In questo mondo attuale di tecnologia avanzata e ampie connessioni, uno dei problemi salienti che affrontiamo è l'interferenza elettromagnetica (EMI), e necessita di immensa attenzione. La schermatura EMI è diventata un compito critico per mitigare i segnali di disturbo in tutto, dall'elettronica di consumo ai sistemi aerospaziali. Questo articolo spiega gli elementi essenziali della schermatura EMI con un'attenzione particolare a schermi, guarnizioni e ai loro materiali, e affronta anche i problemi di prestazioni affidabili in scenari complessi. Questa guida ha una moltitudine di scopi: i progettisti possono migliorare notevolmente la funzionalità dei loro prodotti e i professionisti possono ridurre il rischio di non conformità.
Cos'è uno scudo EMI?
Uno scudo EMI si riferisce a una barriera creata per bloccare o ridurre al minimo l'interferenza elettromagnetica (EMI) che interferisce con determinati dispositivi o sistemi elettronici. Di solito è composto da materiali conduttivi o magnetici che assorbono, riflettono o deviano segnali elettromagnetici indesiderati. Gli scudi EMI sono usati di routine in involucri elettrici, in cavi e su schede di circuito per garantire prestazioni affidabili, proteggere componenti sensibili e rispettare i requisiti normativi pertinenti. Evitando le interferenze, aiutano a preservare l'integrità dei segnali e la funzionalità del dispositivo elettronico.
Definizione e scopo della schermatura EMI
La schermatura EMI ha lo scopo di prevenire l'effetto delle radiazioni elettromagnetiche su dispositivi e sistemi. La schermatura è realizzata in modo da ridurre al minimo le interruzioni del segnale e proteggere le parti fragili. La schermatura è ottenuta utilizzando materiali che assorbono o riflettono i segnali indesiderati. La schermatura EMI si occupa dell'intercettazione delle radiazioni elettromagnetiche utilizzando tali materiali.
Come funziona uno scudo EMI?
Gli schermi per interferenze elettromagnetiche (EMI) utilizzano materiali progettati per riflettere, assorbire o trasmettere onde elettromagnetiche che altrimenti interferirebbero con i componenti elettronici. Più comunemente, la schermatura EMI incorpora materiali conduttivi, come metalli (rame, alluminio, acciaio) o rivestimenti, che vengono utilizzati per creare una barriera che impedisce ai segnali elettromagnetici di interferire con il funzionamento del dispositivo.
Il materiale di schermatura opera principalmente in due modalità. Innanzitutto, impedisce alle onde elettromagnetiche di penetrare nel dispositivo riflettendole. In secondo luogo, l'energia di queste onde elettromagnetiche è contenuta nel materiale di schermatura e viene successivamente assorbita e dissipata. Questi processi assicurano che l'importante circuito interno rimanga funzionale e indisturbato, assicurando al contempo che il dispositivo non irradi onde elettromagnetiche che interferiscano con altri dispositivi nelle vicinanze.
A titolo esemplificativo, ci sono le cosiddette misure di efficacia di schermatura (SE), in genere espresse in decibel (dB), dove 0 indica nessuna schermatura e numeri più alti indicano livelli di schermatura maggiori. Ad esempio, un materiale di schermatura con SE di 60 dB ridurrebbe la radiazione elettromagnetica di un fattore di un milione. I metodi avanzati di test e ottimizzazione della schermatura sono standardizzati, ad esempio, i metodi MIL-STD-285 o IEEE, consentendo una specifica più precisa delle prestazioni della schermatura.
Innovazioni come l'uso di compositi di carbonio e nanomateriali, tra cui il grafene, stanno diventando sempre più popolari per le loro capacità di schermatura EMI leggere ed efficienti. Questa innovazione aiuta a garantire la conformità con le severe normative sulle emissioni elettromagnetiche, vitali per settori come le telecomunicazioni, l'aerospaziale e i dispositivi medici.
Applicazioni comuni degli schermi EMI
Gli schermi EMI sono componenti essenziali in diversi settori che necessitano di professionisti della compatibilità elettromagnetica (EMC) per difendersi dalle radiazioni elettromagnetiche in arrivo. Di seguito sono riportati alcuni dei casi d'uso più comuni:
1. Telecomunicazioni:
I dispositivi di telecomunicazione come telefoni cellulari, stazioni base e router Wi-Fi fanno ampio uso di schermatura EMI. Con l'avvento della rete 5G, sono necessari nuovi materiali di schermatura per mantenere la potenza del segnale adeguata riducendo al minimo le interferenze delle trasmissioni ad alta frequenza. La ricerca di Mordor Intelligence suggerisce che il mercato della schermatura EMI crescerà notevolmente a causa dell'aumento degli investimenti nelle infrastrutture della tecnologia wireless.
2. Aerospaziale e Difesa:
L'industria aerospaziale e della difesa utilizza sistemi altamente sofisticati che richiedono livelli di protezione elevati da schermature EMI per difendere apparecchiature elettroniche sensibili da interferenze da radar, sistemi di comunicazione o altre fonti esterne. I satelliti, ad esempio, utilizzano schermature per proteggere i sistemi di bordo da radiazioni cosmiche e onde elettromagnetiche. Le soluzioni più recenti consistono in materiali leggeri come rivestimenti in alluminio o nichel e persino nanomateriali come il grafene.
3. I cavi incorporati nei dispositivi medici richiedono l'uso di materiali EMI specializzati poiché i segnali elettromagnetici esterni potrebbero interferire con il loro corretto funzionamento.
L'uso di dispositivi medici portatili e indossabili continua a crescere e la schermatura EMI è fondamentale per la loro sicurezza e le loro prestazioni. Le schermature sono ampiamente utilizzate in dispositivi medici come pacemaker, pompe di infusione e macchine per risonanza magnetica, assicurando che funzionino senza interferenze esterne per la massima efficienza riducendo al minimo i rischi. Un rapporto di Grand View Research ha rivelato che il segmento della schermatura EMI medica è destinato a crescere grazie ai crescenti requisiti di sicurezza e al miglioramento delle tecnologie sanitarie.
4. Industria automobilistica
L'inclusione di nuovi sistemi elettronici nei veicoli, inclusi ma non limitati a sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), infotainment e propulsori elettrici, ha aumentato la necessità di una schermatura EMI efficace. Questi sistemi devono avere schermature per impedire la diafonia tra sistemi concorrenti che potrebbero compromettere la sicurezza e l'affidabilità dei sistemi. La transizione globale alle auto elettriche sta ponendo nuovi requisiti di schermatura per ridurre le interferenze dai sistemi di batterie ad alta tensione, garantendo al contempo la conformità alle severe normative EMC. I dati di MarketsandMarkets indicano che il mercato della schermatura EMI per autoveicoli vedrà un rapido aumento con il passaggio ai veicoli elettrici.
