Obtendo a melhor EMC com cabos blindados de até 2,8 GHz, parte 2

Jul 11, 2023

Na Parte 1 deste artigo, compartilhei com vocês as origens da minha jornada para avaliar a eficácia da blindagem (SE) de cabos blindados1 e discuti algumas regras básicas para a terminação de blindagens de cabos. Na Parte 2, resumirei os testes que conduzi recentemente em diversas abordagens para melhorar a eficácia da blindagem de cabos blindados usados ​​em aplicações de alta frequência e os resultados desses testes.

1 No contexto deste artigo, as palavras: rastreado; tela, ou blindagem poderá ser substituída por blindada; escudo, ou blindagem respectivamente, e vice-versa, sem quaisquer alterações de significado.

Nota: todas as overbraids destes cabos, sejam de camada simples ou dupla, utilizavam o mesmo tipo de trança fixada nos backshells da mesma forma em ambas as extremidades.

Uma única trança por si só, para verificar se o nível de ruído do teste é baixo o suficiente.

Figura 4: Os conjuntos de cabos para as medições de referência e para os cabos TP com blindagem de trança única com tranças simples (ou seja, duas camadas de blindagem trançada no total)

Um cabo de par trançado não blindado (TP) por si só (na verdade, o cabo TP blindado de trança única usado para montar os cabos 3 a 6, com sua capa plástica externa e blindagem removidas).

Os resultados medidos neste cabo foram usados ​​como referência que foi subtraída dos resultados medidos de cada um dos outros testes de cabo (ou seja, cabos 3 a 12) para determinar seu SE relativo versus frequência.

O controle cuidadoso de toda a configuração do teste tentou garantir que o acoplamento de RF da antena ao cabo e os efeitos de ressonância da sala fossem idênticos em todos os testes, de modo que fossem cancelados. Os resultados mostraram que tivemos sucesso razoável nisso.

Observação: esses cabos e os cabos 6, 10, 11 e 12 abaixo usaram o mesmo tipo de cabo TP com blindagem única.

Observação: esses quatro cabos e os cabos 3, 4 e 5 acima usaram o mesmo tipo de cabo TP com blindagem única.

Figura 5: Os conjuntos de cabos com cabos TP blindados de trança única com tranças duplas (ou seja, três camadas de blindagem trançada no total)

Observação: esses dois cabos usaram o mesmo tipo de cabo TP com blindagem de trança dupla.

Figura 6: Os conjuntos de cabos com cabos TP com blindagem trançada dupla e tranças duplas (ou seja, quatro camadas de blindagem trançadas no total)

Há muitas maneiras de testar o SE de conjuntos de cabos (ou seja, cabos mais seus conectores), e espera-se que cada uma forneça resultados diferentes, mesmo com conjuntos de cabos idênticos. Assim, escolhi um método de teste que melhor representasse a situação que mais me interessava e que fosse também o mais fácil e rápido de fazer com as facilidades e recursos que tinha disponíveis na altura (ver Figuras 7, 8 e 9).

Figura 7: Esboço da configuração do teste

Figura 8: Exemplo de medição de um cabo, mostrando as conexões aos conectores montados no anteparo no painel do conector do anteparo na parede da câmara de teste

Figura 9: Exemplo de medição de um cabo, mostrando a injeção de RF em um cabo

As piores imperfeições neste método foram anuladas pelo controle cuidadoso de consistência e repetibilidade, e pela subtração dos resultados medidos para cada conjunto de cabos das medições do cabo TP não blindado de referência, Cabo 2 (veja acima e Figura 4).

A câmara de teste já foi uma grande câmara TEMPEST para comunicações seguras, mas por muito tempo foi usada como depósito.

Com um analisador de espectro, sonda de RF de campo próximo eficaz até 6 GHz e um gerador de pente radiante Tek box TBCG1, 100 MHz - 6 GHz, não demorou muito para identificar os vazamentos de RF e corrigi-los (dedos de mola corroídos ao redor da porta e um fio telefônico que foi trazido sem supressão de RF). Um painel de conectores (visível na Figura 8) foi projetado, fabricado e afixado em um orifício na parede da câmara e também verificado quanto a vazamentos de RF de até 6GHz.

Eu teria preferido uma câmara anecóica ou uma câmara com modo agitado, mas pelo menos as prateleiras de metal e o equipamento armazenado na sala quebraram a maioria dos seus principais modos ressonantes! E alguns pedaços de telhas de ferrite que sobraram de uma câmara de teste EMC anecóica foram suficientes para lidar com as piores ondas estacionárias restantes.