中文简体Immaginate il pavimento di una fabbrica in un impianto di lavorazione dei metalli. Una telecamera CCTV sorveglia la banchina di carico e l'immagine è pulita finché non si avvia l'azionamento a frequenza variabile del carroponte. Il monitor mostra le barre rotanti e il registratore registra i dropout. La stessa storia si ripete in innumerevoli siti: l'interferenza è reale, ma raramente proviene dalla telecamera o dal registratore. Proviene dal percorso del cavo tra di loro.
La conclusione che vale per la maggior parte delle indagini sul campo è semplice: quando un cavo coassiale rileva interferenze elettromagnetiche, il guasto è quasi sempre una discontinuità dello schermo, un errore di messa a terra o una struttura dello schermo troppo leggera per l'ambiente. Correggi questi tre punti e il cavo rifiuterà efficacemente i campi esterni.
Dove l'interferenza elettromagnetica entra in un cavo coassiale
Il cavo coassiale è progettato per essere immune ai campi elettromagnetici esterni. Il conduttore centrale trasporta il segnale e il conduttore esterno, lo schermo, lo circonda per l'intera lunghezza. Un campo esterno induce corrente all'esterno dello schermo e, se lo schermo è continuo e adeguatamente messo a terra, la corrente non raggiunge mai il conduttore interno. L'interferenza entra attraverso i buchi di questa disposizione.
I fori più comuni sono meccanici:
- Una curva stretta o una sezione schiacciata aprono degli spazi tra i fili della treccia.
- Un connettore crimpato su una treccia distribuita in modo non uniforme lascia una fessura circonferenziale.
- Un'incisione nella guaina consente all'umidità di attaccare la treccia e la treccia corrosa perde sia conduttività che copertura.
Questi non sono fallimenti esotici; sono il risultato quotidiano di una spelatura frettolosa, di strumenti di crimpatura di bassa qualità e di cavi tirati saldamente attraverso spigoli vivi.
Il lato esterno del problema è altrettanto prevedibile. Gli azionamenti a frequenza variabile, gli alimentatori a commutazione, i motori elettrici, le apparecchiature di saldatura e i trasmettitori radio generano tutti campi che si accoppiano in queste discontinuità. Il cavo si comporta quindi come un'antenna: l'interferenza viaggia verso l'interno sul conduttore centrale e la stessa apertura irradia il segnale verso l'esterno, motivo per cui un cavo che perde può disturbare le apparecchiature vicine ed essere disturbato allo stesso tempo.
La costruzione dello scudo determina la quantità di EMI che raggiunge il nucleo
La decisione più importante nella protezione EMI è la costruzione del conduttore esterno. Gli ingegneri dei cavi descrivono la qualità della schermatura in base all'impedenza di trasferimento, espressa in milliohm al metro. Più basso è il valore, meno interferenze passano dall'esterno del cavo all'interno.
Il principali categorie di cavi coassiali RF seguire questa stessa divisione, dalle schermature intrecciate leggere alle schermature a tubi pieni.
| Costruzione dello scudo | Copertura strutturale | Impedenza di trasferimento relativa | Flessibilità | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|
| Treccia singola (classe RG6/RG59) | Tipicamente copertura ottica del 90-95%. | Alto | Alto | Brevi cadute interne in ambienti poco rumorosi |
| Treccia più lamina (tri-schermatura o quad-schermatura) | Lamina al 100% più strato di treccia | Medio | Medio-high | Calano TVCC e CATV in aree miste commerciali o industriali |
| Tubo corrugato in alluminio | Solido al 100%, senza aperture | Molto basso | Basso | Alimentatori trunk RF e downlink di antenne esterne |
| Tubo di rame corrugato | Solido al 100%, senza aperture | Bassoest | Basso | Alto-power RF feeders and long permanent runs |
La treccia ha un punto debole fondamentale alle alte frequenze: i fili intrecciati sono elettromagneticamente trasparenti negli spazi tra loro. La percentuale di copertura ottica, sebbene utile, sovrastima l'effetto schermante. Una schermatura composta solo da treccia su un percorso a 900 MHz o 2,4 GHz può accoppiare molte più interferenze rispetto alla stessa treccia a 100 MHz. L'aggiunta di uno strato di lamina chiude la maggior parte di questi spazi vuoti perché la lamina è continua. Meglio ancora, un tubo solido, di alluminio corrugato o di rame, non ha alcuno spazio vuoto e la sua impedenza di trasferimento rimane bassa su una gamma di frequenze molto ampia.
