Dziś jest: piątek,
03 lipiec 2009
  
   
STRONA KOMPATYBILNOŚCI ELEKTROMAGNETYCZNEJ
Tu jesteś: Strona główna
 
 
Szukaj

Grupy produktów
Komory pomiarowe
Testy EMC - urządzenia cywilne
Testy EMC - urządzenia wojskowe
Testy EMC - urządzenia lotnicze
Testery wiązek elektrycznych
Ochrona informacji niejawnych
Technika filtrowania
Technika ekranowania i uszczelniania EMC
Pomiary pól E/H
Technika odprowadzania ciepła
Kalejdoskop EMC (artykuły, broszurki)
Dr EMC = zadaj pytanie
Nasi partnerzy
Laboratoria EMC w Polsce
Serwis urządzeń
Ulubione
 
 
Acrobat Reader
 
Ekran z absorbem do płytek PCB
OBUDOWY EKRANUJĄCO-ABSORBUJĄCE
DO MONTAŻU NA PŁYTCE DRUKOWANEJ
 
LOKALNE EKRANOWANIE/ABSORBOWANIE ENERGII W.CZ. Z PROCESORÓW, ZEGARÓW, PRZETWORNIC SCALONYCH, ... - NOWOŚĆ W POLSCE.
 
Ostatnie 10 lat to era zmian w projektowaniu układów elektronicznych. W tym czasie zostały udoskonalone, wprowadzone do seryjnych urządzeń i spopularyzowane komponenty obniżające poziom zaburzeń elektromagnetycznych (EMI). Największy postęp dokonał się w obszarze ekranowania i absorbowania energii w.cz. Źródłem tych zmian jest gwałtownie rosnąca częstotliwość pracy urządzeń połączona z miniaturyzacją i upakowaniem elementów scalonych. Drugim biegunem postępu w jakości rozwiązań są malejące koszty produktu - pochodna oczekiwań rynku i możliwości technologicznych. Ewolucja technologiczna, w pełni automatyczny montaż i dostępność elementów EMC (w tym przypadku rozwiązań ekranująco-absorbujących) spowodował traktowanie ich jako podzespoły funkcjonalne tzn takie bez których dane urządzenie nie może działać poprawnie. Bez odpowiednio zamontowanych uszczelnień w.cz. czy absorberów współczesne układy nie zachowują swoich funkcji (niewystarczająca odporność) lub zakłócają pracę innym (za wysoka emisja). Dlatego tak ważnym etapem projektowania jest proces wyboru odpowiednich środków/metod poprawiających kompatybilność elektromagnetyczną spośród dostępnych.
 
Kryterium wyboru oprócz spraw ściśle merytorycznych:
  • częstotliwość pracy
  • skuteczność pochłaniania energii w funkcji częstotliwości
  • trwałość i niezawodność
jest również ekonomia. To ona często decyduje o rozwiązaniu finalnym, gdyż traktuje poważnie sprawy kosztów zaadoptowania rozwiązań EMC do reszty, kosztów montażu i przede wszystkim zakupu.
 
Oto, krótki zarys dotyczący tylko fragmentu rynku EMC - dostępnych już w Polsce najnowszych rozwiązań ekranująco-absorbujących. Sprawy związane z filtrowaniem zaburzeń w torach zasilania czy redukowaniem zaburzeń wypromieniowanych poprzez obudowę zostały przedstawione w innych artykułach naszego działu (www.astat-emc.com.pl) do, których lektury serdecznie zachęcam.
 
TYPY MATERIAŁÓW EKRANUJĄCYCH/ABSORBUJĄCYCH
Podział jest dość wyraźny ponieważ literatura/rynek traktuje te materiały jako:
  • dyskretne - dedykowane do jednego źródła, linii, typu narażeń. Przykładem jest płaski absorber ferrytowy, montowany na powierzchnię procesora, zegara, przetwornicy lub innego układu scalonego tak by pochłonąć z niego część energii w.cz.(pochłanianie z jednego konkretnego elementu - ściśle dobrane w funkcji częstotliwości pracy i zdolności absorbowania)

Rys. 3 - dyskretne redukowanie zaburzeń
  • kompleksowe - dotyczące całego systemu oddziaływań lub grupy komponentów. Przykładem jest "baryłka ferrytowa" obejmująca wiązkę kablową (absorbcja energii w.cz. z wielu źródeł, szerokopasmowo, bez wyraźnego punktu pracy na osi częstotliwości)

Rys. 4 – Kompleksowe redukowanie zaburzeń
W analizie ekranu elektromagnetycznego należy rozważyć trzy zdarzenia (przedstawione na rysunku 5)

