по h080
Защита от электромагнитных помех и тестирование в связи с мобильными технологиями
Отчасти принцип работы сотовых телефонов зависит от уменьшения электромагнитных помех, которые могут влиять на четкость разговоров между пользователями. Это достигается за счет различных форм защиты от электромагнитных помех на частях, которые заставляют телефон работать, на внешнем корпусе телефона и на антеннах, используемых для передачи сигнала по сети. Электромагнитное экранирование делает это за счет уменьшения электромагнитного поля вокруг компонентов и самого элемента, чтобы повысить четкость приема и передачи сигнала. Это экранирование также связано с защитой от радиочастот, которая блокирует радиочастоты в электромагнитном спектре. Обычно экранирование от электромагнитных помех состоит из проводящих и / или магнитных материалов и применяется к корпусам, кабелям и другим областям, требующим защиты от помех.
Экранирование радиочастот специально разработано для уменьшения связи радиоволн, в то время как экранирование от электромагнитных помех может быть применено к этой подгруппе, а также к тем экранам, которые отсекают электромагнитные и электростатические поля (одна из форм, которая делает это, - это клетка Фарадея). Однако эти типы экранов не блокируют обычные индуцирующие статическое электричество или низкочастотные магнитные поля. С тем, насколько эффективно работают экраны, связан ряд факторов, включая тип материала, толщину материала, экранированный объем, частоту полей, размер полей и форму плюс ориентацию отверстий в экранировании на случай инцидента.
Для антенны сотовой связи экранирование от электромагнитных помех может быть создано из различных материалов, например из листового металла, металлического экрана и металлической пены. Размер ячейки экрана должен быть меньше длины волны, от которой экранируется. Внутренние стороны пластиковых корпусов, требующие экранирования от электромагнитных помех, могут быть покрыты металлическими чернилами или подобными веществами для создания надлежащей защиты от помех. Обычно для этого используются медь и никель. Экранированные кабели, которые можно найти в качестве силовых устройств, обычно имеют проволочную сетку вокруг внутренней жилы, которая не позволяет сигналу выходить из материала проводника и предотвращает влияние внешнего излучения на качество сигнала. Экранирование радиочастотного излучения используется в большом количестве приложений, включая экранирование чипов радиочастотной идентификации в паспортах, компьютерах и клавиатурах, используемых в вооруженных силах, медицинском и лабораторном оборудовании, а также средствах вещания в диапазонах AM, FM и телевидения.
Экранирование может работать по-разному: либо подавляя поле внутри себя с помощью противоположного заряда, либо создавая переменное поле, которое генерирует вихревые токи, отражающие излучение. ВЧ-экраны ограничены, потому что коэффициент электрического сопротивления проводника предотвращает полное подавление падающего поля, ферромагнитный отклик на низкие частоты предотвращает полное затухание, а зазоры или отверстия, которые существуют в материале, заставляют ток течь вокруг них, тем самым создание отверстий в самом экране для частот, которые необходимо отразить.
Типы EMI, от которых необходимо экранировать мобильные технологии, обширны и разнообразны. Необходимо не только блокировать внутренние компоненты друг от друга, но и защищать систему от сигналов, которые могут помешать четкости обрабатываемых вызовов. Помехи от внешнего излучения могут вызвать серьезное снижение качества и производительности, которые сотовая система предлагает потребителю. Источники этого могут исходить от всего, что несет быстро изменяющиеся электрические токи, включая само солнце.
При рассмотрении типов экранируемых или тестируемых электромагнитных или радиочастотных помех следует помнить о двух формах, которые они характеризуют. Узкополосные электромагнитные помехи обычно исходят от преднамеренных источников передачи, таких как радио- и телестанции, пейджеры, сотовые телефоны и подобные устройства. Широкополосные помехи связаны со случайными источниками излучения, такими как линии электропередач, двигатели, термостаты, устройства защиты от насекомых и другие устройства, которые имеют быстрое включение / выключение. RFI, которые являются широкополосными, может быть очень трудно отфильтровать после того, как они проникли в цепь приемника.
Что касается внутренних компонентов, можно обнаружить, что интегральные схемы используют байпас развязывающих конденсаторов для уменьшения электромагнитных помех, которые они могут передавать. Также может быть управление временем нарастания высокоскоростных сигналов с помощью последовательных резисторов и фильтрации Vcc. Они используются в первую очередь, а фактическое экранирование применяется только в крайнем случае из-за дополнительных затрат, связанных с экранированием. Даже в этом случае мы легко можем найти примеры цифрового оборудования, разработанного с металлическими или пластиковыми корпусами с проводящим покрытием, которые действуют как экраны EMI. Чтобы проверить эффективность такого экранирования, разработчикам необходимо протестировать новые прототипы на устойчивость к радиочастотам внутри безэховых камер с контролируемой радиочастотной средой, чтобы получить правильные показания способности интегральных схем отклонять радиочастоты.