BLIND MEDIDA DE BLINDAJES. Juan A. Martínez Rojas y Jesús Alpuente Hermosilla

Transcripción

1 BLIND MEDIDA DE BLINDAJES Juan A. Martínez Rojas y Jesús Alpuente Hermosilla

2 BLIND MEDIDA DE BLINDAJES Introducción En cualquier problema de compatibilidad electromagnética siempre es preferible controlar la interferencia en su origen y diseñar los circuitos de forma que sean lo más inmunes posible frente a perturbaciones externas. Sin embargo, esto no siempre es posible, y muchas veces es necesario apantallar el circuito. Apantallar significa utilizar materiales conductivos para reducir las EMI mediante los mecanismos de reflexión o absorción sobre los equipos electrónicos de manera eficiente. Cualquier barrera situada entre el emisor y el receptor disminuye o atenúa la intensidad de la interferencia. 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. Las técnicas de apantallamiento han pasado a formar parte del diseño de los equipos electrónicos y han de tenerse en cuenta en las etapas más tempranas del diseño de cualquier sistema, de lo contrario sería necesaria una posterior rectificación en el producto para satisfacer los requisitos de apantallamiento. Comentario [T1]: A QUÉ FRECUENCIAS DE RESONANCIA TE REFIERES? Objetivos de la práctica Con esta práctica se pretende construir y caracterizar dos sondas de igual forma y tamaño, construidas a partir de un clip. Como objetivos específicos a cubrir con la realización de esta práctica se determinan los siguientes: Determinar el grado de apantallamiento de determinados materiales. Comparar la efectividad del blindaje de distintos materiales. 1

3 Desarrollo de la práctica Trabajando con las sondas, construidas y caracterizadas en la práctica SENBLIN, se va a proceder a determinar la eficiencia del blindaje de dos placas: una de aluminio y otra de cobre. Para cada una de ellas, siga los siguientes pasos: PARÁMETROS DE MEDIDA Previo a realizar el proceso de calibración, determine los parámetros de medida, siguiendo los pasos dados a continuación: 1. Encender el equipo, esperando hasta que se inicialice. 2. Seleccionar la potencia de salida del analizador: MENU / POWER /10 DBM. 3. Seleccionar el número de puntos de medida: menu / points / 1201 / x1. 4. Seleccione el rango de frecuencias de la medida: START 40 MHZ / STOP 1 GHZ. A partir de este momento no se debe modificar ninguno de los parámetros. CALIBRACIÓN DEL ANALIZADOR DE REDES Ya se está en condiciones de proceder a la calibración del equipo. Para ello, solicite al profesor encargado del laboratorio el kit de cargas de calibración y siga, a continuación, los siguientes pasos: 1. Acceda al menú de calibración: CAL / CAL MENUS / 2 PORT FULL CAL. 2. Calibración en reflexión (REFLECTION). Coloque en cada puerto las cargas indicadas (OPEN, SHORT, LOAD) y pulse el botón correspondiente en el frontal del analizador. Cuando haya terminado todas las posibilidades pulse DONE REFLECTION. 3. Calibración en transmisión (TRANSMISSION). Conecte los dos puertos del analizador mediante un adaptador (THRU) y pulse GROUP THRU. Una vez que el analizador finalice su actuación pulse DONE TRANSMISSION. 4. Calibración en aislamiento (ISOLATION). Pulse OMIT ISOLATION. 5. Finalización del proceso de calibración: DONE 2 PORT. Desde este momento el equipo queda calibrado, lo que se indica mostrando C2 a la izquierda de la pantalla. MEDIDAS A REALIZAR Conecte cada sonda a uno de los cables conectados a los accesos del analizador de redes, situadas paralelas, a ambos lados de la placa conductora, y pegadas a la misma. Mantenga las sondas en paralelo en su posición y retire la placa conductora y, a continuación, siga los pasos: 2

4 1. Medida del módulo del parámetro S11: MEAS / S11 / FORMAT / LINMAG. 2. Solicite del profesor encargado del laboratorio el disquete que contiene los programas del analizador de redes. 3. Introduzca el disquete en el analizador y pulse la secuencia RUN / LOAD MENU. 4. Seleccione con los cursores el programa FDATTOFD.BAS. 5. Cargue el programa seleccionado: LOAD / RUN. 6. Saque el disquete en el que se encuentre el programa e inserte otro disquete en el que guardar los datos. 7. Con el teclado conectado al analizador de redes especifique el nombre del fichero en el que almacenar los datos. Los datos se guardarán en el disquete en formato ASCII y con extensión CSV, que se pueden abrir utilizando Excel, Matlab o el Bloc de Notas de Windows. 8. Asegúrese de que los datos se han grabado correctamente. 9. Active la señal de disparo del analizador para seguir realizando medidas: MENU / TRIGGER / CONTINUOUS. 10. Medida de la fase del parámetro S11: MEAS / S11 / FORMAT / PHASE. 11. Grabe los datos y active la señal de disparo para seguir realizando medidas. 12. Mida el módulo y fase del parámetro S22, de forma análoga a la indicada para el S Mida el módulo y la fase del parámetro S12, de forma análoga a la indicada para los anteriores parámetros. Los parámetros S11 y S22 muestran, respectivamente, los coeficientes de reflexión de la sonda conectada al puerto 1 y de la sonda conectada al puerto 2 con respecto a una referencia de 50 Ω. El parámetro S12 nos da la relación entre la tensión de salida de la sonda conectada al puerto 2 y la tensión de alimentación de la sonda conectada al puerto 1, es decir, nos da las pérdidas de transmisión del circuito formado por ambas sondas. Sin mover las sondas, inserte la placa conductora, de manera que las sondas queden pegadas a la misma, y vuelva a medir el módulo y la fase del parámetro S12 en esta situación. Repita el proceso, a excepción de la medida de los parámetros S11 y S22, para la otra placa conductora. Informe de medida Quince días después de su realización, se presentará un informe de la práctica en el que se hará constar lo siguiente: 1. Portada en la que se incluya el número y título de la práctica, los autores del informe, el grupo (día y hora) de prácticas al que pertenecen y la fecha en que realizaron la práctica. 3

5 2. Gráficas obtenidas en cada una de las medidas. 3. Sabiendo la impedancia de entrada a cada frecuencia, y teniendo en cuenta el valor de 10 dbm de la potencia disponible por el generador, realice una gráfica en la que se represente, en función de la frecuencia, la potencia entregada a la sonda. 4. Suponiendo que el rendimiento de radiación de la sonda es del 100%, determine, para cada una de las placas conductoras medidas, la efectividad de su blindaje. 5. A qué se deben las diferencias entre los valores obtenidos? 6. Se puede determinar el rendimiento de radiación de las sondas, de manera que se pueda ajustar el valor de la eficiencia de apantallamiento de las placas conductoras utilizadas?. Justificar la respuesta. 4