Descargo de responsabilidad: No soy un ingeniero eléctrico capacitado... Soy un recién graduado en Ciencias de la Computación con aproximadamente diez años de experiencia como técnico de pruebas de RF. No lo sé todo, y para mí, la experiencia es suprema para aplicaciones prácticas como esta. También soy la única persona de RF en mi organización. Estoy contactando a un especialista con experiencia en RF, EMI o EMC para que intervenga en este tema.
Tengo una habitación blindada inalámbrica que también funciona como una oficina construida con acero soldado de calibre 16 que se utiliza para aislar las emisiones del mundo exterior. No se ha mantenido bien y ha habido varias penetraciones eléctricas incorrectas del escudo en las últimas dos décadas. Como nuevo ingeniero de RF, estoy tratando de restaurar la efectividad blindada (SE) para el campo eléctrico y la atenuación de onda plana de al menos 60 dBm hasta 10 GHz. Haremos una prueba SE después de que se completen las reparaciones.
Realicé varias reparaciones, incluido el diseño y la instalación de penetraciones de guía de ondas por debajo del corte (WBC) para fibra y me deshice de los cables Ethernet y coaxiales. He filtrado correctamente todas las líneas telefónicas de POTS, hice algunas reparaciones en las puertas con filo de cuchillo y culata de dedos, parché agujeros, revisé los filtros de panal y traté varias áreas para detectar corrosión/óxido.
Aquí está el último problema pendiente...
La sala tiene líneas de control digital para termostatos HVAC (Metasys N2, RS485, par trenzado blindado) que atraviesan el "lado sucio" de las cajas del filtro y penetran a través de un pequeño orificio de 3/8" en acero calibre 16 hasta el "lado limpio" del recinto del filtro. No tengo permitido quitar las líneas. Tengo dos opciones que puedo ver: convertir a fibra y pasar a través de un WBC o unir el blindaje del cable al recinto de acero. Filtrar eléctricamente los cables digitales, de lo que Creo que entiendo, sería problemático porque filtraría los componentes de alta frecuencia en las señales digitales. Corríjame si me equivoco. La conversión a fibra es difícil debido a la falta de salidas de CA para los convertidores de fibra en ambos lados de la habitación blindada.
Creo que quiero unir el blindaje del cable a la carcasa de acero y rellenar el orificio de 3/8" alrededor del cable con acero o lana de cobre. ¿Creen ustedes, gente experimentada, que esto será "suficientemente bueno" para lograr la eficacia blindada de > 60dBm para campo eléctrico y atenuación de onda plana hasta 10GHz?
Todo lo que describes suena razonable hasta ahora. Su requisito de SE de 10 GHz es bastante alto y los filtros típicos para audio nunca se acercarán. Sin embargo, no es típico tener un termostato dentro de la sala de protección y la ventilación de panal (entrada y escape) suele ser suficiente para la mayoría de los administradores de instalaciones (es mejor no mencionar los cabezales de rociadores). ¿Hará pruebas de inmunidad radiada por radiofrecuencia? Si es así, puede dañar el termostato mismo.
Si es necesario, puede encerrar toda la longitud del cable dentro de un conducto de acero, correr a lo largo de una de las esquinas de la habitación (horizontal y vertical). Si bien no son perfectos, los campos EM tienden a atenuarse un poco en estas áreas. Me sentiría tentado a encerrar el termostato dentro de una caja metálica que tiene una pantalla de cobre de malla fina y unirla a las paredes de la sala de protección. Finalmente, no está de más agregar cuentas de ferrita Low-Q al cable en ambos extremos. Tendrá que seleccionar la ferrita para que sea efectiva en torno a la(s) frecuencia(s) de interés. Por último, si le preocupa que el conducto de metal refleje las señales de radiofrecuencia, puede obtener placas de ferrita de aproximadamente 4" cuadradas y pegarlas sobre el conducto en un ángulo de 45 grados en las esquinas. Lo mismo ocurre con la caja del termostato en la pared.
Incluido con sus pruebas de efectividad de blindaje, tal vez pueda configurar una antena y una pantalla ambiental de fondo con analizador o receptor. Esto también proporcionará el perfil de emisiones de las señales digitales en el termostato. Si al final no se pueden eliminar, simplemente tendrá que enumerarlos como parte del ruido de fondo cada vez que realice alguna prueba.
¿Qué hay de poner el cable 485 en un conducto de acero/hierro? Probablemente sea radiación magnética en lugar de estática. No estoy convencido de usar lana: el cribado básicamente requiere densidad y masa de un metal ferroso. La única vez que me metí en esto fue revisando equipos de audio de una fuente de alimentación adaptada. Compramos mu-metal caro, pero al final lo más eficaz fue un poco de arrabio del suelo del taller. Imagínate. Vas a tener que experimentar un poco, pero elige hierro/acero y masa.
¿Filtro de ferrita CM? Cuando realicé un trabajo de EMI que requería una transmisión de señal al DUT, la casa de pruebas tenía una gran caja de ferritas a través de la cual pasábamos las líneas digitales. Esto suprimiría el ruido de modo común pero no afectaría el diferencial. Funcionó bien con Ethernet, por ejemplo, así que creo que también funcionaría con RS-485.
¿Convertir el termostato para usar acoplamiento óptico? Suponiendo que pueda obtener un suministro de polarización en la habitación de alguna manera. Esto daría aislamiento galvánico del mainframe HVAC.
¿Rodear la caja con pantalla de Faraday? Probablemente necesite hacer eso de todos modos, independientemente de cómo trate con su cable, suponiendo que tenga algún tipo de microcontrolador y pantalla.
Pico de voltaje
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