EN
Wraz z przejściem modułów komunikacyjnych w elektronice na wyższe częstotliwości i mniejsze formaty fizyczne zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) stały się obecnie istotnym problemem zagrażającym wydajności systemu. Systemy 5G w paśmie milimetrowym, awionika lotnicza i kosmiczna oraz niepożądane zakłócenia EMI w nowoczesnych radarach mogą negatywnie wpływać na integralność sygnału, powodując zakłócenia międzykanałowe (crosstalk) i całkowity awaryjny brak działania systemu. Ekranowanie jest konieczne, aby zapewnić przestrzeganie norm i prawidłową pracę systemu. Linkworld ma ponad 20-letnie RF doświadczenie i wiemy, że współczesne ekranowanie ma charakter wielowarstwowy. Niniejszy przewodnik omawia cztery podstawowe strategie redukcji zakłóceń EMI w modułach komunikacji mikrofalowej.
Zaawansowane ekranowanie złączy i interfejsy z filtrami
Interfejs łącznika jest bardzo ważnym wejściem energii elektromagnetycznej. Ciągłość połączenia uziemiającego w konstrukcjach obejmujących 360 stopni zapewnia całkowicie ekranowaną konstrukcję, która zapobiega powstawaniu niepożądanych anten. Seria I-PEX MHF® 7S wykorzystuje architekturę ZenShield®, która redukuje zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) w urządzeniach 5G z falą milimetrową aż do częstotliwości 15 GHz poprzez kończenie pinów sygnałowych na linii pasmowej (stripline) w kontaktach uziemiających gniazda oraz dzięki kontrolowanym, pustym środowiskom impedancyjnym przeznaczonym dla fal milimetrowych 5G, w których pola elektromagnetyczne mogą być ograniczone. Ponadto łączniki RF z filtrem zawierają wbudowane środki tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Zakłócenia EMI są odprowadzane do masy za pomocą kondensatorów ceramicznych zamontowanych z izolacją mechaniczną między osłoną a płytą montażową w łącznikach BNC z filtrem firmy Amphenol, co umożliwia przesyłanie pożądanego sygnału bez strat. Linkworld oferuje w swojej ofercie wersje niestandardowe dostosowane do konkretnych problemów związanych z zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI).
Opakowanie falowodu szczelinowego do ekranowania na poziomie modułu
Tradycyjne techniki ekranowania mogą być narażone na propagację w jamach i między płytkami równoległymi, co prowadzi do sprzęgania obwodów. Technologia falowodu szczelinowego stanowi radykalne rozwiązanie tego problemu. Jest to technika, w której struktury periodyczne – w postaci np. łóżka gwoździ lub pokrywek z pinów – są stosowane w celu wprowadzenia warunków odcięcia dla wszystkich trybów płytek równoległych we wszystkich układach (o przewymiarowaniu). Struktura ta służy do tłumienia niepożądanych trybów rezonansowych jamy, sprzężeń przez podłoże oraz zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) w tych pasmach zaporowych, które w przeciwnym razie pogarszałyby wydajność układu. Badania nad opakowaniami z wykorzystaniem falowodów szczelinowych wykazały, że takie opakowanie może zostać zastosowane w celu zwiększenia izolacji elementów obwodów mikropaskowych w modułach wysokiej częstotliwości. Struktury periodyczne są tworzone bezpośrednio na obudowach lub pokrywkach modułów i nie wymagają skomplikowanej wewnętrznej precyzyjnej strojenia, co zapewnia znacznie lepszą zgodność elektromagnetyczną w zastosowaniach ograniczonych przestrzennie. Zespół inżynierów Linkworld wykorzystuje te zaawansowane techniki opakowania, aby zapewnić optymalną wydajność ekranowania.