5. Elettronica di consumo:
Dispositivi come laptop, console di gioco ed elettrodomestici intelligenti utilizzano la schermatura EMI per migliorare le prestazioni e rendere i dispositivi più durevoli. L'uso di pellicole di schermatura più sottili e flessibili sta crescendo man mano che l'industria elettronica si sposta verso la miniaturizzazione. IoT e altre tecnologie indossabili guidano la domanda di elettronica di consumo per migliorare l'efficacia della schermatura.
6. Automazione industriale
Le fabbriche moderne che hanno sistemi di automazione e robotica devono avere reti a bassa latenza e non disruptive. I materiali di schermatura EMI aiutano a ridurre le interferenze in modo che sia possibile il funzionamento preciso delle apparecchiature automatizzate, inclusi sensori e attuatori. Questo livello di affidabilità è fondamentale per applicazioni industriali dove le interferenze elettromagnetiche possono causare tempi di inattività, che si traducono in costi enormi.
La schermatura EMI è rimasta il mezzo principale per affrontare i problemi di affidabilità, sicurezza e funzionalità dei sistemi elettronici in un ambiente automatizzato e interconnesso attraverso queste aree applicative.
Quali materiali vengono utilizzati nella schermatura EMI?
Materiali conduttivi per schermatura EMI
I materiali conduttivi aiutano a ottenere un'eccellente schermatura contro i segnali elettromagnetici esterni. Tali materiali possono assorbire, riflettere o trasmettere energia di interferenza elettromagnetica, il che aiuta a mitigare le interferenze indesiderate. Metalli, vernici conduttive e compositi sono i materiali conduttivi più comunemente utilizzati per la schermatura EMI.
Metalli
Alluminio, rame e nichel sono alcuni dei metalli nella categoria di schermatura EH grazie ai loro prezzi accessibili e alla buona conduttività. Il rame, ad esempio, ha un'efficacia di schermatura che spesso supera i 120 dB in attenuazione entro un intervallo di frequenze. Oltre alla sua malleabilità, è anche resistente alla corrosione, quindi è un materiale standard nella schermatura dei cavi e negli involucri. L'alluminio, insieme al suo peso leggero, ha un costo basso. Tuttavia, la sua conduttività è inferiore a quella del rame.
Rivestimenti conduttivi
I rivestimenti conduttivi sono costituiti da particelle sospese di argento, nichel o grafite in una base di resina. Questi rivestimenti possono essere applicati a superfici non conduttive come la plastica per facilitare la fabbricazione di armature elettricamente conduttive. Ad esempio, i rivestimenti in nichel possono fornire un'efficacia di schermatura di 70-90 dB a seconda dello spessore e della tecnica di applicazione utilizzata. I rivestimenti conduttivi sono comuni anche nei settori aerospaziale e medico a causa dei loro vincoli di peso e materiale.
Polimeri Conduttivi
Il termine polimeri e compositi conduttivi si riferisce all'integrazione della conduttività elettrica con la flessibilità meccanica di materiali polimerici, nanotubi di carbonio o polimeri arricchiti di grafene, che forniscono una schermatura eccezionale con risparmio di peso. La ricerca suggerisce che i compositi di nanotubi di carbonio multiparete possono raggiungere 30-50 dB di efficacia di schermatura nell'intervallo GHz. Questi valori sono molto promettenti per i circuiti sofisticati dei sistemi di comunicazione wi-fi.
Tessuti e lamine metallizzate
Anche i tessuti e le lamine metallizzati leggeri hanno trovato largo impiego per la schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI), in particolare per strutture meno rigide e più semplici da installare. Un esempio calzante sono i tessuti in rame o argento metallizzati in poliestere o nylon, che hanno la capacità di bloccare le onde elettromagnetiche con un livello di attenuazione di 60-80 dB.
Nanomateriali
La nanotecnologia ha sviluppato nuovi materiali di schermatura come nanofili d'argento e compositi a base di grafene che presentano una notevole attenuazione delle interferenze elettromagnetiche. La ricerca indica che i materiali potenziati con grafene possono avere un'efficacia di schermatura superiore a 90 dB o uno spessore inferiore a 1 cm e un peso leggero, ideale per dispositivi elettronici di piccole dimensioni.
La scelta dei materiali conduttivi si basa rigorosamente su criteri specifici, che includono frequenza operativa, condizioni climatiche, peso del materiale e prezzo. Il progresso della scienza dei materiali continua a migliorare la conduttività dei materiali attraverso l'integrazione della schermatura EMI per i sistemi elettronici, garantendone così l'efficacia.
Confronto dei materiali di schermatura EMI
Per quanto riguarda i materiali di schermatura EMI (interferenza elettromagnetica), nella valutazione bisogna soppesare l'efficacia della schermatura, la composizione del materiale, la copertura di frequenza, l'ingombro e la spesa. I tessuti rivestiti in rame, alluminio, nichel, argento e polimeri conduttivi più comuni possiedono proprietà distinte che possono essere ulteriormente adattate per applicazioni specifiche nei materiali di schermatura EMI.
Ad esempio, il rame è molto ricercato per la sua capacità di attenuare le EMI su un'ampia gamma di frequenze, con un'efficacia di schermatura che spesso supera i 120 dB. I casi d'uso includono applicazioni aerospaziali e militari critiche. Gli svantaggi includono costo e peso. L'alluminio è meno costoso del rame ed è più leggero, ma potrebbe non schermare in modo altrettanto efficace a frequenze più basse.
Il nichel è ugualmente popolare per la sua facilità di corrosione e schermatura affidabile in ambienti difficili, sebbene le sue prestazioni impallidiscano rispetto alle schermature in argento. L'uso comune include dispositivi automobilistici e di comunicazione, che sono soggetti a un grado verificabile di esposizione ambientale. Le schermature in argento sono costose ma forniscono una conduttività eccezionale e schermatura, che può essere vantaggiosa nelle telecomunicazioni avanzate e nei dispositivi medici che operano su alte frequenze.
I polimeri conduttivi e i tessuti metallizzati stanno accelerando la loro adozione grazie alla loro flessibilità e alle proprietà leggere, che ne consentono l'uso in forme complesse. Questi materiali sono particolarmente utili nell'elettronica portatile, dove la flessibilità nel design e nel peso sono di fondamentale importanza. Ad esempio, gli elastomeri conduttivi hanno durata e prestazioni affidabili con un'efficacia di schermatura da 60 a 100 dB a seconda della composizione specifica.
