EN
S přechodem elektronických komunikačních modulů na vyšší frekvence a menší rozměry se elektromagnetická interference (EMI) stala významným problémem, který ohrožuje výkon systému. Systémy 5G mmWave, letecká a kosmická elektronika a nežádoucí EMI v high-tech radarech mohou negativně ovlivnit integritu signálu, což může vést ke křížovým rušením a úplnému selhání systému. Stínění je nezbytné, aby byla zajištěna regulace a provoz. Společnost Linkworld má více než 20 let zkušeností s RF zkušenost a víme, že stínění v moderní době je vícevrstvé. Tento průvodce pojednává o čtyřech základních strategiích potlačení EMI v modulech mikrovlnné komunikace.
Pokročilé stínění konektorů a filtrované rozhraní
Rozhraní konektoru je velmi důležitým vstupním portem elektromagnetické energie. Spojitost uzemnění ve 360° konstrukcích zajišťuje zcela stíněný návrh, který brání vzniku nežádoucích antén. Série I-PEX MHF® 7S využívá architektury ZenShield®, která snižuje EMI u zařízení 5G mmWave až na frekvence 15 GHz ukončením signálových pinů na mikropáskovém vedení v uzemňovacích kontaktech přijímače a řízeným dutým prostředím pro impedanci 5G mmWave, ve kterém lze elektromagnetická pole omezit. K tomu navíc filtry RF konektorů obsahují vestavěné potlačení EMI. U filtrujících BNC konektorů společnosti Amphenol je EMI uzemněna pomocí čipových kondenzátorů izolovaných proti mechanickému namáhání, umístěných mezi stínění a montážní desku, aby se požadovaný signál vedl beze ztrát. Linkworld nabízí v rámci svého sortimentu specializované varianty řešící konkrétní problémy s EMI.
Balení vlnovodu se štěrbinou pro stínění na úrovni modulu
Tradiční techniky stínění mohou trpět šířením ve výklenkových a rovnoběžně-deskových režimech, které spojují jednotlivé obvody. Technologie mezerového vlnovodu představuje radikální řešení. Jedná se o techniku, při níž se periodické struktury – buď ve formě ‚postelí hřebíků‘ nebo ‚víček s kolíky‘ – používají k vynucení podmínek utlumení pro všechny rovnoběžně-deskové módy všech sestav globálně (převelkých). Tato struktura slouží k potlačení nežádoucích výklenkových módů, módů v podložce a zpětné vazby elektromagnetického rušení (EMI) v těchto pásmových zábranách, které by jinak zhoršily výkon. Výzkum zabývající se balení pomocí mezerového vlnovodu ukázal, že takové balení lze využít ke zvýšení izolace prvků mikropáskových obvodů ve vysokofrekvenčních modulech. Periodické struktury jsou integrovány do pouzder modulů nebo jejich víček a nepotřebují složitou interní jemnou laditelnost, čímž poskytují výrazně lepší elektromagnetickou kompatibilitu pro aplikace s omezeným prostorem. Inženýrský tým společnosti Linkworld tyto pokročilé techniky balení využívá k dosažení optimálního stínění.
Stínění na úrovni desky a absorpční materiály
Na úrovni desky jsou vodivé stínění, která jsou kombinována s materiály pohlcujícími elektromagnetické záření, velmi účinná při tlumení EMI na úrovni tištěných spojovacích desek (PCB). Stínění na úrovni desky poskytuje bariéry ve formě vodivých překážek proti vyzařování a nežádoucí elektromagnetická energie je materiály pohlcovačů přeměněna na teplo. Nová řešení kombinují několik technologií z hlediska frekvenčních pásem – bezodrazové bariéry jsou tvořeny vodivými těsněními a předem tvarovanými stíněními, zatímco energie, která by jinak byla odražena na jiném místě, je pohlcována hybridními materiály pohlcovačů (kombinací kovu a polymeru). Tato dvojí strategie je zvláště účinná u tlustých desek. Útlum stínění závisí výrazně na volbě materiálu: lehká síť ze stříbra/polyamidu dosahuje útlumu 50 dB až 70 dB, kompozit měď/nikl/polyester 70 dB až 100 dB a specializovaný kompozit měď/polyester ještě vyšší hodnoty. Tam, kde tradiční metody nedokážou zajistit požadovanou bezpečnostní mez, poskytuje stínění s integrovanými pohlcovači potřebnou bezpečnostní mez v mikrovlnných modulech. Tyto nové vysoce technologické materiály používá společnost Linkworld ve vlastních sestavách pro aplikace citlivé na EMI.
Frekvenčně selektivní povrchy pro cílenou kontrolu rušení
Tam, kde mohou být v případě rušení danými frekvenčními pásmy použity frekvenčně selektivní povrchy (FSS), lze propustit preferované frekvence a odmítnout nežádoucí frekvence. Tyto periodické struktury se také označují jako prostorové filtry a filtrují energii konkrétních frekvencí. Nedávno bylo zjištěno, že struktury FSS jsou univerzálním řešením, které odstraňuje katastrofální problémy s elektromagnetickou kompatibilitou (EMI), například odolnost leteckých rádioaltimetrů (4,2–4,4 GHz) vůči rušení ze sítí 5G v pod-6 GHz pásmu (3,7–3,98 GHz). Návrh využívá doporučení týkající se dvoupásmových FSS elementárních buněk, které vytvářejí úzká propustná pásma na frekvenci 4,3 GHz (ztráta vložení 0,5 dB) a nepropustná pásma na rušivých frekvencích. Takové struktury lze umístit pod antény a nevyžadují žádné změny stávajícího zařízení. Radomy, pouzdra nebo uzemňovací roviny v modulech provozovaných za podmínek přetíženého frekvenčního spektra jsou vybaveny FSS, aby poskytly frekvenčně selektivní ochranu bez nutnosti širokopásmového útlumu, přičemž je zohledněna frekvence požadovaného signálu. Společnost Linkworld hodnotí řešení FSS pro konkrétní problémy s EMI.
Vícevrstvé techniky, které řeší všechny potenciální cesty rušení, jsou jediným účinným způsobem snížení elektromagnetického rušení (EMI). Zachování integritu signálu vyžaduje vysoce kvalitní konektory s filtračními funkcemi, balení se štěrbinami ve tvaru vlnovodu, stínění na úrovni desky plošných spojů založené na absorberech a frekvenčně selektivní povrchy. Komplexní plány stínění získávají stále větší význam v souvislosti s rostoucími frekvencemi a hustotou komponent. Společnost Linkworld nabízí 20 let zkušeností v oblasti RF a rozsáhlé ovládání EMI prostřednictvím dodávek komponent, individuálních sestav i inženýrské podpory svým klientům, čímž zajišťuje vysokou spolehlivost tam, kde je to nezbytné pro náročné aplikace. Kontaktujte nás a diskutujte s námi o vašich požadavcích na stínění mikrovlnných modulů.