عند توجيه الكابلات في البيئات القاسية، من الضروري مراعاة التداخل الناتج عن المجالات المغناطيسية. بشكل عام، يتم بذل الجهود لتقليل التداخل على الغلاف. ما هي طرق تقليل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)؟
1. رقائق الألومنيوم مايلر
رقائق الألومنيوم مايلر مصنوعة من رقائق الألومنيوم الناعمة وأغشية البوليستر، والتي يتم تصفيحها من خلال طلاء الحفر. بعد معالجة ورق الألمنيوم مايلر، يتم تقطيعه إلى لفات. يمكن تعديل المادة اللاصقة، وبعد قطع القالب-، يمكن استخدام رقائق الألومنيوم مايلر لتجميع الحماية والتأريض.
يستخدم شريط مايلر من رقائق الألومنيوم بشكل أساسي في حماية التداخل لكابلات الاتصالات. تتضمن رقائق الألومنيوم مايلر: رقائق الألومنيوم-من جانب واحد، ورقائق الألومنيوم-المزدوجة الجوانب، ورقائق الألومنيوم الممدد، ورقائق الألومنيوم-المذوبة على الساخن، وشريط رقائق الألومنيوم، وشريط الألومنيوم-البلاستيكي المركب. توفر طبقة الألومنيوم التوصيل الممتاز، وفعالية التدريع، ومقاومة التآكل، والتكيف مع المتطلبات المختلفة في نطاقات مختلفة. يتراوح نطاق التدريع بشكل أساسي من 100 كيلو إلى 3 جيجا هرتز. تحتوي شريحة مايلر-من رقائق الألومنيوم الساخنة على طبقة من مادة لاصقة منصهرة ساخنة- يتم وضعها على الجانب حيث تتلامس رقائق الألومنيوم مع الكابل. في ظل-التسخين المسبق لدرجة الحرارة المرتفعة، يمكن أن يلتف المادة اللاصقة المنصهرة الساخنة-بإحكام حول عزل قلب الكابل، مما يعزز أداء حماية الكابل. رقائق الألومنيوم العادية لا تحتوي على مادة لاصقة ويتم لفها ببساطة حول عزل قلب الكابل، مما يؤدي إلى ضعف أداء حماية الكابل.
يتم استخدام رقائق الألومنيوم مايلر في المقام الأول لحماية-الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد، مما يمنعها من التلامس مع موصلات الكابلات وتوليد تيارات مستحثة، والتي يمكن أن تزيد من التداخل. وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، عندما تتلامس الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد- مع رقائق الألومنيوم، فإنها تميل إلى الالتصاق بسطح الرقاقة وتولد تيارات مستحثة. عند هذه النقطة، هناك حاجة إلى موصل لتوجيه التيارات المستحثة إلى الأرض، وتجنب التداخل مع الإشارات المرسلة. تتطلب الأسلاك التي تستخدم رقائق الألومنيوم كطبقة حماية عمومًا معدل تكرار لا يقل عن 25% لرقائق الألومنيوم. يوجد العدد الأكبر من التطبيقات حاليًا في كابلات الشبكة، والتي تُستخدم بشكل أساسي في المستشفيات والمصانع والأماكن الأخرى ذات الإشعاع الكهرومغناطيسي القوي أو عدد كبير من-المعدات ذات الجهد العالي؛ يتم استخدامه أيضًا في الحكومة والمناطق الأخرى ذات المتطلبات العالية لأمن الشبكات.
2. رقائق النحاس
رقائق النحاس هي موصل جيد يحمي في المقام الأول الموجات الكهرومغناطيسية من خلال الانعكاس. ومع ذلك، عند الترددات العالية، قد يؤدي الانعكاس وحده إلى انعكاسات متعددة للموجات الكهرومغناطيسية، والتي قد تتسرب في النهاية عبر الفجوات. على الرغم من أن رقائق النحاس تتمتع بموصلية ممتازة، إلا أن مرونتها الضعيفة يمكن أن تسبب بسهولة فجوات أو ضعف الاتصال عند ربطها بأسطح غير منتظمة، مما يشكل قنوات للتسرب الكهرومغناطيسي. تتمتع رقائق النحاس بتأثير حماية ممتاز على الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد المنخفض-، ولكن عند الترددات العالية، يمكن أن يؤدي التيار السطحي (تأثير الجلد) إلى انخفاض تأثير الحماية.