Di recente stanno comparendo nuovi materiali compositi come i polimeri riempiti di grafene, con eccezionali proprietà termiche e meccaniche, oltre a un'efficacia di schermatura fino a 65 dB. Questi materiali rispondono alla necessità sempre crescente di materiali di schermatura EMI variabili in dispositivi elettronici compatti come gadget IoT e sistemi di tecnologia indossabile.
La selezione del materiale più adatto per la schermatura EMI richiede compromessi in termini di prestazioni, condizioni ambientali e budget disponibile. Utilizzando nuove idee e materiali moderni, gli ingegneri possono ottenere l'efficacia della schermatura elettromagnetica in diversi settori.
Soluzioni di schermatura EMI convenienti
Ottenere un equilibrio tra prestazioni e costi è sempre una sfida, e diventa più complesso con l'elettronica moderna che necessita di livelli aggiuntivi di conformità elettromagnetica. Mentre si realizzano soluzioni economiche di schermatura EMI, l'uso di materiali affidabili come maglie intrecciate, rivestimenti a base di alluminio e schiume conduttive è molto comune. Ad esempio, l'alluminio è un materiale facilmente reperibile che può essere utilizzato per la schermatura con un'efficacia che va da 60 dB a oltre 100 dB per la frequenza da 10 MHz a 1 GHz, a seconda del suo spessore e di come viene implementato.
La schermatura fornita dalle plastiche conduttive è moderata, ma queste parti sono facilmente personalizzabili e leggere, il che le rende un'opzione ragionevole per piccoli dispositivi di consumo. Inoltre, il rapporto costo-prestazioni è migliorato da innovazioni come questi polimeri e rivestimenti a basso costo che utilizzano nanomateriali di carbonio, poiché riducono la quantità di materiale necessaria senza diminuire il blocco delle schermature.
Allo stesso modo, le soluzioni di guarnizioni realizzate in tessuti rivestiti in nichel o elastomeri siliconici riempiti con particelle conduttive sono economiche per sigillare gli spazi vuoti negli involucri. Indubbiamente, sono più importanti per le prestazioni di schermatura in giunzioni e giunzioni dove si verificano perdite elettromagnetiche. Stiamo assistendo a un cambiamento nel settore verso l'uso di componenti di schermatura modulari con tecniche di produzione additiva. Ciò, a sua volta, ha ridotto il costo di produzione, il che consente di offrire soluzioni di schermatura personalizzate a prezzi inferiori.
Le soluzioni di schermatura EMI convenienti possono essere selezionate valutando le esigenze di prestazioni del sistema, la possibile atmosfera circostante come temperatura o umidità e la producibilità. Con l'applicazione di moderne tecnologie di scienza dei materiali e ingegneria, le industrie possono ridurre i costi senza compromettere gli standard di schermatura necessari per una conformità elettromagnetica ottimale.
Cosa sono le guarnizioni EMI e la loro importanza?
Tipi di guarnizioni di schermatura EMI
- Guarnizioni in elastomero conduttivo: questi tipi di guarnizioni sono realizzate in silicone o in un'altra matrice polimerica flessibile riempita con componenti conduttivi. Proteggono la schermatura e aiutano nella tenuta ambientale in applicazioni ad alte prestazioni.
- Guarnizioni metalliche: realizzate con materiali come maglie intrecciate o molle, le guarnizioni metalliche hanno un'elevata conduttanza e vengono solitamente utilizzate con involucri rigidi.
- Le guarnizioni in schiuma su tessuto sono una classe di materiali per guarnizioni in grado di fornire un'eccellente schermatura contro le interferenze elettromagnetiche esterne. Queste guarnizioni ultraleggere in schiuma ricoperta di tessuto conduttivo sono adatte per applicazioni che richiedono flessibilità e convenienza.
- Guarnizioni Form-in-Place (FIP): vengono versate sulle superfici come un liquido e impostate per creare una guarnizione conduttiva su misura. Sono ideali per forme intricate o irregolari.
- Guarnizioni in silicone con fili orientati: queste guarnizioni sono realizzate in silicone con fili conduttori allineati e sono diffuse negli assemblaggi in cui sono necessarie sia la schermatura EMI che la tenuta ambientale.
Come scegliere la guarnizione EMI giusta?
La scelta della guarnizione EMI ottimale richiede una valutazione approfondita dei requisiti di schermatura specifici, che garantiscono le migliori prestazioni. Inizialmente, determinare la quantità di interferenza elettromagnetica che richiede mitigazione, insieme alla gamma di frequenza. Fattori ambientali come temperatura, umidità e possibile esposizione a sostanze chimiche determinano la compatibilità e la durata dei materiali, che devono essere presi in considerazione. Confermare che la guarnizione corrisponda alle dimensioni fisiche e alla forma del design, in particolare per geometrie complesse o insolite. Infine, esaminare il rapporto prestazioni/costo per accertare la soluzione più economicamente fattibile. Assicurarsi di concentrarsi su guarnizioni che sono state sottoposte a test e hanno dimostrato un corretto funzionamento in ambienti operativi pertinenti.
Applicazioni delle guarnizioni EMI nell'elettronica
Le guarnizioni progettate per mitigare le interferenze elettromagnetiche (EMI) sono essenziali per la protezione dei componenti elettronici, riducendo al minimo le interferenze elettromagnetiche e fornendo una tenuta sicura per l'ambiente. Di seguito è riportato un quadro completo del loro utilizzo in diversi settori dell'elettronica:
Apparecchiature per le telecomunicazioni
Le guarnizioni EMI sono diffuse nei dispositivi RF (radiofrequenza) e microonde come router di stazioni base cellulari, satelliti e molti altri. Svolgono una delle funzioni più importanti per prevenire interferenze di segnale e congestione delle comunicazioni.
Dispositivi medicali
Le guarnizioni EMI supportano dispositivi sensibili come macchine per risonanza magnetica, pacemaker e altri dispositivi diagnostici, eliminando quasi completamente la distorsione del segnale e garantendo di conseguenza la sicurezza del paziente.
Tecnologia militare e aerospaziale
Tali guarnizioni sono importanti anche per la protezione dei sistemi avionici, delle apparecchiature radar e dei sofisticati dispositivi di comunicazione militare dai campi elettromagnetici estremi, solitamente presenti durante il funzionamento.
Elettronica di consumo
Dispositivi comuni come smartphone, laptop e console di gioco utilizzano guarnizioni EMI per evitare interferenze tra le parti interne del dispositivo e rispettare le normative vigenti.
