ASTM D4935 Измерване на ефективността на електромагнитното екраниране на равнинни материали

ASTM D4935 Измерване на ефективността на електромагнитното екраниране на равнинни материали

Стандартният метод за изпитване ASTM D4935 за измерване на ефективността на електромагнитното екраниране на планарни материали, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за измерване на ефективността на електромагнитното екраниране на планарен материал за планарни електромагнитни вълни в далечно поле. От измерените данни могат да се изчислят стойностите на ефективността на екраниране в близко поле (SE) за магнитни (H) източници за електрически тънки проби. Стойностите на SE на електрическото поле също могат да се изчислят от същите данни за далечно поле, но тяхната валидност и приложимост все още не са определени.

ASTM D4935 Измерване на ефективността на електромагнитното екраниране на равнинни материали

Методът на измерване е валиден в честотния диапазон от 30 MHz до 1,5 GHz. Тези граници не са точни, но се основават на намаления ток на изместване поради намаляване на капацитивното свързване при по-ниски честоти и свръхмодулация (възбуждане на модове, различни от напречния електромагнитен мод) при по-високи честоти за размера на държача на пробата, описан в този метод за изпитване. В този диапазон може да се избере произволен брой дискретни честоти. За електрически тънки, изотропни материали с честотно-независими електрически свойства, като проводимост, диелектрична константа и магнитна пропускливост, измерванията вероятно ще трябва да се извършват само на няколко честоти, тъй като стойностите на SE в далечното поле ще бъдат честотно-независими. Ако материалът не е електрически тънък или ако някой от параметрите варира с честотата, измерванията се извършват на няколко честоти в съответната лента.

Този метод на изпитване не е приложим за кабели или конектори.

Стандартът ASTM D4935 е метод за изпитване, използван за определяне на ефективността на електромагнитното екраниране (SE) на равнинни материали. Той е особено полезен при оценката на материали, предназначени да намалят предаването на електромагнитна енергия през даден материал, като например проводими полимери, метални фолиа, покрити тъкани, композити и други екраниращи материали.

Описаният метод определя колко ефективно плосък или планарен материал отслабва електромагнитна вълна при нормален ъгъл на падане, далечно поле и условия на плоска вълна. Измерването по същество представлява комбинирания екраниращ ефект, резултат от отражение и поглъщане.

Електронните системи генерират и приемат електромагнитна енергия. Ако електромагнитното излъчване не е адекватно контролирано, то може да причини следното:

  • Смущения между електронни устройства
  • Нежелани сигнали в чувствителни електронни схеми.
  • Комуникационни проблеми
  • Грешки в сензорите и системите за управление.
  • Проблеми с електромагнитната съвместимост (ЕМС).
  • Намалена надеждност на електронното оборудване.

Материал с добро електромагнитно екраниране може да намали количеството електромагнитна енергия, преминаваща през него. Това е особено важно в приложения като автомобилна електроника, телекомуникации, потребителска електроника, аерокосмическо оборудване, електрически корпуси, медицинско оборудване и електронни опаковки.

Ефективността на екраниране, често съкращавана като SE, се отнася до намаляването на електромагнитната енергия, генерирана от екраниращ материал. Обикновено се изразява в децибели (dB). Като цяло,

  • Ниска стойност на SE: ​​Относително ниско електромагнитно затихване.
  • Висока стойност на SE: ​​По-голямо затихване на електромагнитната енергия.

Например, материал със стойност на SE от 40 dB осигурява значително по-голямо затихване от материал със стойност на SE от 10 dB. Измерената ефективност на екраниране се влияе от свойства като електрическата проводимост, пропускливостта, диелектричната константа, дебелината, структурата и честотно-зависимото поведение на материала.

Стандартът ASTM D4935 използва коаксиален път за предаване, за да оцени равнинна проба. Пробата се поставя в специално проектиран държач, който е част от пътя за предаване. Прилага се електромагнитен сигнал и се измерва количеството енергия, предадена през пробата. Разликата между референтното предаване и предаването през материала се използва за определяне на ефективността на екраниране. Този метод измерва нетната ефективност на екраниране, получена в резултат на отражение и поглъщане. Стандартът описва също измерването на отразената и поглъщаната мощност с помощта на калибриран двупосочен разклонител.

