Compatibilità Elettromagnetica / Misure di compatibilità elettromagnetica La schermatura. emissioni condotte

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1 Compatibilità Elettromagnetica / Misure di compatibilità elettromagnetica La schermatura Note sul Antonio problema Maffucci delle Domenico Capriglione emissioni condotte D.A.E.I.M.I. Università degli Studi di Cassino maffucci@unicas.it, capriglioneunicas.it Pag.1 di 37

2 Schermo elettromagnetico NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA barriera alla trasmissione dei campi elettromagnetici con due compiti: - impedire o mitigare le emissioni di un apparecchiatura (EMISSIONE RADIATA) - impedire o mitigare i disturbi esterni che disturbano l apparecchiatura (SUSCETTIVITA RADIATA) Pag.2 di 37

3 Principali problemi NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA - e costoso e a volte inefficace racchiudere tutti in involucri metallici - le prestazioni di uno schermo possono crollare in presenza di fessure - la soluzione da adottare è fortemente dipendente dalla posizione rispetto al disturbo (campo vicino o lontano) Pag.3 di 37

4 Disturbi generati dall esterno NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA possono essere trattati come campi in zona vicina o in zona lontana, a seconda del rapporto distanza/lunghezza d onda Segnale GSM f = 1.8 GHz, λ = 17 cm Rete elettrica f = 50 Hz, λ = 6000 km Pag.4 di 37

5 Disturbi generati dall interno NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Il campo è sempre in zona vicina Il campo ha una struttura complicata, diversa dall onda piana Occorre valutare l impedenza d onda, diversa in generale dall impedenza intrinseca Pag.5 di 37

6 Schermatura in campo lontano NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.6 di 37

7 Efficienza di schermatura NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.7 di 37

8 Schermatura metallica Pag.8 di 37

9 Schermatura metallica Pag.9 di 37

10 Calcolo efficienza di schermatura NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.10 di 37

11 Calcolo efficienza di schermatura NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.11 di 37

12 Perdite per riflessione (R) η c = iωµ σ + iωε η 0 = µ ε 0 0 Pag.12 di 37

13 Perdite per riflessione (R) Pag.13 di 37

14 Perdite per riflessione (R) Pag.14 di 37

15 Perdite per assorbimento (A) Pag.15 di 37

16 Perdite per assorbimento (A) Pag.16 di 37

17 Perdite per riflessioni multiple (M) NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.17 di 37

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19 Schermatura in campo vicino NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.19 di 37

20 Efficienza di schermatura in campo vicino Pag.20 di 37

21 Impedenza d onda al variare della distanza Pag.21 di 37

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25 Schermatura di campi magnetici a bassa frequenza Pag.25 di 37

26 Schermatura con deviazione di flusso Si sfrutta l elevata permeabilità di alcuni materiali magnetici, in grado di offrire riluttanza praticamente nulla rispetto all aria. Schermo in superpermalloy Il campo magnetico viene deviato attraverso il percorso a minima riluttanza = effetto schermante. Pag.26 di 37

27 Permeabilità magnetica pendenza della curva di magnetizzazione B-H del ferro Elevato H = saturazione saturazione = bassa µ r TRADE-OFF: - l efficienza di schermatura richiede elevate µ r e quindi H contenuti - sono i campi intensi a dover essere schermati Pag.27 di 37

28 Doppio schermo Consideriamo 2 mezzi come in figura: H MAX2 > H MAX1 µ r2 < µ r1 Si possono abbinare le due proprietà realizzando un doppio schermo: - lo schermo 2 devia la maggior parte del campo - la rimanente parte è convogliata nello schermo 1 Pag.28 di 37

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30 Il problema delle vie di accesso e delle aperture Pag.30 di 37

31 L efficienza di schermatura Pag.31 di 37

32 Effetto delle aperture principio di Babinet L efficienza di schermatura dipende dalla dimensione massima dell apertura L MAX, e si può approssimativamente ricavare da: Pag.32 di 37

33 Effetto delle aperture esempio NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Efficienza di schermatura in relazione ad un apertura di 15 cm: Pag.33 di 37

34 Il problema del passaggio dei cavi NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.34 di 37

35 Esempio: passaggio di cavi coassiali NOTE SUL PROBLEMA DELLA SCHERMATURA Pag.35 di 37

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37 Realizzazione di fessure a basso impatto sulla schermatura Pag.37 di 37