Elettronica automobilistica
Le moderne funzionalità delle automobili, come il GPS, i sistemi di infotainment, i sensori per la guida autonoma e molte altre funzioni avanzate, si basano sull'uso di guarnizioni EMI per proteggere l'elettronica di controllo distribuita all'interno del telaio dell'automobile.
Equipaggiamento industriale
Le guarnizioni EMI nei bracci robotici e nelle apparecchiature di automazione, nonché nei controllori di processo, sono sigillate perfettamente per contenere le interferenze elettromagnetiche nelle situazioni di automazione in cui è presente rumore industriale.
Sistemi di generazione di energia
La conversione di potenza nei sistemi di energia rinnovabile, come gli inverter solari e l'elettronica delle turbine eoliche, viene eseguita senza sforzo grazie all'affidabilità delle guarnizioni EMI. Ciò garantisce la stabilità e l'efficienza delle operazioni di conversione di potenza.
Data Center e Server
Le guarnizioni EMI consentono ai rack dei server e ai computer ad alte prestazioni di funzionare senza impatti previsti e imprevisti, ottenendo i risultati desiderati senza danneggiamento o perdita di dati.
Le guarnizioni EMI sigillano le interferenze utilizzando materiali diversi come conduttori elastomerici o schiume metalliche. La loro efficacia le rende indispensabili per il continuo progresso delle tecnologie elettroniche.
Quanto è efficace la schermatura EMI?
Fattori che influenzano l'efficacia della schermatura
L'efficacia della schermatura EMI dipende da molteplici parametri, che posso riassumere in pochi punti. Per cominciare, il materiale della guarnizione è molto importante, poiché l'efficacia della schermatura dipende dalla conduttività e dalla permeabilità della guarnizione. Inoltre, il design e la vestibilità della guarnizione devono essere adeguati, poiché una guarnizione allentata o sigillata in modo non corretto è inefficace. Infine, anche le prestazioni delle interferenze elettromagnetiche e la capacità di attenuazione del materiale di schermatura dipendono in larga misura dal suo intervallo di frequenza. Una conoscenza approfondita di questi parametri consente di ottenere la migliore schermatura possibile.
Misurazione delle prestazioni di schermatura
La prestazione della schermatura elettromagnetica viene generalmente valutata con l'ausilio di determinati parametri e di alcuni principi di base test standardizzati per garantire che ci sia accuratezza e ripetibilità per quanto riguarda i requisiti EMI di base. Uno degli standard più popolari è IEEE 299 (noto come MIL-STD-285), che valuta quanto i segnali elettromagnetici sono attenuati da un materiale o una struttura in decibel (dB). Un valore superiore a 90 dB per la maggior parte delle applicazioni è considerato eccellente e la migliore efficacia di schermatura dB.
I parametri chiave che influenzano questi test sono la gamma di frequenza del materiale di schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI), la conduttività del materiale e il cedimento strutturale del sistema. Ad esempio, a basse frequenze, al di sotto di 1 MHz, vengono utilizzati materiali come il mu metal hardcore, che ha un'elevata permeabilità magnetica, e a frequenze più elevate vengono utilizzati materiali conduttivi come rame o alluminio.
Studi di ricerca recenti indicano che gli schermi multistrato, che hanno strati conduttivi e magnetici, forniscono significativi vantaggi aggiuntivi. Ad esempio, alcuni test condotti su compositi ibridi alluminio-magnetici hanno mostrato un aumento delle attenuazioni fino al 30 percento nell'intervallo da 1 a 10 GHz. Inoltre, i nuovi tessuti rivestiti e i materiali in grafene hanno un enorme potenziale come materiali leggeri e flessibili con elevata conduttività e resistenza ambientale.
Similmente all'aspetto discusso in precedenza, l'ambiente di lavoro è ugualmente importante. I test di laboratorio vengono eseguiti in camere anecoiche per rimuovere il rumore esterno e fornire una valutazione accurata dell'efficacia di un materiale nella schermatura in diverse situazioni. In conclusione, l'analisi sistematica, abbinata a una meticolosa considerazione delle proprietà dei materiali e della progettazione dei sistemi, è essenziale per ottenere l'efficacia in situazioni pratiche.
Sfide comuni nel raggiungimento di una schermatura EMI efficace
Flessibilità, costo e peso sono alcune delle principali proprietà dei materiali tradizionali che devono essere prese in considerazione quando si ottiene la schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI), poiché bilanciare l'efficacia della schermatura è una sfida fondamentale. L'elettronica indossabile e i dispositivi portatili non possono utilizzare materiali di schermatura tradizionali come i metalli solidi a causa della loro elevata conduttività e prestazioni, oltre al fatto che sono pesanti e rigidi. L'alluminio e il rame hanno un'efficacia di schermatura di 90-100 dB su ampie gamme di frequenza, il che è molto vantaggioso, ma ancora una volta, il peso diventa un problema quando sono necessari materiali leggeri e flessibili.
Un'altra sfida importante è la praticità di dimostrare l'efficacia in una pletora di spettri elettromagnetici. I campi magnetici a bassa frequenza e le onde elettromagnetiche ad alta frequenza catturano quasi tutte le frequenze che devono essere affrontate. Anche se i materiali funzionano bene a certe frequenze, ce ne sono una miriade di altre che spesso sembrano essere ignorate, rendendo necessario l'uso di approcci multistrato o persino materiali ibridi.
Gli ostacoli ambientali possono ostacolare significativamente il successo. Umidità eccessiva, variazioni di temperatura e condizioni corrosive possono esacerbare i vincoli tecnologici e materiali. Ad esempio, la ricerca indica che i rivestimenti metallici non protetti possono subire ossidazione e perdere la loro conduttività ed efficacia di schermatura. Mentre sono state studiate alternative durevoli, come i compositi a base di grafene e i polimeri conduttivi, la loro produzione su larga scala pone sfide sia tecniche che economiche.
Il costo estremo è il principale ostacolo all'uso pratico di queste tecnologie. Materiali di schermatura come nanotubi di carbonio o strutture metallo-organiche hanno prestazioni sorprendentemente buone, pur essendo estremamente costosi da produrre in grandi quantità. Altre possibili spiegazioni sono che questi materiali perdono la loro efficienza quando sottoposti a condizioni industriali o commerciali e che i processi utilizzati per creare questi materiali non sono ottimizzati per fornire i risultati economici desiderati.
Qual è il ruolo degli involucri nella schermatura EMI?