Rys. 5 - Analiza fali padającej na ekran elektromagnetyczny
PRZENIKANIE - część sygnału padającego na ekran, który nie zostanie ani odbity ani pochłonięty, przenika poza ekran i może wpływać na sąsiednie układy.
ODBICIE - część sygnału padającego na powierzchnię ekranu zostanie odbita ze względu na zjawiska zachodzące w układzie zewnętrznej warstwy ekranu o pewnej przewodności oddziałującej z falą o wysokiej częstotliwości. Te efekty zachodzą bez względu na grubość danego ekranu.
Zazwyczaj wyższa przewodność ekranu powoduje lepszą skuteczność ekranu dla odbić fali padającej.
ABSORBCJA - w odróżnieniu do własności odbijających, absorbcja jest dla każdego ekranu powiązana z jego grubością czyli drogą, którą musi przebyć fala padająca - jej wprost proporcjonalnym wymiarem jest opór stawiany fali. Im grubszy ekran, tym większe są jego możliwości pochłaniania energii. Jednakże zasada "im grubszy, tym lepszy" posiada ograniczenia wynikające z kosztów, dopuszczalnej masy i akceptowalnych wymiarów. I to właśnie tu pojawia się pole dla najnowszych materiałów ekranująco-absorbujących. Oczywiście muszą wykazywać się doskonałą przewodnością powierzchniową i zdolnością pochłania dla wysokich częstotliwości przy zwartych gabarytach.
Oto współczesne rozwiązania stopniujące skuteczność działania od podstawowych możliwości do bardzo kompleksowych i szerokopasmowych
LOKALNE OBUDOWY EKRANUJĄCE - lekkie, zwarte składające się z dwóch części obudowy. Dolna ich część ma wpuszczone pin'y w odpowiednie otwory i jest przylutowana, natomiast górna część (przykrywka) nachodzi na zasadzie sprężynujących zatrzasków.

Rys. 6 Lokalne obudowy ekranujące
Swoim działaniem obejmują wydzielony fragment płytki PCB, w którym znajdują się najbardziej promieniujące (większość aplikacji) lub najbardziej wrażliwe (rzadkie stosowane w praktyce) elementy. Dla sporej grupy urządzeń jest to wystarczające rozwiązanie, szczególnie tam gdzie poziom emisji lokalnej jest na niskim poziomie, niewiele wykraczającym poza dopuszczalne limity przyjęte w normach. Ważne jest dokładne zlokalizowanie rzeczywistego źródła zaburzeń za pomocą wskaźników/sond bliskiego pola E/H (np. CTK 31 - oferowane przez firmę Astat) tak by w odpowiednim miejscu umieścić obudowę ekranującą. Pewną wadą tej metody jest wzajemne narażanie się komponentów zamkniętych w jednej obudowie, wynikające ze sporej ilości odbić wewnątrz.
Lokalne obudowy ekranujące, lekkie, zwarte składające się z dwóch części, dostępne są w trzech standardowych rozmiarach, które występują w wersjach tłumienności w zakresie od 1 MHz do 3 GHz.
 
Nr artykułu
A
B
C
D
E
Zakres częstotliwości
Tłumien-
ność
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
P S28B2265-24
1.125
28,6
2.250
57,2
.196
5,0
.100
2,5
.375
9,5
100 MHz -1 GHz
maks. przy 250 MHz
40 dB @
100 MHz
 
P S28B2480-24
1.125
28,6
2.440
62,0
.196
5,0
.100
2,5
.530
13,5
100 MHz -1 GHz
maks. przy 250 MHz
65 dB @
100 MHz
P S25B2480-24
1.125
28,6
2.440
62,0
.196
5,0
.100
2,5
.530
13,5
100 MHz -1,2 GHz
maks. przy 700 MHz
180 dB @
700 MHz
P S33B2480-24
1.125
28,6
2.440
62,0
.196
5,0
.100
2,5
.530
13,5
1 MHz -30 MHz
maks. przy 30 MHz
15 dB @
30 MHz
P S20B2480-24
1.125
28,6
2.440
62,0
.196
5,0
.100
2,5
.530
13,5
Do 3 GHz
maks. przy 2,4 GHz
Pod aplikację
 
P S28B3000-44
2.000
50,8
3.000
76,2
.396
10,1
.120
3,0
.700
17,8
100 MHz -1 GHz
maks. przy 250 MHz
150 dB @
100 MHz
 
P S28B3000-59
3.000
76,4
4.500
144,2
.496
12,6
.120
3,0
.775
19,7
50 MHz - 1 GHz
maks. przy 250 MHz
150 dB @
100 MHz
 
 
Tej wady pozbawione są obudowy ekranująco-absorbujące.
LOKALNE OBUDOWY EKRANUJĄCO-ABSORBUJĄCE - wykonane identycznie ja przedstawione powyżej z tą jednak różnicą, że są wyposażone w warstwę absorbera naklejoną na górną powierzchnię.

