Kable sygnałów cyfrowych przenikające do pomieszczenia z ekranami RF

Oświadczenie: Nie jestem wyszkolonym inżynierem elektrykiem ... Jestem absolwentem informatyki z około dziesięcioletnim doświadczeniem jako technik testowania RF. Nie wiem wszystkiego i dla mnie doświadczenie jest najważniejsze w takich praktycznych zastosowaniach. Jestem także jedyną osobą zajmującą się RF w mojej organizacji. Sięgam po doświadczonego specjalistę ds. Fal radiowych, zakłóceń elektromagnetycznych lub zakłóceń elektromagnetycznych, aby zająć się tym problemem.

Mam ekranowany bezprzewodowy pokój, który pełni również funkcję biura wykonanego ze spawanej stali o grubości 16, stosowanej do izolowania emisji wewnątrz niego ze świata zewnętrznego. Nie został dobrze utrzymany i w ciągu ostatnich kilku dekad nastąpiło kilka niewłaściwych elektrycznych przebić tarczy. Jako nowy inżynier RF próbuję przywrócić ekranowaną efektywność (SE) tłumienia pola elektrycznego i fali płaskiej co najmniej 60 dBm do 10 GHz. Po zakończeniu naprawy wykonamy test SE.

Dokonałem kilku napraw, w tym zaprojektowałem i zainstalowałem przejścia światłowodów poniżej granicy odcięcia (WBC) dla światłowodów oraz pozbyłem się kabli Ethernet i koncentrycznych. Prawidłowo przefiltrowałem wszystkie linie telefoniczne POTS, wykonałem naprawy palców i drzwi krawędzi noża, załatałem otwory, sprawdziłem filtry o strukturze plastra miodu i wyleczyłem kilka obszarów pod kątem korozji / rdzy.

Oto ostatni pozostały problem ...

W pokoju znajdują się cyfrowe linie kontrolne dla termostatów HVAC (Metasys N2, RS485, ekranowana skrętka) przechodzących przez „brudną stronę” obudów filtrów i przechodzących przez mały otwór 3/8 ”ze stali o grubości 16 do„ czystej strony ” obudowy filtra. Nie wolno mi usuwać linii. Mam dwie opcje, które widzę: konwersję na światłowód i przejście przez WBC lub połączenie ekranu kabla ze stalową obudową. Elektryczne filtrowanie kabli cyfrowych, z czego Myślę, że rozumiem, byłoby problematyczne, ponieważ odfiltrowałoby komponenty wysokiej częstotliwości w sygnałach cyfrowych. Proszę mnie poprawić, jeśli się mylę. Konwersja na światłowód jest trudna z powodu braku gniazd AC dla konwerterów światłowodowych na obie strony ekranowanego pokoju.

Myślę, że chcę przymocować ekran kabla do stalowej obudowy i wypełnić otwór 3/8 "wokół kabla stalową lub miedzianą wełną. Czy doświadczeni ludzie myślą, że będzie to" wystarczająco dobre ", aby osiągnąć ekranowaną skuteczność> 60dBm dla tłumienia pola elektrycznego i fali płaskiej do 10 GHz?

Wszystko, co opisujesz, brzmi jak dotąd rozsądnie. Wymagania dotyczące SE 10GHz są dość wysokie, a typowe filtry audio nigdy się nie zbliżą. Posiadanie termostatu w pomieszczeniu z osłoną nie jest jednak typowe, a wentylacja o strukturze plastra miodu (wlot i wylot) jest zwykle wystarczająca dla większości zarządców obiektów (najlepiej nie wspominając o głowicach zraszaczy). Czy będziesz przeprowadzać testy odporności na promieniowanie RF? Jeśli tak, możesz uszkodzić sam termostat.

Jeśli to konieczne, możesz zamknąć całą długość kabla w stalowym kanale, biegnij wzdłuż jednego z rogów pomieszczenia (poziomego i pionowego). Chociaż pola magnetyczne nie są idealne, pola te są nieco osłabione w tych obszarach. Kusiłbym wtedy, aby zamknąć termostat w metalowym pudełku, które ma ekran z drobnej siatki miedzianej i przymocować go do ścian pomieszczenia z osłoną. Wreszcie, dodawanie perełek ferrytowych Low-Q do kabla na obu końcach nie jest bolesne. Będziesz musiał wybrać ferryt pod kątem skuteczności wokół częstotliwości, której dotyczy problem. Na koniec, jeśli martwisz się metalowym przewodem odbijającym sygnały RF, możesz uzyskać płytki ferrytowe o kwadratowym przekątnej około 4 cali i przykleić je nad kanałem pod kątem 45 stopni w rogach. To samo dotyczy skrzynki termostatu na ścianie,

Dołączony do testów skuteczności ekranowania, może możesz ustawić antenę i ekran otoczenia w tle z analizatorem lub odbiornikiem. Da to również profil emisji sygnałów cyfrowych na termostacie. Jeśli ostatecznie nie da się ich wyeliminować, po prostu trzeba je wymienić jako część szumu tła za każdym razem, gdy przeprowadzasz jakiekolwiek testy.

co z umieszczeniem kabla 485 w rurce stalowo-żelaznej. Prawdopodobnie jest to promieniowanie magnetyczne, a nie statyczne. Nie jestem przekonany co do stosowania wełny - przesiewanie zasadniczo wymaga gęstości i masy metalu żelaznego. Jedyny raz, kiedy w to wpadłem, to ekranowanie sprzętu audio z zasilacza zamontowanego w stylu retro. Kupiliśmy drogi mu-metal, ale ostatecznie najbardziej skuteczny był kawałek złomu żelaznego z podłogi warsztatu. Domyśl. Będziesz musiał trochę poeksperymentować, ale wybierz żelazo / stal i masę.

Filtr ferrytowy CM? Kiedy wykonałem pracę EMI, która wymagała wyprowadzenia sygnału do DUT, w domu testowym było duże pudełko ferrytów, które jednak poprowadziliśmy liniami cyfrowymi. To tłumiłoby szum w trybie wspólnym, ale nie wpłynęło na różnicę. Na przykład działał dobrze z Ethernetem, więc myślę, że poradziłby sobie również z RS-485.

Czy przerobić termostat na połączenie optyczne? Zakładając, że w jakiś sposób możesz dostać do niego zapas napięcia. Zapewniłoby to izolację galwaniczną od komputera głównego HVAC.

Otoczyć pudełko ekranem Faraday? Prawdopodobnie i tak musisz to zrobić, niezależnie od tego, jak radzisz sobie z kablem, zakładając, że ma on jakiś mikrokontroler i wyświetlacz.