Un piccolo foro in una gabbia di Faraday ridurrebbe drasticamente la sua efficacia nel bloccare le interferenze?


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Sto proteggendo la cavità del pickup di una chitarra per ridurre al minimo le interferenze. Lo sto facendo con nastro di rame che ha adesivo conduttivo e sto collegando questo nastro a terra.

Senza entrare troppo nei dettagli, supponiamo che ci sia un piccolo punto che mi manca o di proposito lasciamo scoperto perché è difficile da raggiungere, in modo che la gabbia di Faraday non sia completamente "sigillata" tutt'intorno. Ciò ridurrebbe drasticamente l'efficacia della gabbia o la ridurrebbe semplicemente in proporzione alla dimensione del foro?

Chiedo perché sto bene se è solo leggermente meno efficace, ma se rovina il tutto, allora farò lo sforzo extra.


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Devo chiedermi, conoscendo poco della musica, quanto sia sensibile questo pickup alle interferenze? O è il contrario, che produce interferenze?
Hearth

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@Hearth La mia comprensione è che dipende dal tipo di pick-up. Alcuni pickup (bobine singole) non fanno nulla per ridurre il rumore. Ho sentito storie di persone che raccolgono le stazioni radio con la loro chitarra.
Anthony

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@Toor Se hai una risposta devi scriverla nella sezione Risposte . La tua attuale osservazione è solo un'opinione casuale e non può essere vagliata dalla community o accettata come corretta, ma sarà comunque la prima che tutti vedranno quando verrà qui.
pipe

Guarda il tuo forno a microonde. È una gabbia di Faraday (quindi puoi metterti di fronte mentre corre senza essere cucinato), ma puoi vedere attraverso la porta ...
Sean

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@Sean: Assolutamente, ma mentre "ci sono buchi nella schermatura" è letteralmente vero, è fuorviante perché implica che la schermatura è compromessa. Sarebbe più preciso affermare che i fori fanno parte della schermatura.
Ben Voigt

Risposte:


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È abbastanza comune creare gabbie di Faraday dalla rete piuttosto che dalla lamiera di rame, quindi puoi immaginare che un singolo piccolo foro rotondo non degraderà enormemente l'efficacia. Ma i fori nella mesh devono essere molto più piccoli della lunghezza d'onda che stai cercando di schermare.

In particolare, è la dimensione più grande del foro, non la sua area, che conta. Un foro rotondo da 1 mm consentirà una perdita molto inferiore rispetto a una cucitura lunga 10 mm ma larga solo 1 um.


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@MSalter, potresti anche essere preoccupato per i segnali RF a frequenza più alta che trasportano la modulazione audio o per le combinazioni di segnali RF con frequenze di battito nella gamma audio.
The Photon

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@MSalters In quale universo un segnale a 60Hz ha una lunghezza d'onda di 15 metri?
Dmitry Grigoryev

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@DmitryGrigoryev: a meno di 15 metri, ma posso davvero stringere tale limite di almeno 15 km (per 20 onde kHz). Sì, questo è fondamentalmente il regno in cui è meglio trattarlo come elettrostatico. Terra quella gabbia!
MSalters

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@MSalters, anche se stai cercando di proteggere qualcosa da frequenze inferiori a circa 50 kHz, ricorda che lo spessore dello schermo deve essere superiore a un paio di profondità della pelle, il che potrebbe non essere pratico per frequenze così basse.
The Photon

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@pipe, ricorda che le linee di microstriscia non si irradiano molto (alle frequenze appropriate) e sono schermate solo da un lato. E quella radiazione è reciproca (un'antenna funziona ugualmente bene come ricezione). Quindi sì, uno "scudo" che circonda solo un lato di una struttura potrebbe (entro certi limiti) ridurre la radiazione proveniente da quella struttura.
The Photon

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Per quanto riguarda il caso d'uso in questione:

Avendo costruito strumenti musicali e sperimentato questo nastro in passato, posso dire che è una completa perdita di tempo se si utilizzano humbucker, dal momento che quei pickup sono progettati per annullare comunque il ronzio e quasi una completa perdita di tempo se si è ha pickup single coil, dal momento che la maggior parte dei pickup al giorno d'oggi sono dotati di cavi schermati. Se fai un buon lavoro mettendo a terra pentole, bridge, jack, ecc., Starai bene senza schermature extra. (Come va la saldatura?)