3. نسيج موصل
عادة ما يتم نسج النسيج الموصل من ألياف موصلة، والتي لا تعكس الموجات الكهرومغناطيسية فحسب، بل تمتلك أيضًا قدرة معينة على الامتصاص. يساعد هيكلها متعدد الطبقات والفجوات بين الألياف في امتصاص بعض طاقة الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد، مما يقلل من تأثير الإشعاع الثانوي. يُظهر النسيج الموصل مرونة ومرونة جيدة، مما يسمح له بالتوافق بشكل وثيق مع الأسطح غير المنتظمة، مما يقلل من مشكلات الاتصال الضعيفة ويعزز فعالية التدريع. بالإضافة إلى ذلك، يتميز النسيج الموصل عادةً بنطاق استجابة ترددي أوسع، خاصة عند الترددات العالية، حيث يساهم هيكل الألياف المتشابك في تحسين كفاءة التدريع.
4. شبكة مضفرة (درع معدني) مصنوعة من سلك سبائك النحاس/الألومنيوم- والمغنيسيوم
يتم تحقيق التدريع المعدني عن طريق نسج الأسلاك المعدنية في هيكل منسوج محدد باستخدام جهاز النسيج. تشمل المواد المستخدمة بشكل شائع في التدريع الأسلاك النحاسية (الأسلاك النحاسية المطلية بالقصدير-)، وأسلاك سبائك الألومنيوم، والألومنيوم المغطى بالنحاس-، والأشرطة النحاسية (النحاس-الشريط البلاستيكي)، وشريط الألومنيوم (الألومنيوم-الشريط البلاستيكي)، والشريط الفولاذي، ومواد أخرى. وفقًا للنسيج المعدني، تظهر المعلمات الهيكلية المختلفة أداء تدريعًا متفاوتًا.
لا تتعلق فعالية التدريع للطبقة المضفرة فقط بالمعلمات الهيكلية مثل الموصلية ونفاذية المعدن نفسه، ولكنها تعتمد أيضًا على عدد الطبقات ومعدل التغطية وزاوية التضفير. كلما زاد عدد الطبقات، ارتفع معدل التغطية، وكلما كانت زاوية التضفير أصغر، كان أداء التدريع للطبقة المضفرة أفضل. يجب التحكم في زاوية التضفير بين 30-45 درجة. بالنسبة للتضفير أحادي الطبقة، يفضل أن يكون معدل التغطية أعلى من 80%. وبهذه الطريقة، يمكن تحويل الطاقة غير المرغوب فيها إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل الحرارة والطاقة الكامنة من خلال آليات مثل فقدان التباطؤ، وفقدان العزل الكهربائي، وفقدان المقاومة، وتحقيق تأثير التدريع وامتصاص الموجات الكهرومغناطيسية.
تُصنع الشبكة المضفرة عمومًا من سلك نحاسي مستدير معلبة أو سلك ألومنيوم-من الذهب والمغنيسيوم، وذلك في المقام الأول لمنع تداخل الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد المنخفض-. مبدأ عملها مشابه لمبدأ رقائق الألومنيوم. بالنسبة لكابلات الشبكة المحمية التي تستخدم شبكة مضفرة، يجب عمومًا أن تكون كثافة الشبكة المضفرة 80% على الأقل. يُستخدم هذا النوع من الشبكات المضفرة بشكل أساسي في الأماكن التي يتم فيها وضع عدد كبير من كابلات الشبكة في نفس حامل الكابلات، مما يقلل من التداخل الخارجي المتولد بين عدد كبير من كابلات الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه أيضًا للحماية بين -الأزواج، وبالتالي زيادة الطول الملتوي للأزواج وتقليل متطلبات طول مد الكابل.