Tipi di involucri schermati
La progettazione di questi involucri si basa principalmente sull'uso di materiali e forme particolari che formano barriere protettive per componenti e sistemi elettronici delicati. Gli involucri di questo tipo bloccano o interrompono parzialmente i campi elettromagnetici verso l'ambiente circostante, il che è utile nella riduzione delle interferenze elettromagnetiche (EMI). Gli involucri schermanti più ampiamente utilizzati sono le stanze schermate modulari, i rivestimenti conduttivi e le gabbie di Faraday.
1. Gabbie di Faraday
Il rame e l'alluminio sono buoni conduttori di elettricità e, pertanto, sono utili per costruire gabbie di Faraday. I principi di funzionamento di questa gabbia si basano su due fenomeni. Quando viene applicato un campo elettromagnetico esterno, le cariche elettriche libere dell'elemento conduttivo si ridistribuiscono a causa della repulsione verso il centro del materiale conduttivo, annullando i campi esterni. Le prove di laboratorio mostrano che i materiali della gabbia e la struttura a maglie spesso consentono a oltre il 99.9% delle interferenze elettromagnetiche dall'esterno di non influenzarla. Questa incredibile riduzione è valida per una vasta gamma di applicazioni, tra cui le sale mediche MRI e la protezione di server con dati riservati.
2. Rivestimenti conduttivi
Le vernici sopra menzionate formano pellicole sottili e vengono applicate a superfici in ceramica e plastica, consentendo a questi materiali di essere resistenti alle EMI. Questi rivestimenti sono leggeri, durevoli e convenienti, il che li rende vantaggiosi per l'uso negli alloggiamenti elettronici dei prodotti di consumo. I dati sperimentali mostrano che la riduzione delle EMI è compresa tra 50 e oltre 80 dB e dipende dallo spessore della vernice e dalla composizione degli strati.
3. Stanze schermate modulari:
Queste stanze appositamente realizzate sono utilizzate principalmente in centri industriali e scientifici che necessitano di un'ampia schermatura contro le interferenze elettromagnetiche (EMI). Le stanze schermate modulari sono realizzate con pannelli costituiti da leghe avanzate e sono spesso dotate di guarnizioni RF per migliorare ulteriormente l'attenuazione. Le metriche delle prestazioni indicano che queste stanze hanno un'attenuazione di 120 dB per determinate frequenze, il che è sufficiente per proteggere i dispositivi e le apparecchiature elettroniche sensibili da malfunzionamenti.
4. Recinti ibridi:
Gli involucri ibridi sono quelli che utilizzano materiali di schermatura antiquati insieme a moderni compositi realizzati in polimeri o strutture metallo-organiche. Tali design sono convenienti e schermano le radiazioni in modo estremamente efficace, rendendoli adatti ai dispositivi moderni. Rapporti recenti mostrano grandi risultati per l'attenuazione in configurazioni sperimentali, dimostrando che questi nuovi design sono migliori del 15-20% rispetto ai design tradizionali.
Quando si decide la specifica custodia di schermatura, bisogna considerare la gamma di frequenza necessaria, l'intensità di campo, i materiali utilizzati e il costo complessivo della custodia, poiché questi fattori hanno un impatto significativo sull'installazione. Ogni tipo è unico in una certa misura, il che è vantaggioso perché molti campi, come telecomunicazioni, aerospaziale, dispositivi medici, ecc., avranno bisogno di soluzioni su misura.
Considerazioni di progettazione per involucri EMI efficaci
In questo post analizzerò diversi fattori che devono essere considerati durante la progettazione di involucri per interferenze elettromagnetiche (EMI). I fattori discussi di seguito garantiranno che i processi di progettazione e ingegneria siano il più produttivi possibile. Ogni fattore include dati di supporto per evidenziarne l'importanza.
1. Scelta dei materiali
L'efficacia del materiale utilizzato per la schermatura EMI determina quanto bene l'involucro sarà protetto dalle interferenze elettromagnetiche. Mentre alluminio e rame rimangono opzioni popolari per la loro elevata conduttività, i recenti progressi tecnologici offrono una più ampia selezione di materiali ibridi in grado di attenuare le interferenze, come polimeri rinforzati con carbonio e nanocompositi. Questi compositi sono leggeri e gli studi dimostrano che possono aumentare l'efficacia della schermatura di oltre 20 Db.
2. Attenuazione su frequenza ed efficacia di schermatura
La gamma di frequenze e l'interferenza di schermatura elettrica coinvolgono definiscono quali materiali saranno i più adatti per i requisiti EMI. La schermatura a bassa frequenza al di sotto di 10 Mhz è meglio realizzata con spessi strati metallici ad alta permeabilità, e in particolare mu-metal. Per frequenze più elevate, sottili materiali conduttivi multistrato forniscono prestazioni migliori. I dati indicano che oltre le frequenze GHz, le strutture multistrato superano di 80bd gli strati di schermatura singoli.
3. Progettare la ventilazione e le aperture
Se la ventilazione o le giunture e i design delle aperture sulle scatole sono realizzati male, potrebbero consentire la perdita di segnali elettrici, che possono interferire con le prestazioni di schermatura. Tuttavia, la perdita può essere ridotta al minimo e il flusso d'aria può essere comunque mantenuto impiegando pannelli di sfiato EMI a nido d'ape o applicando guarnizioni conduttive. La ricerca mostra che alcuni design delle aperture sono in grado di ridurre le correnti di dispersione dal 30 al 50 percento rispetto ai design standard.
4. Collegamento e messa a terra
Una messa a terra e un bonding ben progettati sono fattori critici per le prestazioni complessive di un contenitore EMI. Una connessione a bassa impedenza tra lo schermo e il percorso di terra è essenziale per interrompere il flusso di correnti che causano interferenze. Le simulazioni numeriche mostrano una riduzione fino al 40% delle emissioni irradiate quando vengono utilizzati materiali di bonding di alta qualità e tecniche di bonding appropriate.
5. Protezione dalla corrosione e finitura superficiale
I rivestimenti o le placcature superficiali sono uno dei trattamenti conduttivi che non solo migliorano la schermatura ma prevengono anche la corrosione dell'involucro dovuta a fattori ambientali. Ad esempio, i rivestimenti di nichel o argento non solo aumentano la conduttività ma offrono anche resistenza all'attacco corrosivo. I dati sperimentali mostrano che le superfici trattate hanno superato le superfici non trattate del 10-15% in termini di prestazioni di schermatura sostenute dopo aver sopportato l'esposizione ambientale per periodi prolungati.
6. Progettazione personalizzata per determinati casi d'uso
È essenziale adattare l'involucro ai requisiti di settori specifici. Ad esempio, i sistemi aerospaziali necessitano di materiali resistenti ma leggeri che possano funzionare in condizioni difficili, mentre gli involucri delle infrastrutture per le telecomunicazioni traggono vantaggio da schermi ad alta frequenza. Gli ultimi sviluppi consentono la personalizzazione nei progetti con indicatori di prestazione limitati a un benchmark specifico del progetto entro ±5%.
