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Com a transição dos módulos de comunicação eletrônica para frequências mais altas e fatores de forma menores, a interferência eletromagnética (EMI) tornou-se agora um problema significativo que ameaça o desempenho do sistema. Os sistemas 5G em ondas milimétricas, a aviónica aeroespacial e a EMI indesejada em radares de alta tecnologia podem afetar negativamente a integridade do sinal, o que pode gerar diafonia e até provocar a falha total do sistema. A blindagem é necessária para garantir a regulação e o funcionamento adequados. A Linkworld possui mais de 20 anos de RF experiência e sabemos que, nos tempos atuais, a blindagem é multicamada. Este guia aborda quatro estratégias básicas de redução de EMI em módulos de comunicação de micro-ondas.
Blindagem Avançada de Conectores e Interfaces com Filtro
A interface do conector é uma entrada extremamente importante para a energia eletromagnética. A continuidade do contato de terra em construções de 360 graus proporciona um design totalmente blindado contra antenas indesejadas. A série I-PEX MHF® 7S utiliza a arquitetura ZenShield®, reduzindo as interferências eletromagnéticas (EMI) em dispositivos 5G mmWave até frequências de 15 GHz, ao terminar os pinos de sinal em contatos de terra da fêmea em microfita e em ambientes controlados de impedância mmWave 5G ocos, nos quais os campos eletromagnéticos podem ser confinados. Além disso, conectores RF filtrados incorporam supressão integrada de EMI. A EMI é aterrada mediante a montagem de capacitores de chip isolados mecanicamente entre a blindagem e o painel de montagem nos conectores BNC filtrados da Amphenol, permitindo assim a condução do sinal desejado sem perdas. A Linkworld oferece variantes personalizadas para determinados problemas de EMI em seu portfólio.
Embalagem com guia de onda de lacuna para blindagem em nível de módulo
Técnicas tradicionais de blindagem podem sofrer propagação em cavidade e em placas paralelas, acoplado circuitos entre si. A tecnologia de guia de onda com folga é uma solução radical. Trata-se de uma técnica na qual estruturas periódicas — seja na forma de leitos de pregos, seja de tampas com pinos — são aplicadas para impor condições de corte a todos os modos de placas paralelas em todos os conjuntos globalmente (sobredimensionados). Essa estrutura é utilizada para suprimir modos indesejados de cavidade, bem como retroalimentação proveniente do substrato e de interferência eletromagnética (EMI) nessas bandas de rejeição, que, caso contrário, degradariam o desempenho. Estudos sobre embalagens com guia de onda com folga demonstraram que essa tecnologia pode ser aplicada para aumentar a isolamento entre elementos de circuitos em microfita em módulos de alta frequência. As estruturas periódicas são construídas diretamente nas carcaças ou tampas dos módulos e não exigem ajustes internos finos e complexos, oferecendo, assim, uma compatibilidade eletromagnética significativamente superior em aplicações com restrições severas de espaço. A equipe de engenharia da Linkworld incorpora essas técnicas avançadas de embalagem para entregar um desempenho ótimo de blindagem.
Materiais de Blindagem e Absorção em Nível de Placa
No nível da placa, blindagens condutoras acopladas a materiais absorvedores eletromagnéticos são bastante eficazes na supressão de EMI no nível da PCB. As blindagens no nível da placa oferecem barreiras condutoras contra emissões e a energia eletromagnética indesejada é convertida em calor pelos materiais absorvedores. As novas soluções combinam diversas tecnologias em termos de faixas de frequência: barreiras sem reflexão são construídas com juntas condutoras e blindagens pré-formadas, enquanto as energias que, de outra forma, seriam refletidas em outro local são absorvidas por materiais absorvedores híbridos (combinação de metal e polímero). Essa estratégia dupla é particularmente eficaz em placas mais espessas. A atenuação da blindagem depende amplamente da escolha do material, sendo que malhas leves de prata/poliamida apresentam atenuação de 50 dB a 70 dB, enquanto compósitos de cobre/níquel/poliéster atingem 70 dB a 100 dB, com cobre/poliéster especializado. Onde técnicas convencionais não conseguem fornecer a margem necessária, a blindagem reforçada com absorvedores fornece a margem exigida em módulos de micro-ondas. Esses novos materiais de alta tecnologia são aplicados em montagens personalizadas para aplicações sensíveis a EMI pela Linkworld.
Superfícies Seletivas de Frequência para Controle Direcionado de Interferência
Onde superfícies seletivas de frequência (FSS) podem ser empregadas no caso de interferência por faixas de frequência específicas, as frequências preferenciais podem ser transmitidas e as frequências indesejadas rejeitadas. Essas estruturas periódicas são também denominadas filtros espaciais e filtram energias de frequências específicas. Recentemente, descobriu-se que as estruturas FSS são uma solução universal para resolver desafios catastróficos de interferência eletromagnética (EMI), como, por exemplo, a imunidade do radioaltímetro aeronáutico (4,2–4,4 GHz) à interferência da tecnologia 5G sub-6 GHz (3,7–3,98 GHz). A proposta aproveita sugestões que utilizam células unitárias FSS de dupla banda, capazes de formar faixas de passagem estreitas em 4,3 GHz (perda de inserção de 0,5 dB) e faixas de rejeição nas frequências interferentes. Estruturas desse tipo podem ser posicionadas sob as antenas e não exigem quaisquer modificações no equipamento. Radomes, invólucros ou planos de terra em módulos operados em condições de espectro congestionado são equipados com FSS para fornecer proteção seletiva por frequência, na ausência de atenuação de banda larga, levando em conta as frequências dos sinais desejados. A Linkworld avalia soluções FSS para problemas específicos de EMI.
Técnicas multicamadas que abordam todos os possíveis caminhos de interferência são a única maneira eficaz de reduzir a interferência eletromagnética (EMI). A preservação da integridade do sinal envolve conectores precisos com filtragem, embalagens com lacunas constituídas por guias de onda, blindagens em nível de placa baseadas em absorvedores e superfícies seletivas de frequência. Planos completos de blindagem tornam-se ainda mais importantes com o aumento das frequências e das densidades. A Linkworld oferece 20 anos de experiência em RF e um amplo controle de EMI, fornecendo componentes, montagens personalizadas, bem como orientação técnica aos seus clientes, garantindo alta confiabilidade onde necessária em aplicações desafiadoras. Entre em contato conosco e discuta suas necessidades de blindagem para módulos de micro-ondas.