Rys. 7 Lokalne obudowy ekranująco - absorbujące
Absorberem jest najczęściej baza gumowa z zatopionymi różnorodnymi wtrącinami / drobinami metalowymi - odpowiednio rozmieszczonymi w całej masie (Rys. 8).

Rys. 8 Absorber z wtrącinami
Rozkład, typ oraz ilość drobin jest podyktowany zakresem częstotliwości pracy i wypadkową skutecznością pochłaniania. Ta technologia umożliwia ukierunkowanie absorbera na konkretne pasmo częstotliwości tak by optymalnie redukować poziom zaburzeń (tzw. frequency tuning). Jednym z ograniczeń ilości drobin przewodzących w nośniku gumowym jest jego malejąca elastyczność i rosnąca masa.
Najnowocześniejsze rozwiązania ekranująco-absorbujące kierują się w stronę materiałów wielowarstwowych (Rys. 9).

Rys. 9 Absorber wielowarstwowy
Matryca o zmiennych właściwościach pochłaniających i różnych zakresach częstotliwości pracy jest zatopiona w bazie gumowej. Każda kolejna warstwa jest ściśle homogeniczna - posiada identyczne własności w całej objętości. Jednak kombinacja tych warstw umożliwia bardzo dokładne projektowanie wypadkowych parametrów absorbera. Co w połączeniu z szczelnym ekranem daje rewelacyjne wyniki. Potwierdza to szerokie zastosowanie w telekomunikacji, informatyce, technice wojskowej i branży pomiarowej. Górna częstotliwość pracy tych absorberów podyktowana jest potrzebami pochłaniania energii w.cz. z coraz szybszych układów elektronicznych. Aktualnie wprowadziliśmy na polski rynek materiały o skuteczności ok. 15 dB, pracujące do 110 GHz. Możliwość wyboru z pośród dostępnych wymiarów obudów i pasma pracy daje praktycznie nie ograniczone możliwości dla Konstruktorów.
 
Lokalne obudowy ekranujące - absorbujące dostępne w trzech standardowych rozmiarach, które występują z warstwą absorbera w 7 wersjach tłumienności w zakresie od 40 MHz do 5 GHz.
Tab. 2 Lokalne obudowy ekranująco - absorbujące do 5 GHz
 
Nr artykułu
A
B
C
D
E
Zakres
częstotliwości
Tłumien-
ność
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
P S100EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.198
5,0
.100
2,5
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
100 MHz @
-17.3 dB
P S300EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.198
5,0
.100
2,5
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
200 MHz @
-17.6 dB
P S400EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.198
5,0
.100
2,5
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
300 MHz @
-17.2 dB
P S500EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.189
4,8
.100
2,5
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
500 MHz @
-17.8 dB
P S800EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.192
4,9
.100
2,5
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
800 MHz @
-17.9 dB
P S3200EMC24
1.00
25,4
2.00
50,8
.196
5,0
.100
2,5
.500
12,7
40 MHz - 5GHz
3.2 GHz @
-31.3 dB
P S3200EMC24H*
1.00
25,4
2.00
50,8
.196
5,0
.100
2,5
.500
12,7
40 MHz - 5GHz
3.2 GHz @
-31.3 dB
 
P S100EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.398
10,1
.120
3,0
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
100 MHz @
-17.3 dB
P S300EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.398
10,1
.120
3,0
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
200 MHz @
-17.6 dB
P S400EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.398
10,1
.120
3,0
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
300 MHz @
-17.2 dB
P S500EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.389
9,9
.120
3,0
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
500 MHz @
-17.8 dB
P S800EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.392
10,0
.120
3,0
.500
12,7
50 MHz - 1 GHz
800 MHz @
-17.9 dB
P S3200EMC44
2.00
50,8
3.00
76,2
.396
10,1
.120
3,0
.500
12,7
40 MHz - 5GHz
3.2 GHz @
-31.3 dB
P S3200EMC44H*
2.00
50,8
3.00
76,2
.396
10,1
.120
3,0
.500
12,7
40 MHz - 5GHz
3.2 GHz @
-31.3 dB
 
