Im Laufe der Jahre hat sich die Funkkommunikation erheblich weiterentwickelt. Dies ist die grundlegende Methode für die drahtlose Kommunikation. Es überträgt Informationen drahtlos mit Hilfe von Funkwellen und elektromagnetischen Wellen. Die vom Sender erzeugten Wellen breiten sich über ein drahtloses Medium aus, um den Empfänger zu erreichen. Antennen fungieren als Wandler die die elektrischen Signale in elektromagnetische Signale umwandeln und umgekehrt. Eine der Herausforderungen für diese Technologie ist der Schaden, der durch „Rauschsignale“ verursacht wird. Rauschsignale sind die kurzzeitigen Hochfrequenzsignale, die von außen entweder durch künstliche Verfahren erzeugt werden. Wenn diese von den Antennen empfangenen Signale die Kommunikationssysteme beeinträchtigen. Eine solche Störung ist die elektromagnetische Interferenz.
Was ist elektromagnetische Interferenz?
Durch die plötzliche Entladung elektrischer Energie wie beim Blitz erzeugen Stürme kurzzeitige Hochfrequenzwellen in der Atmosphäre. Wenn eine Antenne in dieser Umgebung betrieben wird, werden diese transienten Signale von der Antenne aufgenommen. Daher stören sie die ursprünglichen Kommunikationssignale und verursachen Verzerrungen und Informationsverlust. Dies ist auch die Ursache für das Knistern eines amplitudenmodulierten Funkempfängers bei Gewittern.
Elektromagnetische Interferenz
Wenn diese Rauschsignale den elektrischen Stromkreis durch elektromagnetische Induktion oder elektrostatische Kopplung beschädigen, spricht man von elektromagnetischer Interferenz. Die externe Quelle kann entweder eine vom Menschen hergestellte oder eine natürliche Quelle sein. Die Störung kann den Stromkreis beschädigen oder dessen Funktion beeinträchtigen. Wenn Datensignale beeinflusst werden, kann dies zu einer Erhöhung der Fehlerrate und einem Totalverlust der Daten führen. Elektromagnetische Störungen (EMI) können das AM-Radio beeinträchtigen. FM-Radios , Mobiltelefone, Fernseher, Radioastronomie usw.
Verschiedene Typen
Elektromagnetische Störungen werden auch als Hochfrequenzstörungen bezeichnet. Basierend auf der Quelle und der Bandbreite des externen Rauschsignals werden magnetische Interferenzen in vier Typen eingeteilt. In Bezug auf die Bandbreite wird EMI als Breitband-EMI und Schmalband-EMI klassifiziert. Schmalband-EMI wird durch beabsichtigte Übertragungen wie z Radio Stationen , Fernsehsender oder Mobiltelefone, während Breitband-EMI durch unbeabsichtigte Strahlung wie Sonneneinstrahlung verursacht wird, bei der eine kontinuierliche Erzeugung des Lichtbogens beobachtet wird.
Basierend auf der Quelle der Interferenz gibt es vier Arten von elektromagnetischen Interferenzen. Absichtliche EMI, unbeabsichtigte EMI, Intrasystem-EMI, Intersystem-EMI.
Vorsätzliche EMI
Dieses EMI wird absichtlich von den Geräten erzeugt. Einige solcher Geräte sind Radarkameras , Funksender, Störsender usw. Diese Geräte erzeugen elektromagnetische Energie. Solche Geräte werden in elektronischen Kriegsflugzeugen eingesetzt. Diese Art von EMI wird auch als funktionale EMI bezeichnet.
Unbeabsichtigtes EMI
Die Quellen dieser EMI sind künstlich hergestellt, aber nicht zur Erzeugung elektromagnetischer Energie ausgelegt. Dennoch strahlen diese Geräte elektromagnetische Energie ab. Einige solcher Geräte sind Gleichstrommotoren , elektrische Steuerungen, Motorzünder, Computer, Stromleitungen, Schweißgeräte usw. Diese Art von EMI wird auch als nicht funktionsfähig bezeichnet.
Intrasystem EMI
Die an Stromkabeln und Stromkabeln auftretenden Spannungs- oder Stromspitzen verursachen eine Selbststörung und eine unerwünschte Emissionskopplung innerhalb eines Systems. Dies führt zur EMI im System.
Intersystem EMI
Diese EMI kann in Systemen beobachtet werden, die in einem weiten Frequenzbereich von 50 Hz bis zu mehreren GHz arbeiten.
Methoden zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen
In der heutigen Zeit, in einer sich entwickelnden industriellen Umgebung, interagieren elektronische Geräte, Signalverarbeitungsschaltungen, Stromkabel und andere elektrische Geräte normalerweise miteinander. Dies führt zur Erzeugung von Rauschen und EMI in den Schaltkreisen, was kritische Messungen beeinträchtigen kann.
Um das System vor Schäden durch EMI zu schützen, sind bestimmte Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Gute Erdungs- und Abschirmtechniken können Signale vor einer Verschlechterung bewahren.
Um die EMI in den Schaltkreisen zu verringern, müssen die zu pflegenden Elemente die Rauschquelle eliminieren, das von den Rauschsignalen betroffene Empfangsgerät eliminieren oder aufrüsten und den Kopplungskanal zwischen der Quelle und dem Empfänger überprüfen.
Die Kabelabschirmung schützt das Gerät vor kapazitiv gekoppelten Störungen. Induktive Kopplung und Twisted-Pair-Verfahren werden verwendet, um die magnetisch gekoppelte Interferenz zu reduzieren.
Mit der zunehmenden Verwendung elektromagnetischer Quellen in den Geräten nehmen auch die Bedenken und Auswirkungen elektromagnetischer Störungen zu. Heutzutage wirken sich elektromagnetische Störungen auf viele Systeme aus, wie die Transitsysteme, die medizinischen Systeme, die Zugsysteme, Kommunikationssysteme , etc… Elektromagnetische Umgebungsquellen beeinträchtigen die empfindlichen elektronischen Geräte in der Nähe der Quelle. Eine leistungsstarke elektromagnetische Impulsquelle kann elektrische oder elektronische Geräte in der Nähe der Quelle zerstören. Der Betrieb und die Interoperabilität der in unseren Märkten verwendeten Produkte müssen geprüft und überprüft werden. Geben Sie ein Beispiel für eine Elektromagnetisch Quelle?
