Cables de señal digital que penetran en una sala blindada de RF

Descargo de responsabilidad: no soy un ingeniero eléctrico capacitado ... Soy un graduado reciente en informática 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. Me acerco a un especialista experimentado en RF, EMI o EMC para que intervenga en este tema.

Tengo una sala blindada inalámbrica que 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 inadecuadas del escudo en las últimas décadas. Como nuevo ingeniero de RF, estoy tratando de restaurar la efectividad blindada (SE) para el campo eléctrico y la atenuación de la onda plana de al menos 60dBm hasta 10GHz. Tendremos una prueba SE después de que se completen las reparaciones.

He realizado varias reparaciones, incluido el diseño e instalación de penetraciones de la guía de ondas por debajo del corte (WBC) para la fibra y la eliminación de cables ethernet y coaxiales. He filtrado correctamente todas las líneas telefónicas POTS, he hecho algunas reparaciones en las puertas de los dedos y de los bordes de los cuchillos, heche los agujeros, revisé los filtros de panal y he tratado varias áreas por corrosión / óxido.

Aquí está el último problema restante ...

La sala cuenta con líneas de control digital para termostatos HVAC (Metasys N2, RS485, par trenzado blindado) que pasan por 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 gabinete del filtro. No se me permite 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 gabinete de acero. Filtrar eléctricamente los cables digitales, de qué Creo que entiendo, sería problemático porque filtraría los componentes de alta frecuencia en las señales digitales. Corríjame si me equivoco allí. La conversión a fibra es difícil debido a la falta de salidas de CA para los convertidores de fibra en ambos lados de la sala blindada.

Creo que quiero unir el blindaje del cable al gabinete de acero y rellenar el orificio de 3/8 "alrededor del cable con lana de acero o cobre. ¿Ustedes experimentados piensan que esto será" lo suficientemente bueno "para lograr la efectividad protegida de> 60dBm para campo eléctrico y atenuación de onda plana hasta 10GHz?

Todo lo que describe suena razonable hasta ahora. Su requisito 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 gerentes de las instalaciones (lo mejor es no mencionar los cabezales de rociadores). ¿Harás pruebas de inmunidad por radiación RF? Si es así, puede dañar el termostato mismo.

Si es necesario, puede encerrar toda la longitud del cable dentro del conducto de acero, recorra una de las esquinas de la habitación (horizontal y vertical). Si bien no son perfectos, los campos EM tienden a estar algo atenuados en estas áreas. Me sentiría tentado de encerrar el termostato dentro de una caja metálica que tiene una pantalla de cobre de malla fina y unir esto a las paredes de la sala de protección. Finalmente, no está de más agregar perlas de ferrita Low-Q al cable en ambos extremos. Tendrá que seleccionar la ferrita para la efectividad alrededor de la frecuencia o frecuencias de interés. Por último, si le preocupa que el conducto metálico refleje las señales de RF, puede obtener losetas de ferrita de aproximadamente 4 "cuadradas y pegarlas en su lugar 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 un analizador o receptor. Esto también dará el perfil de emisiones de las señales digitales en el termostato. Si al final no se pueden eliminar, simplemente deberá 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 requiere básicamente la densidad y la masa de un metal ferroso. La única vez que me metí en esto fue filtrar equipos de audio desde una fuente de alimentación retroajustada. Compramos mu-metal caro pero al final lo más efectivo fue un poco de chatarra de hierro del piso del taller. Imagínate. Tendrás que experimentar un poco, pero busca hierro / acero y masa.

Filtro de ferrita CM? Cuando realicé un trabajo de EMI que requería una señal dirigida al DUT, la casa de pruebas tenía una gran caja de ferritas a través de las cuales ejecutamos 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 haría el trabajo con RS-485.

¿Convertir el termostato para usar acoplamiento óptico? Suponiendo que de alguna manera puedas obtener un suministro de sesgo en la habitación. Esto daría aislamiento galvánico de la unidad central HVAC.

Rodea la caja con la pantalla de Faraday? Probablemente deba hacerlo de todos modos, independientemente de cómo maneje su cable, suponiendo que tenga algún tipo de microcontrolador y pantalla.