Diseño de Apantallamientos para Sistemas Electrónicos frente a interferencias radiadas Fundamentos:

Para estudiar la bondad de los apantallamientos se utiliza el parámetro de eficacia de apantallamiento (shieding effectiveness, SE)

donde i E es el modulo de campo incidente en ausencia de apantallamiento y t E es el campo que atraviesa el escudo. La eficacia de apantallamiento depende tanto del material con que está fabricada la carcasa del equipo como del diseño de ésta, de manera que la radiación incidente sobre una pantalla es absorbida, reflejada o transmitida. La eficacia de las carcasas se ve comprometida tanto por el material de ésta, como por las ranuras y aperturas para la refrigeración, dispositivos y cableado E/S tanto de alimentación como de interfaces, etc. Además el interior está repleto de distintas placas, tarjetas, cables o fuentes de alimentación. Todos estos aspectos afectarán a las frecuencias de resonancia en cuanto a magnitud y las desplazarán en frecuencia. A la hora de analizar el modo en que afectan las perturbaciones electromagnéticas existen dos métodos (inmunidad y emisión) que al estar referidos a un mismo problema, proporcionan resultados recíprocos de eficacia de apantallamiento:

1) Se denomina inmunidad o susceptibilidad radiada a la capacidad de un equipo para no ser influido por las interferencias que inciden sobre él desde el exterior, por lo que un equipo será más inmune y menos susceptible a estas interferencias cuanto menos le perjudiquen.

2) De manera equivalente la emisión radiada evalúa las emisiones que emite un equipo con y sin apantallamiento.

Para iniciar el estudio se ha partido del análisis de carcasas metálicas, para lo que se han fabricado prototipos como el mostrado en la Fig.2. El análisis de carcasas metálicas en la bibliografía es amplio, en [2]-[4] se estudia dicho problema mediante diversos métodos, como soluciones analíticas o numéricas (Método de los Momentos y el Método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo).

Como se aprecia en la Fig. 3, asociadas a las dimensiones de la cavidad las frecuencias resonantes de ésta constituyen una fuente de mínimos para la curva de SE. La carcasa protectora del equipo se comporta como un amplificador de perturbaciones cuando la frecuencia interferente coincide con la de un modo resonante para el caso de la carcasa metálica. En la figura se puede comprobar que existen frecuencias en las que en el interior del equipo se está originando un campo eléctrico casi 30 dB mayor que el que existiría sin apantallamiento. Con el fin de evitar estos fenómenos resonantes el GEM desarrolla soluciones a partir de nuevos materiales como los polímeros conductivos para obtener una curva suavizada, es decir, una reducción de los mínimos, que ofrezca una protección eficaz en el rango de frecuencias deseado. Para la solución denominada híbrida se consigue un suavizado de resonancia de más de 20 dB mediante un polímero cuyo grosor es de 2 mm. cubierto por una capa de metal. En la Fig. 4 se puede apreciar la distribución de campo eléctrico para la primera frecuencia de resonancia en un estudio 2-D. Los resultados de las Fig. 3 y 4 han sido obtenidos mediante simulación para un montaje en inmunidad radiada.