wielkości otworów,częstotliwości promieniowania,• liczby otworów.W takim przypadku tłumienie ekranu można wyrazić zależnością:T= 20 log l – 10 log(n),2dgdzie n jest liczbą otworów.Obudowa urządzenia najczęściej składa się z kilku częściwykonanych z blachy i połączonych ze sobą za pomocą śrub(lub w inny sposób). Taka obudowa traci część swoich właściwościekranujących, ponieważ ma długie odcinki styku mechanicznegomiędzy poszczególnymi elementami. Miejsca te są trudnedo uszczelnienia elektromagnetycznego. Z elektrycznego punktuwidzenia miejsce styku poszczególnych elementów składa sięz dwóch składowych: rezystancji i pojemności.•Rys. 4. Rodzaje uszczelnień stosowane w procesie ekranowania•Rys. 5. Elementy do zabezpieczania otworów w obudowach ekranujących– filtry typu „plaster miodu” oraz szyba przewodzącaZ powodu występowania w złączu składowej o charakterzepojemnościowym, impedancja złącza maleje wraz ze wzrostemczęstotliwości sygnału zaburzającego. Oznacza to, że wraz zewzrostem częstotliwości poprawia się działanie ekranujące wieloczęściowejobudowy. Poprawa ta ma jednak granicę odpowiadającązrównaniu się długości złącza z rzędem długości faliemitowanej przez źródło zaburzeń. Impedancja styku elementówobudowy jest zależna od:materiału blachy,docisku w miejscu styku,• jakości stykających się powierzchni.Powszechnie stosowanymi rozwiązaniami, zapewniającymiodpowiednią wartość tłumienia obudowy ekranującej, są dobrejjakości uszczelki elektromagnetyczne oraz elementy zabezpieczająceróżnego typu otwory.FiltrowanieFiltrowanie jest najczęściej stosowanym sposobem tłumieniazaburzeń występujących w przewodach zasilających i sygnałowych.Nie powinno ono wywierać wpływu na sygnał roboczy,w związku z czym można eliminować tylko te zaburzenia, którezawierają się w pasmach częstotliwości niewykorzystywanychprzez sygnał użyteczny. Wobec tego filtrowanie jest możliwe dozastosowania tylko w przypadku, gdy sygnał zaburzający i sygnałużyteczny w przeważającej mierze tworzą składowe o różnychczęstotliwościach. Realizacja celu filtrowania jest łatwo osiągalnana przykład w przewodzie sieciowym, w którym występująsygnały zaburzające, będące składowymi sygnału wideo. Bardzotrudne jest przeprowadzenie tego procesu w interfejsie wideo,w którym występują sygnały zaburzające w postaci najniższychharmonicznych sygnału zegarowego.Brak skuteczności filtrowania wynika z dwóch powodówprzedstawionych poniżej.Sprzężenie między wejściem i wyjściemPrzykładowo filtr dolnoprzepustowy typu T charakteryzujesię bardzo wysoką impedancją między wejściem a wyjściem dlaczęstotliwości z zakresu pasma pracy. W wyniku złego montażułatwo może powstać sprzężenie między wejściem a wyjściem,powodujące, że filtr staje się nieskuteczny. Ekranowanie filtru zapomocą osłony metalowej może także okazać się nieskuteczne.Jeżeli w filtrze kompaktowym, ekranowanym dookoła, sprzęgająsię ze sobą przewody wejścia i wyjścia, to jego działanie równieżnie będzie skuteczne.Indukcyjności pasożytnicze w przewodach masyW celu uzyskania poprawnego działania filtrującego, kondensatoryrównoległe filtru dolnoprzepustowego muszą miećmożliwość odprowadzenia energii sygnału zaburzającego bezpośredniodo masy lub ziemi. Indukcyjności pasożytnicze liniiprzewodzących znacznie osłabiają działanie filtrów. Są to np.indukcyjności ścieżek przewodzących, przewodów drutowych,śrub, blach itd. włączonych w szereg z kondensatorem.Problemy z zaburzeniami przewodzonymi i z odpornościąna te zaburzenia można dość łatwo rozwiązać przez filtrowaniesieci, o ile jest pewne, że zaburzenia te nie powstały wskuteksprzężenia między kablem urządzeń peryferyjnych a kablemsieciowym.Jako filtry sieciowe mogą być stosowane filtry kompaktowelub dyskretne. Ważne zagadnienia, które powinny być brane poduwagę przy montażu filtrów kompaktowych, ekranowanych zewszystkich stron, wymieniono poniżej.• Filtry w postaci kondensatora Y, zamkniętego wewnątrz obudowyekranującej i połączonego z blachą ekranu, wymagają niskoimpedancyjnegopołączenia z chassis. Oznacza to, że filtr musibyć przymocowany – przez połączenia śrubowe – dużą swojąpowierzchnią do metalowego chassis lub obudowy. W tym celunależy usunąć lakier z łączonej powierzchni filtru.