Un attento esame di questi punti aiuta gli ingegneri a raggiungere gli obiettivi di prestazioni dell'involucro, garantendo un'attenuazione efficace delle EMI e ottimizzando al contempo costi, rigidità e altri vincoli funzionali rilevanti. I materiali e gli approcci moderni offrono possibilità senza pari per migliorare le soluzioni di schermatura nelle industrie orientate alla tecnologia di oggi.
Esempi concreti di involucri schermati EMI
Applicazioni aerospaziali
L'avionica e le comunicazioni degli aeromobili dipendono entrambe in larga misura dalla funzionalità militare degli involucri di schermatura EMI. Ad esempio, gli involucri schermati realizzati con matrici di alluminio e compositi in fibra di carbonio sono sia leggeri che strutturali, pur possedendo capacità di schermatura delle interferenze elettromagnetiche. Questi involucri spesso forniscono un'efficacia di schermatura superiore a 100 dB nella gamma di frequenza da 30 MHz a 10 GHz, essenziale per le comunicazioni e la navigazione in ambienti molto difficili.
Infrastrutture di telecomunicazioni
Le moderne stazioni base 5G e le apparecchiature di rete 5G hanno requisiti molto specifici quando si tratta dell'applicazione efficace della schermatura EMI sui sistemi. La maggior parte di questi involucri utilizza rame o acciaio nichelato per i materiali, garantendo segnali di alta qualità con poca diafonia. La ricerca ha dimostrato che una corretta schermatura dell'involucro delle antenne e dei circuiti 5G riduce l'emanazione elettromagnetica del 98%, il che è ottimale per le aree densamente popolate.
Dispositivi medicali
Le apparecchiature di imaging e di diagnostica portatile si basano su involucri con schermatura EMI per eliminare le EMI, che potrebbero potenzialmente compromettere la sicurezza del paziente. Il rame e alcuni materiali di schermatura RF vengono utilizzati nella costruzione di macchine MRI per rimuovere i campi elettromagnetici sensibili dallo scanner. Alcuni casi di studio specifici hanno dimostrato che l'interferenza con i dispositivi di guida delle immagini può essere ridotta del 60-90% grazie alla schermatura EMI incorporata nei dispositivi medici.
Veicoli automobilistici e elettrici (EV)
L'adozione di veicoli elettrici (EV) sta cambiando il panorama della tecnologia automobilistica. La costruzione di auto elettriche dà origine a nuovi concetti, come la rimodellazione delle prestazioni per i veicoli. Inoltre, sono ora necessarie unità di schermatura EMI efficaci per i sistemi di gestione delle batterie e l'elettronica di bordo. L'utilizzo di polimeri conduttivi (plastica rigida in grado di condurre elettricità) e leghe di alluminio leggere aumenta la durata e l'efficacia della schermatura di questi sistemi. Le recenti innovazioni nei veicoli elettrici dichiarano efficienze di schermatura pari a 120 dB, che forniscono una funzionalità senza soluzione di continuità in ambienti con rumore elettromagnetico estremo, come città o regioni industriali.
Elettronica di consumo
I dispositivi di schermatura EMI compatti per smartphone, laptop e console di gioco utilizzano schermi metallici stampati o pellicole elettromagnetiche. Tali involucri non solo coprono le dimensioni, ma anche i costi, mantenendo un'efficacia di schermatura di 60-70 dB per frequenze fino a sei gigahertz. Ciò aiuta a garantire che i dispositivi e gli utenti che li utilizzano si trovino in un ambiente elettromagnetico non conforme durante il funzionamento e, allo stesso tempo, soddisfano gli standard normativi e assicurano la massima soddisfazione dell'utente all'interno di zone elettromagnetiche densamente popolate.
Questi casi d'uso dimostrano come la progettazione di involucri schermati EMI abbia incorporato ingegneria e materiali avanzati per soddisfare le specifiche tecniche di precisione pertinenti di diversi settori, garantendo al contempo efficacia e affidabilità.
Come ottenere una schermatura efficace dei cavi?
Tipi di metodi di schermatura dei cavi
Una schermatura efficace dei cavi è fondamentale per mitigare l'interferenza elettromagnetica (EMI) nei cavi per applicazioni specifiche. Di seguito sono riportati i tipi più comuni di metodi di schermatura dei cavi insieme alle loro caratteristiche e al loro ambito di utilizzo:
Schermatura intrecciata
La schermatura intrecciata è composta da fili intrecciati di un materiale conduttivo, ad esempio rame o alluminio, per creare una copertura flessibile. Ha un'eccellente copertura, che va dal 70% al 95%, ed è particolarmente utile nella schermatura EMI a bassa frequenza. Grazie alla loro flessibilità e alle buone prestazioni, le schermature intrecciate sono utilizzate nei cavi audio, video e di controllo in ambienti industriali e commerciali.
Schermatura a lamina
Nella schermatura a lamina, un sottile strato di alluminio o mylar viene avvolto attorno ai conduttori del cavo, insieme a un filo di drenaggio per scopi di messa a terra. Questo tipo di schermatura è in grado di coprire il 100%, il che lo rende utile nelle EMI ad alta frequenza. L'economicità e il peso ridotto fanno sì che la schermatura a lamina sia utile nei cavi Ethernet e nella trasmissione di dati leggeri in posizioni vincolate.
Schermatura a spirale:
La schermatura a spirale è il posizionamento di una striscia elicoidale di filo conduttivo sul nucleo del cavo. Questo metodo fornisce una copertura e una flessibilità moderate, utili per le angolazioni frequenti del cavo. Come nel caso della maggior parte delle schermature a spirale, la flessibilità è spesso accompagnata da inefficienza. In questo caso, l'accelerazione della frequenza rende le schermature a spirale incapaci di schermatura dinamica. L'applicazione di questo metodo è più adatta per segnali a bassa frequenza in movimento.
Schermatura combinata:
La schermatura combinata integra sia schermature a lamina che a treccia per la massima protezione EMI su un'ampia gamma di frequenze. Questo approccio, con i suoi due strati, raggiunge lo scopo di schermare le trecce e aggiunge il blocco delle interferenze tramite l'uso di lamine nella stessa struttura. La schermatura combinata è importante nella schermatura di apparecchiature mediche, sistemi aerospaziali e reti ad alte prestazioni.
