Garanta o desempenho confiável de UAVs com soluções avançadas em blindagem contra interferências
Baixar WhitepaperÀ medida que os drones e os UAVs se tornam cada vez mais importantes para as operações comerciais, industriais e de defesa, o ambiente eletromagnético no qual eles operam se torna mais complexo. A interferência eletromagnética (EMI) pode comprometer sistemas essenciais, prejudicar o desempenho e representar riscos à segurança. Este whitepaper explora a importância técnica, operacional e estratégica da blindagem eletromagnética em VANTs e descreve como a TE Connectivity oferece soluções avançadas e integradas para mitigar esses desafios. A interferência eletromagnética em sistemas de VANTs pode se originar de fontes internas e externas. Internamente, componentes como controladores eletrônicos de velocidade (ESCs), motores sem escova, reguladores de comutação e módulos de radiofrequência geram interferência.
Considerações sobre o design eletromagnético de subsistemas de drones
A interferência eletromagnética em sistemas de VANTs pode se originar de fontes internas e externas. Internamente, componentes como controladores eletrônicos de velocidade (ESCs), motores sem escova, reguladores de comutação e módulos de radiofrequência geram interferência. Externamente, radares terrestres, links de satélite, drones próximos e torres 5G contribuem para o eletromagnetismo encontrado no ambiente. Os subsistemas vulneráveis à interferência eletromagnética incluem receptores GNSS/GPS, unidades de controle de voo (FCUs), links de telemetria e vídeo e grupos de sensores, como LiDAR, sensores infravermelho e sensores multiespectrais. As consequências da interferência eletromagnética vão desde a perda de controle e erros de navegação até a corrupção de dados, redução da confiabilidade da missão e riscos à segurança.
Os veículos aéreos não tripulados (UAVs) integram vários subsistemas eletrônicos – controle de voo, navegação, comunicação, distribuição de energia e sistemas de carga útil – que são altamente suscetíveis à interferência eletromagnética (EMI). Uma blindagem eletromagnética eficaz é essencial para garantir a integridade do sinal, a confiabilidade operacional e a conformidade com as normas regulamentares.
Sistema de Controle de Voo (FCS)
O sistema de controle de voo (FCS) é um dos subsistemas mais importantes dos UAVs, abrigando microcontroladores sensíveis e unidades de medição inercial (IMUs) que são altamente vulneráveis à interferência eletromagnética (EMI) de motores e sistemas de RF. Para atenuar esses riscos, elastômeros condutores são usados com frequência devido à sua eficácia excepcional em blindagem de até 120 dB (com base em testes internos em condições controladas), além de oferecerem vedação ambiental contra poeira e umidade. Além disso, gaxetas para conectores são aplicadas nos pontos de interface para evitar vazamento de eletromagnetismo através dos conectores. Juntas, essas soluções mantêm a integridade do sinal para um desempenho de voo estável e garantem proteção de longo prazo contra contaminantes ambientais.
Módulos de GPS e Navegação
Os módulos de GPS e de navegação são particularmente vulneráveis porque os sinais de GPS são inerentemente fracos e facilmente interrompidos pela eletrônica de bordo. Para reduzir a interferência, fitas condutoras são uma solução leve e flexível que envolve módulos e cabos de GPS, enquanto os anéis do tipo O-ring condutores oferecem vedação eletromagnética e ambiental para montagens de antena. Essas soluções melhoram o bloqueio e a precisão do GPS sem adicionar peso significativo.
Sistemas de Comunicação (telemetria, links de radiofrequência)
Os sistemas de comunicação, incluindo sistemas de telemetria e links de radiofrequência, enfrentam o desafio de emitir e receber interferência, o que pode comprometer a transmissão de dados. Gaxetas para conectores são usadas para proteger os conectores de radiofrequência e evitar vazamentos, enquanto elastômeros condutores isolam os módulos RF dentro dos gabinetes. Essa combinação reduz a diafonia e garante uma comunicação confiável de longo alcance.
Sistema de Distribuição de Energia (PDB, ESCs, baterias)
O sistema de distribuição de energia, que inclui ESCs, baterias e fiação, gera um forte eletromagnetismo devido à comutação de alta corrente. Fitas condutoras são uma solução eficaz para envolver ESCs e cabos de alimentação, suprimindo emissões, enquanto elastômeros condutores fornecem blindagem para módulos de alimentação dentro de gabinetes. Essas medidas reduzem as emissões irradiadas e conduzidas, melhorando a conformidade com os padrões de interferência eletromagnética.
Sistemas de Carga pUtil (câmeras, sensores, LIDAR)
Esse subsistema inclui os acessórios ou a carga útil relevantes para aplicações para as quais os drones comerciais são empregados, como fotogrametria, cinematografia, mapeamento de campo, modelos digitais de elevação, monitoramento e vigilância. Para sistemas de carga útil, como câmeras, sensores e LIDAR, a interferência eletromagnética pode corromper a integridade dos dados e prejudicar o desempenho. Para evitar isso, anéis de vedação tipo O-ring e elastômeros condutores são usados para vedação do gabinete, enquanto fitas condutoras oferecem blindagem rápida para cabos e conectores. Essas soluções preservam a qualidade da imagem e a precisão do sensor, além de proteger contra contaminantes ambientais.
Motores e Atuadores
Os motores e atuadores são as principais fontes de interferência que pode afetar componentes eletrônicos próximos. Uma fita condutora é aplicada aos cabos e à estrutura do motor para suprimir emissões, e gaxetas para conectores protegem as conexões do motor. Essas soluções são leves e minimizam o acoplamento de interferência aos circuitos de controle, sem afetar o desempenho mecânico.
Portfólio de Produtos
Superando desafios de compatibilidade galvânica na blindagem eletromagnética
Este documento técnico explora a questão fundamental da compatibilidade galvânica nos sistemas de blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) da TE, evidenciando os riscos de corrosão resultantes do contato entre metais incompatíveis. Ele apresenta uma análise detalhada das interações eletroquímicas que causam a degradação do material e afetam o desempenho da blindagem.
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