είναι ευρυζωνικό μπορεί να είναι πολύ δύσκολο να φιλτραριστεί όταν έχει διεισδύσει σε μια αλυσίδα δέκτη.
Όσον αφορά τα εσωτερικά εξαρτήματα θα διαπιστώσει κανείς ότι τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούν παράκαμψη των πυκνωτών αποσύνδεσης για να μειώσουν το EMI που ενδέχεται να μεταδώσουν. Μπορεί επίσης να υπάρχει έλεγχος χρόνου αύξησης των σημάτων υψηλής ταχύτητας μέσω αντιστάσεων σειράς και φιλτραρίσματος Vcc. Αυτά χρησιμοποιούνται πρώτα με την πραγματική θωράκιση να εφαρμόζεται μόνο ως έσχατη λύση λόγω του πρόσθετου κόστους που έχει η θωράκιση. Ακόμα κι έτσι, μπορούμε εύκολα να βρούμε παραδείγματα ψηφιακού εξοπλισμού σχεδιασμένου με μεταλλικές ή αγώγιμες πλαστικές θήκες που λειτουργούν ως ασπίδες EMI. Προκειμένου να ελέγξουν την αποτελεσματική φύση τέτοιων θωράκισης, οι σχεδιαστές πρέπει να δοκιμάσουν νέα πρωτότυπα για ανοσία ραδιοσυχνοτήτων εντός ανηχοϊκών θαλάμων με ελεγχόμενο περιβάλλον ραδιοσυχνοτήτων, προκειμένου να αποκτήσουν σωστές μετρήσεις της ικανότητας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων να απορρίπτουν RF.