ELETROMAGNETISMO APLICADO MODELAGEM E MEDIÇÃO DA EMISSÃO ELETROMAGNÉTICA

MEDIÇÃO DA EMISSÃO CONDUZIDA

Line Impedance Stabilization Network – Funções da LISN Apresentar uma impedância constante padronizada pelas normas para o cabo de alimentação do produto de modo que a medição da corrente emitida pelo produto não varie em função das diferenças entre os diversos circuitos conectados na rede de alimentação; Evitar a entrada de ruído pré-existente na linha de alimentação para o sistema de medição, de modo que a medição indique apenas o ruído gerado pelo produto; Permitir a passagem da corrente funcional na frequência fundamental da rede (ou seja, 50 ou 60Hz), para não interferir no funcionamento normal do produto. A impedância do sistema de medição deve ser 50  na faixa de frequência especificada pela norma (150 KHz a 30 MHz para CISPR22).

ESPECIFICAÇÃO DA LISN

CIRCUITO EQUIVALENTE

CORRENTE DIFERENCIAL E DE MODO COMUM

FILTRO DE INTERFERÊNCIA ELETROMAGNÉTICA

Indutor de modo comum

Exemplo: Filtro para fonte chaveada

IRRADIAÇÃO DA CORRENTE DIFERENCIAL E DA CORRENTE DE MODO COMUM

MODELO SIMPLES BASEADO NO DIPOLO HERTZIANO

Emissão da corrente diferencial Aproximação pelo dipolo infinitesimal: Os condutores são curtos e distantes da antena de medição. Aplica-se a aproximação de raios paralelos. Considera-se que a antena está na região de campo distante do emissor. O campo máximo ocorre no plano dos condutores sobre a linha transversal mediana.

Emissão da corrente diferencial

EXEMPLO Cabo plano fios AWG 28 separados por 50 mils (1.27 mm) , comprimento 1 m, frequência 30 MHz. A corrente diferencial que deve circular para emissão igual ao limite da classe B FCC (100 V/m em 30 MHz na distância 3 m) é:

EFEITO DA CORRENTE DIFERENCIAL A emissão aumenta linearmente com a amplitude da corrente; A emissão aumenta linearmente com a área da malha; A emissão aumenta quadraticamente com a frequência do sinal. Para reduzir a emissão da corrente diferencial: Reduzir a corrente; Reduzir a área da malha; Reduzir a frequência de operação ou aumentar os tempos de resposta dos sinais digitais.

ERROS DE ROTEAMENTO

EMISSÃO DA CORRENTE DE MODO COMUM

EXEMPLO Cabo plano fios AWG 28 separados por 50 mils (1.27 mm) , comprimento 1 m, frequência 30 MHz. A corrente de modo comum que deve circular para emissão igual ao limite da classe B FCC (100 V/m em 30 MHz na distância 3 m) é:

EFEITO DA CORRENTE DE MODO COMUM Correntes de modo comum são indesejadas e surgem devido às não idealidades do circuito: proximidade de objetos aterradas e assimetrias. A emissão aumenta linearmente com a amplitude da corrente; A emissão aumenta linearmente com o comprimento do condutor; A emissão aumenta linearmente com a frequência do sinal. Para reduzir a emissão da corrente de modo comum: Reduzir a corrente; Reduzir os comprimentos dos condutores; Reduzir a frequência de operação ou aumentar os tempos de resposta dos sinais digitais.

BLINDAGEM Ordinariamente blindagem é um gabinete metálico que envolve completamente os circuitos que estão irradiando ou que devem ser protegidos da irradiação externa.

Os objetos condutores apresentam alto coeficiente de reflexão de ondas eletromagnéticas. Além disso, as ondas que penetram no condutor são atenuadas. Os coeficientes de reflexão e de atenuação dependem da condutividade do objeto e da frequência da onda incidente.

CONECTAR A BLINDAGEM A UM “TERRA” RUIDOSO GERA EMISSÃO UM CABO QUE PENETRA A BLINDAGEM PODE REDUZIR DRASTICAMENTE A SUA EFICIÊNCIA CONECTAR A BLINDAGEM A UM “TERRA” RUIDOSO GERA EMISSÃO

MODELO DE TRANSMISSÃO EM UMA PLACA CONDUTORA CÁLCULO DA EFICIÊNCIA DE BLINDAGEM DE UMA PAREDE CONDUTORA MODELO DE TRANSMISSÃO EM UMA PLACA CONDUTORA

GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS DA PROPAGAÇÃO DAS ONDAS ELETROMAGNÉTICAS NO AR E NO CONDUTOR CONDIÇÕES DE CONTORNO NAS INTERFACES

SOLUÇÃO GERAL E APROXIMAÇÕES Assumindo que: Obtemos:

PERDA POR REFLEXÃO Quanto maior a condutividade maior a perda por reflexão; Quanto maior a frequência menor a perda por reflexão (-10 dB/dec ); Materiais magnéticos tem menor perda por reflexão que outros metais de mesma condutividade;

PERDA POR ABSORÇÃO Quanto maior a condutividade maior a perda por absorção; Quanto maior a frequência maior a perda por absorção; Materiais magnéticos tem maior perda por absorção que outros metais de mesma condutividade;

INFLUÊNCIA DA CONDUTIVIDADE E DA PERMEABILIDADE

EXEMPLO 1

EXEMPLO 2

BLINDAGEM DE CAMPO MAGNÉTICO DE BAIXA FREQUÊNCIA Blindagem ferromagnética – confina o fluxo magnético no seu interior. Blindagem com curto circuito – cria correntes que se opõem ao fluxo aplicado Limitações: A permabilidade magnética diminui com o aumento da frequência. A permeabilidade magnética diminui com o aumento do campo aplicado (saturação).

RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DOS MATERIAIS FERROMAGNÉTICOS RESPOSTA EM FREQUÊNCIA PARA ALGUNS MATERIAIS FERROMAGNÉTICOS. RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DOS MATERIAIS FERROMAGNÉTICOS

EFEITO DE ABERTURAS NA BLINDAGEM