El método de prueba estándar ASTM D4935 para medir la eficacia de apantallamiento electromagnético de materiales planos, desarrollado por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un método de prueba para medir la eficacia de apantallamiento electromagnético de un material plano frente a ondas electromagnéticas planas de campo lejano. A partir de los datos medidos, se pueden calcular los valores de eficacia de apantallamiento (EA) de campo cercano para fuentes magnéticas (H) en muestras eléctricamente delgadas. Los valores de EA de campo eléctrico también se pueden calcular a partir de los mismos datos de campo lejano, pero su validez y aplicabilidad aún no se han determinado.
El método de medición es válido en el rango de frecuencias de 30 MHz a 1,5 GHz. Estos límites no son exactos, sino que se basan en la corriente de desplazamiento reducida debido a la disminución del acoplamiento capacitivo a bajas frecuencias y la sobremodulación (excitación de modos distintos del modo electromagnético transversal) a altas frecuencias para el tamaño del portamuestras descrito en este método de ensayo. Se puede seleccionar cualquier número de frecuencias discretas dentro de este rango. Para materiales isótropos eléctricamente delgados con propiedades eléctricas independientes de la frecuencia, como la conductividad, la constante dieléctrica y la permeabilidad magnética, probablemente solo será necesario realizar mediciones a unas pocas frecuencias, ya que los valores de SE de campo lejano serán independientes de la frecuencia. Si el material no es eléctricamente delgado, o si alguno de los parámetros varía con la frecuencia, las mediciones se realizan a unas pocas frecuencias dentro de la banda relevante.
Este método de prueba no es aplicable a cables ni conectores.
La norma ASTM D4935 es un método de ensayo utilizado para determinar la eficacia de apantallamiento electromagnético (AE) de materiales planos. Resulta especialmente útil para evaluar materiales diseñados para reducir la transmisión de energía electromagnética, como polímeros conductores, láminas metálicas, tejidos recubiertos, materiales compuestos y otros materiales de apantallamiento.
El método descrito determina la eficacia con la que un material plano o plano atenúa una onda electromagnética bajo condiciones de onda plana, campo lejano y ángulo de incidencia normal. La medición representa esencialmente el efecto de apantallamiento combinado resultante de la reflexión y la absorción.
Los sistemas electrónicos generan y reciben energía electromagnética. Si la radiación electromagnética no se controla adecuadamente, puede causar lo siguiente:
Un material con buen blindaje electromagnético puede reducir la cantidad de energía electromagnética que lo atraviesa. Esto es especialmente importante en aplicaciones como la electrónica automotriz, las telecomunicaciones, la electrónica de consumo, los equipos aeroespaciales, las carcasas eléctricas, los equipos médicos y el embalaje electrónico.
La eficacia de blindaje, a menudo abreviada como SE, se refiere a la reducción de la energía electromagnética generada por un material de blindaje. Generalmente se expresa en decibelios (dB). En general,
Por ejemplo, un material con un valor SE de 40 dB proporciona una atenuación significativamente mayor que un material con un valor SE de 10 dB. El rendimiento de apantallamiento medido se ve influenciado por propiedades como la conductividad eléctrica, la permeabilidad, la constante dieléctrica, el espesor, la estructura y el comportamiento dependiente de la frecuencia del material.
La norma ASTM D4935 utiliza una configuración de transmisión coaxial para evaluar una muestra plana. La muestra se coloca en un soporte especialmente diseñado que forma parte de la trayectoria de transmisión. Se aplica una señal electromagnética y se mide la cantidad de energía transmitida a través de la muestra. La diferencia entre la transmisión de referencia y la transmisión a través del material se utiliza para determinar la eficacia de apantallamiento. Este método mide la eficacia de apantallamiento neta resultante de la reflexión y la absorción. La norma también describe la medición de la potencia reflejada y absorbida mediante un acoplador bidireccional calibrado.
Una de las características clave de la norma ASTM D4935 es el rango de frecuencia especificado. El método es aplicable aproximadamente dentro de este rango: de 30 MHz a 1,5 GHz. Los límites dependen de las características del montaje de prueba y de las condiciones de transmisión electromagnética. Para materiales cuyas propiedades eléctricas varían con la frecuencia, pueden ser necesarias mediciones a múltiples frecuencias para caracterizar adecuadamente su capacidad de apantallamiento.
La norma ASTM D4935 está diseñada para materiales planos. Algunos ejemplos pueden ser:
Este método no está diseñado para cables ni conectores.
Varios factores pueden influir en la eficacia de la protección medida:
La incertidumbre de la medición puede verse afectada por las propiedades del material, las inconsistencias de la línea de transmisión, el rango dinámico del sistema de medición y la precisión del equipo auxiliar. Las desviaciones del procedimiento especificado pueden aumentar la incertidumbre.
Generalmente, este proceso sigue estos pasos:
La preparación de las muestras, la configuración del dispositivo, la calibración, la secuencia de medición y los requisitos de presentación de informes deben cumplir con esta norma.
El apantallamiento electromagnético, en términos de reflexión y absorción, generalmente implica varios mecanismos. La reflexión se produce cuando la energía electromagnética incide sobre un material con propiedades eléctricas adecuadas, en particular una alta conductividad. La absorción se produce cuando la energía electromagnética se disipa dentro del material. En aplicaciones prácticas de apantallamiento, el rendimiento general puede verse afectado por ambos mecanismos. En lugar de considerar el apantallamiento únicamente como una medida de la conductividad del material, la norma ASTM D4935 especifica la eficacia neta del apantallamiento asociada a la reflexión y la absorción.
La norma ASTM D4935 puede aplicarse a materiales de automoción donde el blindaje electromagnético es importante. Las posibles aplicaciones incluyen:
A medida que los vehículos incorporan cada vez más radares, comunicaciones inalámbricas, sensores, cámaras, sistemas de alto voltaje y unidades de control electrónico, la compatibilidad electromagnética cobra mayor importancia. Por lo tanto, la norma ASTM D4935 puede ser un método útil para la caracterización de materiales durante su selección y desarrollo.
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