Cavi per segnali digitali che penetrano in una stanza schermata RF

Disclaimer: non sono un ingegnere elettrotecnico qualificato ... Sono un recente laureato in Informatica con circa dieci anni di esperienza come tecnico di test RF. Non so tutto, e per me l'esperienza regna sovrana per applicazioni pratiche come questa. Sono anche l'unica persona RF nella mia organizzazione. Sto cercando un esperto RF, EMI o EMC esperto per risolvere il problema.

Ho una stanza schermata senza fili che funge anche da ufficio costruito con acciaio saldato calibro 16 utilizzato per isolare le emissioni al suo interno dal mondo esterno. Non è stato mantenuto bene e ci sono state diverse penetrazioni elettriche improprie dello scudo negli ultimi due decenni. Come nuovo ingegnere RF, sto cercando di ripristinare l'efficacia schermata (SE) per l'attenuazione del campo elettrico e delle onde piane di almeno 60 dBm fino a 10 GHz. Faremo un test SE dopo il completamento delle riparazioni.

Ho effettuato diverse riparazioni, tra cui la progettazione e l'installazione di penetrazioni di guida d'onda al di sotto del taglio (WBC) per fibra e l'eliminazione di cavi Ethernet e coassiali. Ho filtrato correttamente tutte le linee telefoniche POTS, fatto alcune riparazioni al porta-dita e alle porte del coltello, fori rattoppati, controllato i filtri a nido d'ape e trattato diverse aree per corrosione / ruggine.

Ecco l'ultimo numero rimanente ...

La sala dispone di linee di controllo digitali per termostati HVAC (Metasys N2, RS485, doppino intrecciato schermato) che attraversano il "lato sporco" degli involucri del filtro e penetrano attraverso un piccolo foro da 3/8 "in acciaio calibro 16 verso il" lato pulito " dell'involucro del filtro. Non sono autorizzato a rimuovere le linee. Ho due opzioni che posso vedere: convertire in fibra e passare attraverso un WBC o collegare la schermatura del cavo all'involucro d'acciaio. Filtrare elettricamente i cavi digitali, da ciò che Penso di aver capito, sarebbe problematico perché filtrerebbe i componenti ad alta frequenza nei segnali digitali. Correggimi se sbaglio lì. La conversione in fibra è difficile a causa della mancanza di prese CA per i convertitori di fibra su entrambi i lati della stanza protetta.

Penso che voglio unire la schermatura del cavo alla custodia in acciaio e riempire il foro di 3/8 "attorno al cavo con lana d'acciaio o di rame. Avete mai sentito gente pensare che questo sarà" abbastanza buono "per ottenere l'efficacia schermata di> 60dBm per l'attenuazione del campo elettrico e dell'onda piana fino a 10 GHz?

Finora tutto ciò che descrivi sembra ragionevole. Il requisito SE a 10 GHz è piuttosto elevato e i filtri tipici per l'audio non si avvicinano mai. Avere un termostato all'interno della stanza di schermatura non è tuttavia tipico e la ventilazione a nido d'ape (ingresso e scarico) è di solito sufficiente per la maggior parte dei gestori delle strutture (meglio non menzionare le teste degli sprinkler). Farai test di immunità irradiata RF? In tal caso, potresti danneggiare il termostato stesso.

Se necessario, è possibile racchiudere l'intera lunghezza del cavo all'interno di un condotto in acciaio, correre lungo uno degli angoli della stanza (orizzontale e verticale). Sebbene non perfetti, i campi EM tendono ad essere in qualche modo attenuati in queste aree. Sarei tentato quindi di racchiudere il termostato in una scatola metallica che ha uno schermo di rame a maglie fini e legarlo alle pareti della stanza dello schermo. Infine, non può far male aggiungere perle di ferrite a basso Q al cavo su entrambe le estremità. Dovrai selezionare la ferrite per l'efficacia attorno alla frequenza o alle frequenze di interesse. Infine, se sei preoccupato per il condotto metallico che riflette i segnali RF, puoi ottenere piastrelle di ferrite di circa 4 "quadrati e incollarle in posizione sul condotto su un angolo di 45 gradi negli angoli. Lo stesso vale per la scatola del termostato sul muro,

Incluso nei test di efficacia della schermatura, forse è possibile impostare un'antenna e uno schermo ambientale di sfondo con analizzatore o ricevitore. Ciò fornirà anche il profilo delle emissioni dei segnali digitali sul termostato. Se alla fine non è possibile eliminarli, sarà sufficiente elencarli come parte del rumore di fondo ogni volta che si esegue un test.

che dire di mettere il cavo 485 in un condotto in acciaio / ferro. Probabilmente è una radiazione magnetica piuttosto che statica. Non sono convinto di usare la lana: lo screening richiede fondamentalmente densità e massa di un metallo ferroso. L'unica volta in cui sono mai entrato in questo è stato lo screening di apparecchiature audio da un alimentatore retro montato. Abbiamo comprato costosi mu-metal ma alla fine il più efficace è stato un po 'di ghisa di scarto dal laboratorio. Vai a capire. Dovrai sperimentare un po ', ma scegli ferro / acciaio e massa.

Filtro CM in ferrite? Quando ho fatto il lavoro EMI che richiedeva un segnale inoltrato al DUT, la casa di prova aveva una grande scatola di ferriti attraverso la quale avremmo gestito le linee digitali. Ciò eliminerebbe il rumore di modo comune ma non influirebbe sul differenziale. Ha funzionato bene con Ethernet, ad esempio, quindi penso che avrebbe funzionato anche con RS-485.

Convertire il termostato per utilizzare l'accoppiamento ottico? Supponendo che potresti ottenere un rifornimento di polarizzazione nella stanza in qualche modo. Ciò darebbe l'isolamento galvanico dal mainframe HVAC.

Circondare la scatola con lo schermo di Faraday? Probabilmente dovrai farlo comunque, indipendentemente da come gestisci il suo cavo, supponendo che abbia un qualche tipo di microcontrollore e display al suo interno.