EN
Met de overgang van elektronische communicatiemodules naar hogere frequenties en kleinere vormfactoren is elektromagnetische interferentie (EMI) nu een aanzienlijk probleem dat de prestaties van het systeem bedreigt. De 5G mmWave-systemen, lucht- en ruimtevaartavionica en ongewenste EMI in geavanceerde radarsystemen kunnen de signaalintegriteit nadelig beïnvloeden, wat kan leiden tot kruisverstoring en uiteindelijk tot volledige systeemstoring. Afscherming is noodzakelijk om te waarborgen dat er sprake is van regulering en correcte werking. Linkworld heeft meer dan 20 jaar ervaring in RF ervaring en we weten dat de afscherming in moderne tijden meervlaads is. Deze gids behandelt 4 basisstrategieën voor het verminderen van EMI in modules voor microgolfcommunicatie.
Geavanceerde connectorafscherming en gefilterde interfaces
De connectorinterface is een zeer belangrijke toegangsopening voor elektromagnetische energie. De continuïteit van de aardingscontacten in 360-graden constructies zorgt voor een volledig afgeschermde oplossing tegen ongewenste antennes. De I-PEX MHF® 7S-serie maakt gebruik van de ZenShield®-architectuur, waardoor de EMI van 5G mmWave-apparaten wordt verminderd tot frequenties van 15 GHz door signaalpinnen te eindigen op striplines in de aardingscontacten van de ontvanger en door gecontroleerde holle 5G mmWave-impedantieomgevingen waarin elektromagnetische velden kunnen worden opgesloten. Daarnaast zijn gefilterde RF-connectoren uitgerust met ingebouwde EMI-suppressie. De EMI wordt geaard via spanningsgeïsoleerde chipcondensatoren die tussen de afscherming en het montagepaneel zijn gemonteerd in de gefilterde BNC-connectoren van Amphenol, zodat het gewenste signaal verliesvrij kan worden doorgegeven. Linkworld biedt aangepaste varianten aan voor specifieke EMI-problemen in hun portfolio.
Gap Waveguide-verpakking voor moduleniveau-afscherming
Traditionele afschermingstechnieken kunnen last hebben van holte- en parallelplaatpropagatie, waardoor circuits met elkaar worden gekoppeld. De gap-waveguide-technologie is een radicale oplossing. Het is een techniek waarbij periodieke structuren — in de vorm van ‘bedden van spijkers’ of ‘deksels met pinnen’ — worden toegepast om afsnijvoorwaarden op te leggen aan alle parallelplaatmodi van alle assemblages op globaal niveau (oversized). Deze structuur wordt gebruikt om ongewenste holtemodi, substraat- en EMI-feedback in deze stopbanden te onderdrukken, die anders de prestaties zouden verlagen. Onderzoek naar gap-waveguide-verpakkingen heeft aangetoond dat gap-waveguide-verpakkingen kunnen worden toegepast om de isolatie van microstrip-circuitelementen in hoogfrequentiemodules te verbeteren. De periodieke structuren worden aangebracht op modulebehuizingen of -deksels en vereisen geen complexe interne fijnafstelling, wat een aanzienlijk betere elektromagnetische compatibiliteit biedt voor toepassingen waar ruimte schaars is. Het engineeringteam van Linkworld integreert deze geavanceerde verpakkingsmethoden om optimale afschermprestaties te leveren.
Afgeschermde printplaten en absorberende materialen
Op niveau van de printplaat zijn geleidende afschermingen die gecombineerd zijn met elektromagnetische absorbermaterialen zeer effectief in het onderdrukken van EMI op printplaatniveau. Afschermingen op printplaatniveau bieden een afscherming in de vorm van geleidende barrières tegen emissies, terwijl de ongewenste elektromagnetische energie door de absorbermaterialen wordt omgezet in warmte. De nieuwe oplossingen combineren een aantal technologieën op het gebied van frequentiebanden: reflectieloze barrières worden gebouwd met geleidende pakkingen en voorgevormde afschermingen, terwijl de energie die anders op een andere plaats zou worden gereflecteerd, wordt geabsorbeerd door hybride absorbermaterialen (een combinatie van metaal en polymeer). Deze dubbele strategie is met name effectief bij dikke printplaten. De demping van de afscherming hangt grotendeels af van de keuze van het materiaal: een lichtgewicht zilver\/polyamide-mesh biedt een demping van 50 dB tot 70 dB, terwijl een koper\/nikkel\/polyester-composiet 70 dB tot 100 dB bereikt, en gespecialiseerde koper\/polyester-varianten nog hogere waarden halen. Waar conventionele technieken niet voldoende marge bieden, zorgt absorberversterkte afscherming voor de benodigde marge in microgolfmodules. Deze nieuwe hoogwaardige materialen worden toegepast in maatwerkoplossingen voor EMI-gevoelige toepassingen door Linkworld.
Frequentie-selectieve oppervlakken voor gerichte interferentiebeheersing
Waar frequentie-selectieve oppervlakken (FSS) kunnen worden toegepast bij interferentie door bepaalde frequentiebanden, kunnen de gewenste frequenties worden doorgelaten en de ongewenste frequenties worden afgewezen. Deze periodieke structuren worden ook wel ruimtelijke filters genoemd en filteren energieën van specifieke frequenties uit. Onlangs is ontdekt dat FSS-structuren een ‘klinkende oplossing’ zijn voor catastrofale EMI-problemen, zoals de immuniteit van luchtvaart-radiohoogtemeters (4,2–4,4 GHz) tegen interferentie van 5G sub-6 GHz (3,7–3,98 GHz). Het voorstel maakt gebruik van aanbevelingen die dual-band FSS-elementcellen toepassen, waarmee smalle doorlaatbanden worden gevormd bij 4,3 GHz (0,5 dB invoegverlies) en blokkadebanden bij de storende frequenties. Dergelijke structuren kunnen onder de antennes worden geplaatst en vereisen geen wijzigingen aan de apparatuur. Radomes, behuizingen of massavlakken in modules die opereren onder drukkende spectrumomstandigheden, worden voorzien van FSS om frequentie-selectieve bescherming te bieden zonder breedbandverzwakking, rekening houdend met de gewenste signaalfrequentie. Linkworld evalueert FSS-oplossingen voor specifieke EMI-problemen.
Meerlaagse technieken die alle mogelijke interferentiepaden aanpakken, zijn de enige effectieve manier om EMI te verminderen. Het behoud van signaalintegriteit omvat fijne connectoren met filtering, kokerverpakking bestaande uit golfgeleiders, absorberende, op printplaten gebaseerde afschermingen en frequentie-selectieve oppervlakken. Volledige afschermmethoden zijn steeds belangrijker bij stijgende frequenties en dichtheden. Linkworld biedt 20 jaar ervaring op het gebied van RF en uitgebreide EMI-besturing door componenten, maatwerkoplossingen en technische ondersteuning aan haar klanten te leveren, wat leidt tot hoge betrouwbaarheid waar dat nodig is in uitdagende toepassingen. Neem contact met ons op en bespreek uw behoeften voor afscherming van microgolfmodules.