Radiocommunicatie is in de loop der jaren aanzienlijk geëvolueerd. Het is de basismethode waarmee draadloze communicatie verloopt. Het verzendt informatie draadloos met behulp van radiogolven en elektromagnetische golven. De golven die door de zender worden gegenereerd, zullen zich via een draadloos medium voortplanten om de ontvanger te bereiken. Antennes fungeren als transducers die de elektrische signalen omzetten in elektromagnetische signalen en vice versa. Een van de uitdagingen waarmee deze technologie wordt geconfronteerd, is de schade die wordt veroorzaakt door ‘ruissignalen’. Ruis signalen zijn de radiofrequentiesignalen van korte duur die extern worden geproduceerd, hetzij door kunstmatige methoden, natuurlijk. Wanneer deze signalen worden opgevangen door antennes, zullen de communicatiesystemen achteruitgaan. Een van deze storingen is de elektromagnetische interferentie.
Wat is elektromagnetische interferentie?
Door de plotselinge ontlading van elektrische energie, zoals tijdens bliksem, genereren stormen kortstondige radiofrequente golven in de atmosfeer. Als een antenne in deze omgeving wordt gebruikt, worden deze transiënte signalen opgevangen door de antenne. Daarom interfereren ze met de originele communicatiesignalen en zullen ze vervormingen en verlies van informatie veroorzaken. Dit is ook de oorzaak van het geknetter dat hoorbaar is op een amplitudegemoduleerde radio-ontvanger tijdens elektrische stormen.
Elektromagnetische interferentie
Wanneer deze ruissignalen schade aan het elektrische circuit veroorzaken door elektromagnetische inductie of elektrostatische koppeling te veroorzaken, wordt dit elektromagnetische interferentie genoemd. De externe bron kan een door mensen gemaakte bron of een natuurlijke bron zijn. De storing kan het elektrische circuit beschadigen of de werking ervan stopzetten. Wanneer datasignalen worden beïnvloed, kan dit leiden tot een toename van het foutenpercentage, totaal verlies van de gegevens. Elektromagnetische interferentie (EMI) kan de AM-radio beïnvloeden, FM-radio's , mobiele telefoons, televisies, radioastronomie, enz ...
Verschillende soorten
Elektromagnetische interferentie wordt ook wel radiofrequentie-interferentie genoemd. Op basis van de bron en bandbreedte van het externe ruissignaal, wordt magnetische interferentie ingedeeld in vier typen. In termen van bandbreedte is EMI geclassificeerd als breedband EMI en smalband EMI. Smalband-EMI wordt veroorzaakt door bedoelde transmissies zoals radiozenders , Tv-stations of mobiele telefoons, terwijl breedband-EMI wordt veroorzaakt door onbedoelde stralingen, zoals stralingen van de zon, waarbij een continue generatie van de boog wordt waargenomen.
Op basis van de bron van de interferentie, zijn er vier soorten elektromagnetische interferentie. Opzettelijke EMI, Onbedoelde EMI, Intrasystem EMI, Intersystem EMI.
Opzettelijke EMI
Deze EMI wordt opzettelijk gegenereerd door de apparatuur. Sommige van dergelijke apparatuur zijn Snelheidscamera's , radiozenders, stoorzenders, enz… Deze apparaten wekken elektromagnetische energie op. Dergelijke apparaten worden gebruikt in elektronische warfares. Dit type EMI wordt ook wel functionele EMI genoemd.
Onbedoelde EMI
De bronnen van deze EMI zijn door de mens gemaakt, maar ze zijn niet ontworpen om elektromagnetische energie op te wekken. Toch stralen deze apparaten elektromagnetische energie uit. Sommige van dergelijke apparaten zijn DC-motoren , elektrische controllers, motorontstekers, computers, hoogspanningsleidingen, lasmachines, enz…. Dit type EMI wordt ook wel niet-functioneel genoemd.
Intrasysteem EMI
De spannings- of stroompieken die op stroomkabels en stroomharnassen verschijnen, veroorzaken zelfblokkerende en ongewenste emissiekoppeling binnen een systeem. Dit leidt tot de EMI in het systeem.
Intersysteem EMI
Deze EMI kan worden waargenomen in de systemen die werken binnen een breed frequentiebereik van 50Hz tot enkele GHz.
Methoden om elektromagnetische interferentie te verminderen
In de huidige tijd, met een zich ontwikkelende industriële omgeving, werken elektronische apparaten, signaalverwerkingsschakelingen, stroombedrading en andere elektrische apparaten meestal met elkaar samen. Dit leidt tot het genereren van ruis en EMI in de circuits die kritische metingen kunnen verslechteren.
Om het systeem te beschermen tegen schade veroorzaakt door EMI, moeten bepaalde voorzorgsmaatregelen worden genomen. Goede aardings- en afschermingstechnieken kunnen voorkomen dat signalen verslechteren.
Om de EMI in de circuits te verminderen, zijn de elementen die moeten worden onderhouden het elimineren van de ruisbron, het elimineren of upgraden van het ontvangende apparaat dat wordt beïnvloed door de ruissignalen, het controleren van het koppelingskanaal tussen de bron en de ontvanger.
Kabelafscherming wordt gedaan om de apparatuur te beschermen tegen capacitief gekoppelde interferentie. Inductieve koppeling en twisted pair-methode worden gebruikt om de magnetisch gekoppelde interferentie te verminderen.
Met het toenemende gebruik van elektromagnetische bronnen in de apparatuur, nemen ook de bezorgdheid en effecten van elektromagnetische interferentie toe. Tegenwoordig heeft elektromagnetische interferentie invloed op veel systemen, zoals de doorvoersystemen, de medische systemen, treinsystemen, communicatie systemen , etc… Omgevingselektromagnetische bronnen beïnvloeden de gevoelige elektronische apparatuur in de buurt van de bron. Een krachtige elektromagnetische pulsbron kan elektrische of elektronische apparatuur in de buurt van de bron vernielen. De werking en interoperabiliteit van de producten die op onze markten worden gebruikt, moet in overweging worden genomen en gecontroleerd. Geef een voorbeeld van een Elektromagnetisch bron?