P S100EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.498
12,6
.120
3,0
.250
6,4
50 MHz - 1 GHz
100 MHz @
-17.3 dB
P S300EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.498
12,6
.120
3,0
.250
6,4
50 MHz - 1 GHz
200 MHz @
-17.6 dB
P S400EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.498
12,6
.120
3,0
.250
6,4
50 MHz - 1 GHz
300 MHz @
-17.2 dB
P S500EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.489
12,6
.120
3,0
.250
6,4
50 MHz - 1 GHz
500 MHz @
-17.8 dB
P S800EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.492
12,6
.120
3,0
.250
6,4
50 MHz - 1 GHz
800 MHz @
-17.9 dB
P S3200EMC59
3.00
76,2
4.50
114,3
.496
12,6
.120
3,0
.250
6,4
40 MHz - 5 GHz

3.2 GHz @
-31.3 dB
P S3200EMC59H*
3.00
76,2
4.50
114,3
.496
12,6
.120
3,0
.250
6,4
40 MHz - 5 GHz
3.2 GHz @
-31.3 dB
 
Lokalne obudowy ekranująco - absorbujące dostępne w trzech standardowych rozmiarach: które występują z błoną absorbera w 10 wersjach tłumienności w zakresie od 2 GHz do 116 GHz.
Tab. 2 Lokalne obudowy ekranująco - absorbujące do 116 GHz
 
Nr artykułu
A
B
C
D
E
Zakres
częstotliwości
Tłumien-
ność
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
"
[mm]
P S58 A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.100
2,5
.100
2,5
.500
12,7
5.5 - 6.2 GHz
5.8 GHz @
-23.5 dB
P S100M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.145
3,7
.100
2,5
.500
12,7
9.2 - 10.8 GHz
10.0 GHz @
-23.5 dB
P S180M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.160
4,1
.100
2,5
.500
12,7
16.5 - 19.5 GHz
18.0 GHz @
-24.1 dB
P S240M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.176
4,5
.100
2,5
.500
12,7
22.5 - 25.5 GHz
24.0 GHz @
-24.3 dB
P S260M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.173
4,4
.100
2,5
.500
12,7
25.2 - 27.0 GHz
26.0 GHz @
-21.4 dB
P S380M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.176
4,5
.100
2,5
.500
12,7
35.8 - 40.2 GHz
38.0 GHz @
-21.4 dB
P S600M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.165
4,2
.100
2,5
.500
12,7
52.0 - 64.2 GHz
60.0 GHz @
-21.6 dB
P S760M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.184
4,7
.100
2,5
.500
12,7
72.0 - 80.0 GHz
76.0 GHz @
-20.0 dB
P S1100M A24
1.00
25,4
2.00
50,8
.184
4,7
.100
2,5
.500
12,7
104.0 - 116.0 GHz
110.0 GHz @
-21.2 dB
 
P S24M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.262
6,7
.120
3,0
.500
12,7
2.2 - 2.6 GHz
2.4 GHz @
-21.0 dB
P S58M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.300
7,6
.120
3,0
.500
12,7
5.5 - 6.2 GHz
5.8 GHz @
-23.5 dB
P S100M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.345
8,8
.120
3,0
.500
12,7
9.2 - 10.8 GHz
10.0 GHz @
-23.5 dB
P S180M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.360
9,1
.120
3,0
.500
12,7
16.5 - 19.5 GHz
18.0 GHz @
-24.1 dB
P S240M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.376
9,6
.120
3,0
.500
12,7
22.5 - 25.5 GHz
24.0 GHz @
-24.3 dB
P S260M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.373
9,5
.120
3,0
.500
12,7
25.2 - 27.0 GHz
26.0 GHz @
-21.4 dB
P S380M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.376
9,6
.120
3,0
.500
12,7
35.8 - 40.2 GHz
38.0 GHz @
-21.4 dB
P S600M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.365
9,3
.120
3,0
.500
12,7
52.0 - 64.2 GHz
60.0 GHz @
-21.6 dB
P S760M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.384
9,8
.120
3,0
.500
12,7
72.0 - 80.0 GHz
76.0 GHz @
-20.0 dB
P S1100M A44
2.00
50,8
3.00
76,2
.384
9,8
.120
3,0
.500
12,7
104.0 - 116.0 GHz
110.0 GHz @
-21.2 dB
 
 
Wstecz
 
 
Copyright © 2005-2009     ASTAT Poznań    Administracja LUKALA    All rights Reserved.  Wszystkie prawa zastrzeżone.