Една от ключовите характеристики на стандарта ASTM D4935 е посоченият честотен диапазон. Методът е приблизително приложим в този диапазон: от 30 MHz до 1,5 GHz. Границите зависят от характеристиките на тестовата установка и условията на електромагнитно предаване. За материали, чиито електрически свойства варират с честотата, може да са необходими измервания при множество честоти, за да се характеризира адекватно тяхната екранираща способност.

Стандартът ASTM D4935 е предназначен за равнинни материали. Примерите могат да включват:

  • Проводими полимерни листове
  • Метални фолиа
  • Проводими покрития
  • Проводими тъкани
  • Полимери, пълни с въглерод
  • Метално пълни пластмаси
  • Композитни материали
  • Електромагнитни екраниращи филми
  • Ламинирани защитни материали
  • Електропроводими плочи

Този метод не е предназначен за кабели или конектори.

Няколко фактора могат да повлияят на измерената ефективност на защитата:

  • Честота: Ефективността на защитата може да варира значително в зависимост от честотата. Един материал може да се представя добре на една честота, но да осигурява по-ниска защита на друга.
  • Дебелина на материала: Дебелината може да повлияе на поглъщането и цялостното електромагнитно затихване на материала.
  • Електрическа проводимост: Проводимите материали обикновено позволяват силно отражение на електромагнитната енергия. Поради това металите и електропроводимите композити често се използват за екраниране.
  • Структура на материала: Порьозността, влакната, пълнителите, покритията, интерфейсите и многослойната структура могат да повлияят на електромагнитното поведение.
  • Изпитвателна апаратура и връзки: Точността на измерването зависи не само от материала, но и от системата на преносната линия, апаратурата, оборудването и връзките.

Неопределеността на измерването може да бъде повлияна от свойствата на материалите, несъответствията в преносната линия, динамичния обхват на измервателната система и точността на спомагателното оборудване. Отклоненията от определената процедура могат да увеличат неопределеността.

Обикновено този процес следва следните стъпки:

  • Плоската проба се подготвя с необходимите размери.
  • Пробата се кондиционира, когато това се изисква от осъществима тестова програма.
  • Измервателната система е подготвена и калибрирана.
  • Пробата се поставя в коаксиален тестов апарат.
  • Електромагнитните сигнали се прилагат на избрани честоти.
  • Предаваният сигнал се измерва.
  • Измереното предаване се сравнява с референтно измерване.
  • Ефективността на защитата се изчислява в децибели.
  • Записва се честотно-зависимата защита.
  • Неопределеността на измерването се оценява и резултатите се докладват.

Подготовката на пробите, конфигурацията на приспособлението, калибрирането, последователността на измерванията и изискванията за докладване трябва да отговарят на този стандарт.

Електромагнитното екраниране, по отношение на отражението и поглъщането, обикновено включва няколко механизма. Отражението възниква, когато електромагнитната енергия срещне материал с подходящи електрически свойства, по-специално висока проводимост. Поглъщането възниква, когато електромагнитната енергия се разсейва в материала. В практическите приложения на екраниране, общата ефективност на екранирането може да бъде повлияна и от двата механизма. Вместо да третира екранирането единствено като мярка за проводимост на материала, стандартът ASTM D4935 определя нетната ефективност на екраниране, свързана с отражението и поглъщането.

ASTM D4935 може да е приложим за автомобилни материали, където електромагнитното екраниране е важно. Потенциалните приложения включват:

  • проводими пластмасови компоненти
  • Корпуси на електронни управляващи блокове
  • Компоненти на батерията и електрическата система
  • Корпуси на сензори
  • Защитни филми и фолиа
  • Проводими вътрешни компоненти
  • Електромагнитни екраниращи композити
  • Материали, използвани около чувствително електронно оборудване.

Тъй като превозните средства все повече включват радари, безжични комуникации, сензори, камери, високоволтови системи и електронни управляващи устройства, електромагнитната съвместимост става все по-важна. Следователно стандартът ASTM D4935 може да служи като полезен метод за характеризиране на ниво материал по време на избора и разработването на материали.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта ASTM D4935.

WhatsApp