Schermatura polimerica conduttiva:
Come nuova alternativa alle tecniche di schermatura sopra menzionate, la schermatura polimerica conduttiva utilizza un composito polimerico per formare il rivestimento esterno o lo strato di schermatura di un cavo. Oltre a essere utili meccanicamente per la piegatura, questi materiali possono migliorare l'efficacia della schermatura EMI e ridurre il peso. Studi recenti affermano che questi materiali hanno un'efficacia di schermatura di 60-80 dB a seconda del layout, creando la necessità del loro utilizzo in dispositivi elettronici compatti e applicazioni automobilistiche in cui il risparmio di peso e spazio è essenziale.
Gli ingegneri possono mitigare le sfide EMI scegliendo il metodo di schermatura dei cavi migliore che soddisfi i requisiti operativi specifici e le gamme di frequenza dell'applicazione. I test e la valutazione in condizioni reali dell'efficacia della schermatura sono fondamentali per garantire che funzioni in modo efficiente e soddisfi i requisiti normativi.
Best Practice per l'implementazione della schermatura dei cavi
L'implementazione della schermatura dei cavi richiede l'integrazione di standard per efficienza, affidabilità e conformità del settore. Di seguito sono riportati i migliori consigli completi per ottenere i massimi risultati:
Valutare l'efficienza della schermatura
Concentratevi su materiali e design che abbiano una schermatura efficace per la gamma di frequenza desiderata. Ad esempio, si stima che le schermature intrecciate abbiano un'efficacia di 40-60 dB, mentre le schermature in foglio di alluminio da sole possono raggiungere fino a 85 dB. Le versioni ibride che combinano materiali diversi sono flessibili per coprire spettri più ampi.
Considerare le esigenze di utilizzo specifiche
Ogni utilizzo avrà il suo specifico profilo di interferenza elettromagnetica (EMI). Nelle aree altamente diffuse, come le telecomunicazioni, prendi in considerazione l'utilizzo di schermature a treccia ad alta copertura con nastri conduttivi. Le applicazioni automobilistiche e aerospaziali, che hanno rigidi requisiti di peso e spazio, traggono vantaggio dalle schermature in composito polimerico conduttivo.
Fornire messa a terra e collegamento
La messa a terra è una misura necessaria per mitigare le EMI e dovrebbe sempre essere eseguita. Una messa a terra scadente può portare a percorsi di scarsa qualità con elevata impedenza, che può causare un livello di schermatura molto basso che dimostra ulteriormente la necessità di materiali EMI di qualità. Mettere a terra e collegare accuratamente per garantire un percorso a bassa resistenza verso terra per zero interferenze di segnale.
Ridurre la perdita di segnale
Risolvere possibili perdite di segnale in corrispondenza di connettori e terminazioni, poiché tendono a essere punti deboli dei sistemi di schermatura. Utilizzare connettori schermati e guarnizioni conduttive o tubi termorestringenti rivestiti di adesivo per mantenere la continuità e mitigare la suscettibilità EMI nei punti di connessione.
Selezionare il livello di schermatura in base al livello di rumore
Livelli elevati di rumore possono essere schermati al meglio con una copertura del 90-100% utilizzando schermature a lamina, ad esempio. Le combinazioni di schermature a treccia e a lamina tendono a funzionare bene con ambienti EMI moderati perché sono flessibili e hanno buone prestazioni.
Convalidare con misurazioni in situazioni di vita reale
I test di laboratorio simulati sono obbligatori durante lo sviluppo del sistema, tuttavia è altrettanto importante confermare le prestazioni del sistema in condizioni operative. Utilizzare analizzatori di rete, analizzatori di spettro e tecniche di scansione in campo vicino per valutare l'efficacia della schermatura ed esporre i punti deboli.
Rispettare le normative del settore
Rispettare o conformarsi ai seguenti standard: IEC 61000-4-2 per la conformità alle scariche elettrostatiche e MIL-STD-461 per i requisiti EMI militari. Gli accordi sugli standard stabiliscono i limiti consentiti di EMI e assicurano che gli elementi siano conformi alle esigenze del settore e dell'industria specifici.
Considerare il costo in confronto alle prestazioni
Alcune schermature ottimali potrebbero richiedere compromessi con considerazioni di costo, peso e prestazioni. I materiali a base di rame e argento, ad esempio, possiedono un'ottima conduttività ma sono più costosi dell'alluminio e dei polimeri. Valuta le tue priorità per scegliere materiali che siano ad alte prestazioni ma economicamente convenienti.
Queste buone pratiche possono aiutare gli ingegneri a migliorare le prestazioni della schermatura dei cavi in molte applicazioni, per garantire una migliore qualità del segnale e un'affidabilità del dispositivo migliore in ambienti rumorosi.
Impatto della schermatura del cavo sull'integrità del segnale
La schermatura dei cavi è fondamentale per preservare i segnali poiché riduce le interferenze elettromagnetiche (EMI) che potrebbero distorcere o danneggiare le informazioni e i dati trasmessi. Nella progettazione della schermatura, l'efficienza determina quanto bene vengono mitigate le EMI, così come la diafonia tra cavi adiacenti, che è difficile da gestire in contesti di dati altamente energetici. I cavi con schermatura ideale possono perpetuare una guaina conduttiva che sminuisce l'impatto delle radiazioni elettromagnetiche esterne prima che raggiungano i conduttori del segnale.
Una nuova ricerca discute le possibili significative riduzioni dell'attenuazione del segnale con una copertura di fascia alta tramite scudi come una treccia di rame, che ha una copertura di circa il 95% e un'attenuazione che supera i 60 dB entro frequenze specifiche. L'efficacia degli scudi in lamina è stata notata in altre applicazioni con grandi richieste di alte frequenze di rumore. Con l'uso di questi scudi, le frequenze superiori a 1 MHz vengono bloccate. Al contrario, gli scudi intrecciati sono migliori nel gestire i disturbi a bassa frequenza grazie alla costruzione robusta.
Inoltre, le nuove forme di schermatura ibrida, che incorporano materiali come fogli di alluminio e metallo intrecciato, mostrano i risultati migliori grazie alla loro elevata copertura e flessibilità. Esperimenti controllati mostrano anche che una schermatura insufficiente può ridurre il rapporto segnale/rumore (SNR) del 20%, il che influisce notevolmente sulla velocità e l'affidabilità della comunicazione. Le industrie delle telecomunicazioni e aerospaziali sono critiche, altamente sensibili e fortemente influenzate da questi fatti, soprattutto a causa della mancanza di progetti avanzati per le larghezze di banda moderne.
Le moderne tecniche di schermatura dei cavi consentono agli ingegneri di attenuare i problemi di prestazioni del segnale causati dal crescente numero di fonti di interferenza elettromagnetica (EMI) negli ambienti connessi, garantendo prestazioni del segnale costantemente affidabili.
