ドローンや UAV が商業、産業、防衛活動の中心的存在となるにつれ、それらが活動する電磁環境は複雑さを増しています。 電磁干渉（EMI）は、ミッション クリティカルなシステムを危険にさらし、性能を低下させ、安全上のリスクをもたらします。このホワイトペーパーでは、UAV における EMI シールドの技術的、運用的、戦略的重要性を探り、TE Connectivity のパフォーマンス マテリアルがこれらの課題を軽減するための高度な統合ソリューションをどのように提供するかを概説します。内部では、電子スピード コントローラ（ESC）、ブラシレス モータ、スイッチング レギュレータ、RF モジュールなどの部品が干渉を発生させます。
ドローン サブシステムの EMI 設計に関する考察
UAV システムにおける EMI は、内部と外部の両方から発生する可能性があります。 内部では、電子スピード コントローラ（ESC）、ブラシレス モータ、スイッチング レギュレータ、RF モジュールなどの部品が干渉を発生させます。外部からは、地上レーダー、衛星リンク、近隣のドローン、5G タワーが EMI 環境に影響を与えています。EMI の影響を受けやすいサブシステムには、GNSS/GPS レシーバ、フライト コントロール ユニット（FCU）、テレメトリおよびビデオ リンク、LiDAR、赤外線、マルチスペクトル センサなどのセンサ アレイなどがあります。EMI の影響は、制御不能や航法エラーからデータ破損、ミッションの信頼性低下、安全上の危険まで多岐にわたります。
無人航空機（UAV）は、飛行制御、ナビゲーション、通信、配電、ペイロード システムなど、電磁干渉（EMI）の影響を受けやすい複数の電子サブシステムを統合しています。効果的な EMI シールドは、信号の完全性、動作信頼性、および規制基準への準拠を確保するために不可欠です。
飛行制御システム（FCS）
飛行制御システム（FCS）は最も重要な UAV サブシステムの 1 つで、モータや RF システムからの電磁干渉（EMI）に非常に弱い高感度マイクロ コントローラや慣性計測ユニット（IMU）を搭載しています。このようなリスクを軽減するために、導電性エラストマーがしばしば使用されます。導電性エラストマーは、最大 120 dB（管理された条件下での内部テストに基づく）という優れたシールド効果を発揮する一方で、ほこりや湿気に対する環境密閉性も備えているからです。さらに、コネクタからの EMI 漏れを防ぐため、インターフェース ポイントにはコネクタ ガスケットが施されています。これらのソリューションを組み合わせることで、安定した飛行性能のための信号の完全性を維持し、環境汚染からの長期的な保護を実現します。
GPS およびナビゲーション モジュール
GPS 信号は本質的に弱く、車載電子機器によって簡単に妨害されるため、GPS とナビゲーション モジュールは特に脆弱です。干渉を緩和するために、導電性テープは GPS モジュールやケーブルに巻き付けるための軽量で柔軟なソリューションを提供し、導電性 Oリングはアンテナ マウントに EMI と環境シーリングを提供します。これらのソリューションは、重量を大幅に増やすことなく、GPS ロックと精度を向上させます。
通信システム（遠隔測定、RFリンク）
遠隔測定や RF リンクを含む通信システムは、データ伝送を損なう可能性のある干渉の放射と受信の両方に直面しています。コネクタ ガスケットは、RF コネクタをシールドして漏れを防ぐために使用され、導電性エラストマーは、エンクロージャ内の RF モジュールを絶縁します。この組み合わせにより、クロストークを低減し、信頼性の高い長距離通信を実現します。
配電システム（PDB、ESC、バッテリー）
ESC、バッテリー、配線を含む配電システムは、大電流のスイッチングにより強いEMIを発生します。導電性テープは、ESC や電源ケーブルを巻いてエミッションを抑制するための効果的なソリューションであり、導電性エラストマーはハウジング内のパワー モジュールにシールドを提供します。これらの対策により、放射および伝導エミッションが低減され、EMI 規格への準拠が向上します。
ペイロード システム（カメラ、センサ、LiDAR）
このサブシステムには、写真測量、映画撮影、フィールド マッピング、デジタル標高モデル、モニタリング、監視など、商用ドローンが使用される用途に関連する付属品やペイロードが含まれます。カメラ、センサ、LiDAR などのペイロード システムでは、EMI がデータの整合性を損ない、性能を低下させる可能性があります。これを防ぐため、エンクロージャのシーリングには導電性 Oリングやエラストマーが使用され、ケーブルやコネクタには導電性テープが素早くシールドします。これらのソリューションは、環境汚染から保護しながら、画質とセンサの精度を維持します。
モータおよびアクチュエータ
モータやアクチュエータは、近くにある電子機器に影響を及ぼす可能性のある主要な EMI 発生源です。モータのリード線とハウジングには、エミッションを抑制するために導電性テープが貼られ、コネクタ ガスケットはモータ コネクタをシールドします。これらの軽量ソリューションは、機械的性能に影響を与えることなく、制御回路への EMI カップリングを最小限に抑えます。