Se devi assolutamente schermare la cavità dell'elettronica, usa una vernice conduttiva, poiché puoi dipingerla in ogni angolo. Con la vernice, non ci sono aree di sovrapposizione del nastro che potrebbero essere o meno in buon contatto elettrico e non devi preoccuparti che l'adesivo del nastro perda la sua presa quando lasci lo strumento in una custodia in un'auto calda, causando il nastro per cadere dalla parete della cavità e cortocircuitare i cavi (all'insaputa dell'utente!).

Se stai usando pickup vintage con cavi non schermati, potresti prendere in considerazione di inserire i cavi tra il pickup e la cavità dell'elettronica in un tubo di nastro conduttivo (crealo da solo da un pezzo di nastro sufficientemente lungo) e collegalo a terra nastro adesivo sul corpo del vaso per imitare i cavi di raccolta moderni schermati.


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L'efficacia dello scudo (con e senza buchi) dipenderà dalle frequenze di cui ti preoccupi, poiché la dimensione massima dei buchi nella gabbia di Faraday dovrebbe essere 1/10 della lunghezza d'onda o inferiore. Controllo della realtà: un forno a microonde domestico funziona a 2,4 GHz (lunghezza d'onda 12,2 cm) e ha una finestra schermata con fori di 5 mm o meno.

Se parliamo di frequenze audio, la tua più grande preoccupazione sarà la profondità della pelle del rame che è di circa 8 mm a 60 Hz, quindi un nastro di rame (spesso spesso 35 μm) è essenzialmente trasparente a tali onde.

A 1 MHz la profondità della pelle sarà di circa 60 μm, quindi diversi strati di nastro di rame potrebbero avere un effetto. Una lunghezza d'onda a quella frequenza è ancora di circa 300 m, quindi i piccoli buchi non contano. Tieni presente che se ti trovi in ​​un ambiente in cui un oggetto di dimensioni inferiori a 1 metro rileva significative interferenze audio a 1 MHz, gli oggetti vicini a una lunghezza di un quarto d'onda (75 m) dovrebbero risuonare sensibilmente (come nel caso di cavi metallici lunghi " canta "abbastanza forte da farti sentire).

A 100 MHz la lamina di rame è davvero efficace (con una profondità della pelle di soli 6μm). La lunghezza d'onda è di circa 3 m, quindi i fori di dimensioni ragionevoli non saranno di tuo interesse.

Solo se ti aspetti che le radiazioni nella gamma GHz interferiscano con la tua chitarra, i buchi nello scudo possono diventare problematici.


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Hm, sembra che ora devo fare una domanda su tutta questa profondità di rame della pelle e su come questo influisce sul blocco ..
pipe

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Finché la dimensione del foro è inferiore a una lunghezza d'onda della frequenza di cui ti preoccupi, E il tuo circuito è almeno una lunghezza d'onda all'interno dello schermo, starai bene (6,28 nipoti di attenuazione saranno tuoi).


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Poco meno di 1 lunghezza d'onda? Un'antenna a mezza lunghezza d'onda si irradia abbastanza bene, no?
The Photon

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La regola empirica più comunemente usata è che la dimensione più grande del foro deve essere inferiore a 1/10 della lunghezza d'onda della radiazione di cui ti preoccupi e, a seconda dell'applicazione, anche quella può essere insufficiente
lama

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Si noti che ho incluso "E il tuo circuito è almeno una lunghezza d'onda all'interno dello scudo". Questo è tratto dalla serie di lezioni di Feynman.
analogsystemsrf

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Le gabbie di Faraday non sono scatole completamente chiuse. Come le gabbie, hanno delle lacune. La dimensione del gap influenza principalmente quali lunghezze d'onda saranno in grado di penetrare e non tanto la quantità.

Ad esempio: un forno a microonde ha sempre una rete davanti alla finestra. I fori sono abbastanza piccoli da impedire la fuoriuscita delle microonde, ma abbastanza grandi da far passare la luce. Un altro esempio: la tua auto può essere considerata una gabbia di Faraday in caso di fulmini. Ti proteggerà dagli scioperi, perché la lunghezza d'onda è troppo grande. Tuttavia ... a causa delle enormi lacune nella gabbia (finestre di vetro) possiamo ancora ricevere segnali di telefonia cellulare attraverso di essa.

Non sono sicuro del tipo di segnali che stai cercando di bloccare, ma dal momento che stiamo parlando di audio, sto indovinando frequenze abbastanza basse (lunghezze d'onda elevate). Quindi, fintanto che il divario non è troppo grande, non penso che sarà un grosso problema.

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