• Przyłączenie przewodu ochronnego filtru nie odgrywa żadnejroli w przypadku kompatybilności elektromagnetycznej. Jest realizowanetylko w celu zapewnienia bezpieczeństwa i nie wystarczado odprowadzenia zakłóceń.Filtrowanie strony DC zasilacza jest niemożliwe, gdy jest onzbudowany jako moduł zamknięty, ewentualnie jest podzespołemwymiennym i z tego powodu nie jest możliwa żadna ingerencjaw jego strukturę. Elementy indukcyjne po stronie DC muszą byćz reguły przystosowane do dużych prądów, poza tym musząfiltrować wiele wyprowadzeń.Prostym sposobem jest odsprzęganie za pomocą kondensatorów.Ponieważ kondensator dla wyższych częstotliwości w istocienie jest kondensatorem, lecz złożonym układem różnych elementów,należy dobrze przeanalizować, jaki kondensator nadajesię do zastosowania w konkretnym przypadku. Równie ważnejest podłączenie go do obwodu w taki sposób, aby zapewnićnajlepszą skuteczność działania.Zaburzenia mogą być również eliminowane za pomocą dławików.W tym przypadku energia zakłóceń nie jest odprowadzanado masy, ale zamieniana na energię cieplną w dławiku.Ekranowany przewód urządzenia peryferyjnego, któregoekran jest podłączony dwustronnie do obudowy, dookoła przewodui w sposób zapewniający małą impedancję, powinienrozwiązać wszystkie problemy w zakresie EMC, dotyczące emisjizaburzeń przez złącza i interfejsy. W praktyce jest to jednakznacznie trudniejsze. Decydują o tym następujące elementy:wady obudowy,słabe punkty złączy,• skończone wartości tłumienia ekranu przewodów.1570 PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY • ROCZNIK LXXXIV • i WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE • ROCZNIK LXXX • nr 11/2011
W związku z tym w celu odkłócania złączy i interfejsów możnazastosować następujące rodzaje filtrów:uniwersalną wtyczkę filtrującą,zintegrowany filtr linii sygnałowej,• filtr dyskretny.Ekranowanie przewodówNajlepszą skuteczność ekranowania można osiągnąć dziękidwustronnemu połączeniu ekranu kabla do obudów ekranujących.Prowadzi to do znacznego zmniejszenia powierzchni pętliwrażliwej na zaburzenia oraz jednocześnie je emitującej. Zasadęredukcji powierzchni pętli przedstawiono na rys. 6.stwa VCC również tworzy wysokoczęstotliwościową powierzchnięodniesienia. Budowę czterowarstwowej płytki przewodzącejprzedstawiono na rys.7.•Rys. 7. Budowa czterowarstwowej płytki drukowanejPotencjał VCC i GND powinien być ustalony przy wysokiejczęstotliwości. Obie warstwy muszą charakteryzować sięmałą impedancją względem obudowy lub masy. W przypadkupowierzchni GND uzyskuje się to przez metaliczne połączeniez obudową na dużej powierzchni. Dla warstwy VCC właściwepołączenie gwarantują pojemność obu warstw względem siebieoraz dodatkowe kondensatory.•Rys. 6. Redukcja płaszczyzny pętli wrażliwej przez obustronne połączenieekranu z masąWykonanie płytki drukowanejObwody elektroniczne z reguły są wykonywane na płytkachdrukowanych. Z powodu znacznej szybkości pracy podzespołówelektronicznych i związanych z tym stromych zboczy impulsówsygnałów, są one jednymi z najważniejszych elementów przyrozważaniu problemów EMC i ochrony informacji.Jedno- i dwuwarstwowe płytki drukowane mają następującezadania:• mechaniczne umocowanie elementów składowych (elektronicznych),• doprowadzenie prądu zasilającego do elementów składowych(elektronicznych),• przekazywanie sygnałów.Doprowadzenie prądu zasilającego i sygnałów w tym przypadkunastępuje przez miedziane linie o przekroju prostokątnym.W przypadku gdy nie ma do dyspozycji określonej powierzchniodniesienia (warstwa masy), przewodzące ścieżki drukowanemogą się sprzęgać ze sobą oraz z sąsiednimi elementami obudowyi przewodami. Istotne, z punktu widzenia indukcyjnościścieżek drukowanych, jest położenie i rodzaj przewodu powrotnego.Im bardziej jest on oddalony i im cieńsza jest ścieżka, tymwiększa indukcyjność. Jeżeli sposób umieszczenia ścieżek niejest precyzyjnie określony, wartość indukcyjności jest trudna dooszacowania. Trudność ta wynika z wpływu otoczenia i faktu,że we wszystkich sąsiednich ścieżkach są indukowane prądywirowe.Rozwiązaniem może być stosowanie czterowarstwowychpłytek drukowanych. W ten sposób uzyskuje się pewien rodzajlinii przewodzącej, znany jako linia mikropaskowa (stripline,microstrip).W przypadku linii mikropaskowej tor przewodzący jestumieszczany po jednej stronie dielektryka, natomiast po przeciwnejznajduje się powierzchnia odniesienia – masa (lub powierzchniaGND).Powierzchnia masy musi tworzyć „wysokoczęstotliwościowąpowierzchnię odniesienia”, tzn. dla bezbłędnej pracy linii mikropaskowejmasa ta musi być połączona z obudową bezpośrednioi na dużej powierzchni. Przy czterowarstwowych płytkach war-Rozwiązania konstrukcyjne– ochrona przed oddziaływaniemPOLA EMCKomponenty kompleksowej ochrony obiektówi systemów przed zakłóceniami EMCW rozbudowanych systemach elektronicznych zaburzeniaelektromagnetyczne oddziałują m.in. na:• biegnące nad ziemią lub zakopane linie przesyłowe dochodzącedo obiektów,układy przewodów ułożone w obiektach,anteny,stalowe konstrukcje budynków,instalacje wodnokanalizacyjne,• systemy uziemiania urządzeń,•Rys. 8. Przykład oddziaływania sygnałów zaburzających na urządzenieelektronicznePRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY • ROCZNIK LXXXIV • i WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE • ROCZNIK LXXX • nr 11/20111571