Domande frequenti (FAQ)
D: Cosa sono le interferenze elettromagnetiche (EMI) e perché rappresentano un problema?
R: L'interferenza causata da onde EMI o campi elettromagnetici esterni è chiamata interferenza elettromagnetica (EMI). È un problema perché l'EMI può concentrarsi sui circuiti elettronici, il che può portare a errori, malfunzionamenti o persino, nel caso peggiore, al guasto dei dispositivi. Le emissioni di interferenza vanno da basse (kHz) ad alte (GHz) frequenze, come l'interferenza a radiofrequenza (RF), il che la rende un problema.
D: Quali sono alcuni dei materiali più comunemente utilizzati per la schermatura EMI?
R: I materiali che possono essere utilizzati per schermare e stimolare le EMI sono metalli come rame, alluminio e nichel, insieme a tessuti conduttivi, schiuma o silicone contenenti metallo, tessuto a maglie metalliche e simili. Attenuazione, frequenza e schermatura specifica relativa alle EMI sono elementi che devono essere considerati nella scelta di questi materiali.
D: Come funziona uno schermo EMI per proteggere dalle interferenze elettromagnetiche?
R: Lo scudo funziona come una gabbia di Faraday, il che significa che impedisce ai campi elettromagnetici esterni di entrare nell'area che si trova sotto lo scudo. Gli scudi riflettono o dissipano l'energia che arriva verso le onde elettromagnetiche, il tutto bloccandole o riducendole. Il tipo di materiali scelti, così come la loro conduttività e permeabilità magnetica, determinano quale forma di energia verrà infine utilizzata.
D: Cosa distingue le EMI dalle RFI (interferenze da radiofrequenza)?
R: RFI indica interferenza limitata alle frequenze radio, mentre EMI è un termine onnicomprensivo che copre l'interferenza da qualsiasi fonte elettromagnetica. RFI è, quindi, un tipo di EMI che si concentra su frequenze radio estremamente elevate collegate alle comunicazioni radio e alle apparecchiature RF.
D: Cosa sono le guarnizioni EMI e come aiutano a schermare efficacemente le interferenze EMI?
A: Le guarnizioni basate su materiali elastomerici vengono utilizzate al posto di quelle solide o rigide per montare coperture in un alloggiamento di apparecchiature elettroniche in metallo. Queste guarnizioni sono realizzate in materiali conduttivi, che aiutano a colmare le discontinuità elettriche che si verificano a causa del movimento di vibrazione tra le due superfici. Le guarnizioni possono essere realizzate in materiali diversi come elastomeri conduttivi, silicone riempito di metallo e rete metallica, ognuno con diversa efficacia di schermatura fisica ed elettrica e comprimibilità.
D: In che cosa la schermatura magnetica differisce dalla schermatura del campo elettrico?
R: La differenza tra l'implementazione della schermatura del campo elettrico e quella magnetica è che quest'ultima include la difficoltà aggiuntiva di gestire il reindirizzamento o il blocco dei campi elettrici con la difficoltà aggiuntiva di gestire i campi magnetici. Di solito richiede l'utilizzo di materiali magnetici ad alta efficienza come il mu-metal o la ferrite. Con la schermatura del campo elettrico, qualsiasi materiale che conduca e, quindi, formi una gabbia di Faraday è sufficiente. Per sorgenti con basso limite EMI, spesso è richiesta una schermatura di due tipi per aggirare la protezione EMI completa.
D: Quali fattori bisogna considerare quando si selezionano i materiali per la schermatura EMI?
R: Quando si progetta un materiale di schermatura per EMI, sono importanti la gamma di frequenza dell'EMI da bloccare, il livello di attenuazione richiesto, le condizioni ambientali che includono temperatura, umidità, limiti di peso, costo, facilità di installazione e qualsiasi conformità normativa. Inoltre, considerare la conduttività del materiale, la durevolezza e se è flessibile o rigido per l'applicazione. In altri casi, considerazioni come la resistenza alla corrosione o la capacità di legare gli adesivi possono essere critiche.
Fonti di riferimento
1. Utilizzo di materiali di schermatura EMI avanzati a livello di pacchetto abilitati da una tecnologia di rivestimento a spruzzo con ugello brevettata
- Autori: S. Erickson, M. Sakaguchi
- Pubblicato il: 2020
- Sommario: Questo articolo descrive come la miniaturizzazione dei dispositivi elettronici, come smartphone e gadget IoT, abbia reso necessaria la schermatura EMI a livello di package. Descrive inoltre un nuovo metodo di rivestimento a spruzzo denominato T-CAT, che prevede l'applicazione di uno strato metallico sottile (meno di 10 μm) di un rivestimento protettivo per un'efficace schermatura EMI. Questa ricerca è stata condotta con l'obiettivo di fornire il risultato desiderato superando al contempo i problemi di uniformità di applicazione e visibilità delle marcature laser sui componenti. Il materiale di rivestimento era composto da nanoparticelle d'argento e particelle di rame rivestite d'argento incorporate in una resina epossidica, che consentiva di applicare il rivestimento a un costo inferiore ottenendo al contempo un'efficacia comparabile ai tradizionali metodi di sputtering. Questo nuovo metodo ha ridotto i costi di oltre il 60%. (Erickson e Sakaguchi, 2020, pp. 1691-1696)
2. Applicazioni di nanocompositi a base di esaferrite di bario di tipo M per la schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI): una revisione completa
- Di: M. Zahid e altri
- Anno: 2021
- Panoramica: In questa revisione, gli autori esplorano i nanocompositi di esaferrite di bario di tipo M e il loro utilizzo nella schermatura EMI. Vengono esaminati i metodi di sintesi, le proprietà dei materiali e la loro efficacia nella schermatura EMI. La revisione discute anche la composizione dei materiali per struttura ed efficacia della schermatura e propone ulteriori ricerche per l'ottimizzazione di questi compositi (Zahid et al., 2021, pp. 1019-1045).
3. Schiuma ibrida leggera di fango rosso-carbonio per uno scudo ignifugo ed efficiente contro le interferenze elettromagnetiche
- Autori: Rajeev Kumar e altri
- Pubblicato il: 2020
- Sommario: tla sua ricerca esamina una schiuma composta da carbonio e fango rosso con un interesse particolare per le sue caratteristiche di schermatura dielettrica, magnetica ed EMI. L'aggiunta di fango rosso migliora notevolmente le prestazioni del materiale, aumentando così il suo potenziale come materiale leggero di schermatura delle interferenze elettromagnetiche (Kumar et al., 2020).