Materiały do ekranowania i pochłaniaczowe na poziomie płytki
Na poziomie płytki drukowanej (PCB) osłony przewodzące połączone z materiałami pochłaniającymi fale elektromagnetyczne są bardzo skuteczne w tłumieniu zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Osłony na poziomie płytki zapewniają barierę przewodzącą, która ogranicza emisję oraz niepożądane energie elektromagnetyczne, które następnie są przekształcane w ciepło przez materiały pochłaniające. Nowe rozwiązania łączą wiele technologii w zakresie pasm częstotliwości: bariery bez odbić są budowane przy użyciu uszczelek przewodzących i wstępnie ukształtowanych osłon, a energie, które w przeciwnym przypadku byłyby odbijane w innym miejscu, są pochłaniane przez hybrydowe materiały pochłaniające (kombinacja metalu i polimeru). Ta podwójna strategia jest szczególnie skuteczna w przypadku grubszych płytek. Tłumienie osłony zależy w dużej mierze od wyboru materiału: lekka siatkówka srebro/poliamid zapewnia tłumienie w zakresie od 50 dB do 70 dB, kompozyt miedź/nikiel/poliestrowy osiąga tłumienie od 70 dB do 100 dB, a specjalny kompozyt miedź/poliestrowy – jeszcze wyższe wartości. Tam, gdzie tradycyjne metody nie zapewniają wystarczającego zapasu bezpieczeństwa, osłony wzmocnione materiałami pochłaniającymi dostarczają niezbędnego zapasu w modułach mikrofalowych. Te nowoczesne, wysokotechnologiczne materiały są stosowane przez firmę Linkworld w niestandardowych złożeniach przeznaczonych do zastosowań wrażliwych na zakłócenia elektromagnetyczne.
Powierzchnie selektywne pod względem częstotliwości do kontrolowanego tłumienia zakłóceń
Gdzie powierzchnie selektywne pod względem częstotliwości (FSS) mogą być stosowane w przypadku zakłóceń przez określone pasma częstotliwości, preferowane częstotliwości mogą być przepuszczane, a niepożądane częstotliwości odrzucane. Te struktury okresowe nazywane są również filtrami przestrzennymi i eliminują energię o określonych częstotliwościach. Ostatnio stwierdzono, że struktury FSS stanowią uniwersalne rozwiązanie, skutecznie radząc sobie z katastrofalnymi problemami zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), takimi jak odporność radiowego wysokościomierza lotniczego (4,2–4,4 GHz) na zakłócenia generowane przez sieci 5G w paśmie sub-6 GHz (3,7–3,98 GHz). W proponowanym rozwiązaniu wykorzystano sugestie dotyczące zastosowania komórek jednostkowych FSS dwupasmowych, które tworzą wąskie pasma przepustowe przy częstotliwości 4,3 GHz (strata wnoszenia wynosząca 0,5 dB) oraz pasma zaporowe przy częstotliwościach zakłócających. Takie struktury można umieszczać pod antenami i nie wymagają one żadnych modyfikacji sprzętu. Radomy, obudowy lub płaszczyzny uziemiające w modułach działających w warunkach zagęszczonego widma są wyposażane w struktury FSS, zapewniając selektywną ochronę pod względem częstotliwości bez konieczności stosowania tłumienia szerokopasmowego, z uwzględnieniem pożądanych częstotliwości sygnału. Linkworld ocenia rozwiązania oparte na strukturach FSS w odniesieniu do konkretnych problemów zakłóceń elektromagnetycznych.
Wielowarstwowe techniki adresujące wszystkie potencjalne ścieżki zakłóceń są jedynym skutecznym sposobem redukcji zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Zachowanie integralności sygnału obejmuje zastosowanie precyzyjnych łączników z funkcją filtracji, opakowań z przewodami falowymi, ekranów poziomu płytki opartych na materiałach pochłaniających oraz powierzchni selektywnych pod względem częstotliwości. Kompleksowe plany ekranowania stają się coraz ważniejsze wraz ze wzrostem częstotliwości i gęstości układów. Linkworld oferuje 20 lat doświadczenia w dziedzinie technik radiowych (RF) oraz szerokiej wiedzy z zakresu kontroli zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), dostarczając swoim klientom komponentów, niestandardowych zespołów oraz wsparcia inżynierskiego – zapewniając tym samym wysoką niezawodność tam, gdzie jest to niezbędne w trudnych zastosowaniach. Skontaktuj się z nami i omów swoje potrzeby związane z ekranowaniem modułów mikrofalowych.