Recomendaciones clave para blindaje RFI y EMI en la industria aeroespacial
INTRODUCCIÓN:
Las industrias aeroespacial y de defensa han impulsado siempre el diseño y el desarrollo de productos de blindaje RFI/EMI. Lograr la compatibilidad electromagnética (CEM) en esta industria es fundamental para la seguridad, mientras que en la vida cotidiana solo representa una molestia. En este artículo se analizan algunos de los retos de diseño que enfrentan los ingenieros aeroespaciales y se presentan las mejores opciones de blindaje disponibles.
Los rayos pueden afectar a las aeronaves con relativa frecuencia, generando un pulso electromagnético (EMP). El EMP tendrá un efecto devastador en los circuitos electrónicos, por lo que es importante que la aeronave disponga de un camino para que el rayo continúe su trayecto sin causar daños. El espacio es otra cosa; los satélites se encuentran en un entorno electromagnético muy hostil, con erupciones solares que pueden emitir una eyección de masa coronal. En la Tierra estamos protegidos por la magnetósfera, pero los satélites no tienen esa ventaja, por lo que el blindaje es primordial para garantizar la seguridad del satélite y sus sistemas.
La mayor integración de la electrónica significa que la compatibilidad electromagnética entre sistemas es de suma importancia para garantizar que funcionen en armonía y no interfieran entre sí. Los aviones son sistemas más eléctricos que mecánicos, con software sofisticado que maneja sistemas informatizados. Los sensores que miden el entorno de la aeronave, los datos de vuelo, etc., tienen que comunicarse entre sí, funcionar de forma independiente y proporcionar respaldo en caso de falla o mal funcionamiento del sistema.
Los ingenieros electrónicos están muy familiarizados con esto y tendrán en cuenta en su diseño una buena disposición de la PCB, filtrado, puesta a tierra, integridad de la señal, etc. para intentar resolver el origen de la EMI. Sin embargo, el blindaje del alojamiento es igual de importante y resuelve el problema de las emisiones radiadas y la susceptibilidad. Las superficies de contacto de un alojamiento pueden parecer muy planas y se puede pensar que hay un contacto total de metal con metal, pero en un proceso de producción en serie nada puede ser tan plano y existirán huecos. Estos huecos son ranuras y pueden convertirse en antenas de radiación. Esta irregularidad de la unión puede solucionarse utilizando un empaque eléctrico y añadiendo más accesorios para conseguir un buen contacto entre las superficies.
El blindaje RFI/EMI es una solución mecánica para un problema eléctrico y el ingeniero de diseño de alojamientos debe conocer los tipos de empaques disponibles y sus diferentes atributos, y asegurarse de que haya suficiente superficie de contacto en uniones, puertas, etc. del alojamiento para colocar el empaque. En la industria aeroespacial, el peso y el tamaño de los equipos y sistemas son importantes, por lo que se recurre a la miniaturización en la medida de lo posible. Esto significa que las opciones de blindaje disponibles para los ingenieros de diseño también deben ser pequeñas y ofrecer un buen blindaje. Los elastómeros conductores son la mejor opción para la industria aeroespacial, ya que el material puede moldearse, extruirse o fabricarse en componentes muy pequeños o depositarse directamente sobre el herraje. Se dispone de muchos rellenos conductivos para adaptarse a los requisitos de blindaje y una base de fluorosilicón satisface las necesidades de resistencia a los aceites combustibles, etc.
El objetivo es considerar desde el inicio las condiciones de operación más desfavorables y contemplar el blindaje desde las primeras etapas del diseño, ya que resulta muy difícil, o incluso imposible, incorporar posteriormente blindaje en una carcasa que no cuenta con el espacio necesario para integrar un empaque o componente.
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