Questo è il motivo per cui gli alimentatori RF ad alte prestazioni utilizzano tubi corrugati anziché trecciati. Il compromesso è la flessibilità: un cavo tubolare si piega meno facilmente e ha un raggio di curvatura minimo maggiore. Per un alimentatore permanente in un ambiente rumoroso, a 7/8 con poche perdite cavo coassiale in tubo di alluminio corrugato combina una bassa attenuazione con un conduttore esterno solido, che lo rende una scelta frequente per i downlink dell'antenna e i collegamenti dal trasmettitore all'antenna.
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Anche una schermatura perfetta non proteggerà un sistema collegato a terra in modo errato. Il guasto di messa a terra più comune nelle installazioni coassiali è il circuito di terra. Quando lo schermo è collegato a terra ad entrambe le estremità di un lungo tratto e i due punti di terra hanno potenziali diversi, lungo lo schermo scorre una corrente. Poiché lo schermo ha resistenza, ai suoi capi appare una piccola tensione e tale tensione viene vista dal circuito ricevente come un'interferenza.
Il classic symptom in video systems is a horizontal bar that drifts vertically through the image. In data systems, it appears as an elevated bit error rate on the link.
La pratica corretta dipende dal tipo di sistema. Per un collegamento video di sola ricezione, collegare a terra la schermatura solo all'estremità del ricevitore e isolare l'estremità lontana. Per gli alimentatori di antenne esposti ai fulmini, installare un parafulmine nel punto in cui il cavo entra nell'edificio e collegare tale protettore al sistema di elettrodi di messa a terra dell'edificio con un conduttore corto e diritto. Non utilizzare la schermatura del cavo stessa come percorso di terra dall'antenna all'ingresso dell'edificio.
La geometria di installazione è il secondo fattore comune. Un cavo coassiale tirato attraverso lo stesso portacavi dei conduttori di potenza, o legato insieme al cavo di alimentazione del motore, capta qualunque campo emettano quei conduttori. Anche una buona schermatura composta da treccia e lamina può essere sopraffatta quando la sorgente è a pochi centimetri di distanza.
La qualità del connettore merita un'attenzione specifica perché è la causa più comune di intermittenza. Un connettore a compressione che cattura tutti i fili della treccia in modo uniforme è molto più affidabile di un connettore a crimpare applicato con uno strumento economico. La treccia deve essere ripiegata uniformemente sulla ghiera e il conduttore centrale non deve sporgere oltre la faccia di contatto. In pratica, un guasto di terminazione si manifesta come una perdita periodica di segnale correlata alla vibrazione o al cambiamento di temperatura, non come un rumore di fondo costante. Verificare ciascuna terminazione con una misurazione della scansione o della perdita di ritorno dopo l'installazione.
Il practical rules for cable routing are simple:
- Mantenere almeno 150 mm di separazione tra i cavi coassiali e i cavi di alimentazione in percorsi paralleli.
- Incrociare i cavi di alimentazione a 90 gradi quando l'incrocio è inevitabile.
- Non far passare mai il cavo coassiale all'interno dello stesso condotto del cablaggio di rete.
Scelta della schermatura giusta per una posizione soggetta a interferenze elettromagnetiche
Una volta corretta la pratica di installazione, la struttura del cavo diventa il fattore decisivo. La questione non è se il cavo sia schermato, perché quasi tutti i cavi coassiali sono schermati. La vera domanda è quale classe di schermatura è giustificata dall’ambiente acustico.
Sistemi a 75 ohm: drop e trunk
Per cadute da 75 ohm in case, uffici e normali edifici commerciali, di solito è adeguato un RG6 a treccia singola. Quando la caduta corre vicino a vani ascensore, azionamenti HVAC o pannelli di distribuzione, passare a una costruzione lamina più treccia. An Cavo intrecciato con conduttore esterno RG6 costruito per il servizio CCTV aggiunge un ulteriore livello di protezione a un costo modesto, motivo per cui appare in molte specifiche di sorveglianza commerciale.
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Per gli alimentatori RF da 50 ohm la decisione segue la stessa logica. I ponticelli corti e flessibili tra la radio e l'alimentatore permanente possono utilizzare una struttura intrecciata, ma il percorso permanente, soprattutto all'aperto o nell'ambiente della macchina, appartiene ad un cavo a tubo corrugato. Il pieno portafoglio di prodotti per cavi coassiali copre entrambe le estremità della gamma, dai cavi intrecciati superflessibili ai tubi ondulati anulari in rame e alluminio.
Il cavo coassiale non deve temere interferenze elettromagnetiche; è costruito per rifiutarlo. I guasti riscontrati sul campo sono riconducibili a uno scudo danneggiato, un circuito di messa a terra o una classe di scudo troppo leggera per l'ambiente. Controlla questi tre punti in ordine e la maggior parte dei problemi di interferenza risultano essere problemi di installazione che vengono risolti prima della sostituzione del cavo. Quando l'ambiente lo richiede veramente, un cavo a tubo solido rimuove ogni dubbio rimanente.
