La norme ASTM D4935, méthode d'essai normalisée pour la mesure de l'efficacité de blindage électromagnétique des matériaux plans, développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de mesurer l'efficacité de blindage électromagnétique d'un matériau plan pour les ondes électromagnétiques planes en champ lointain. À partir des données mesurées, les valeurs d'efficacité de blindage (SE) en champ proche pour les sources magnétiques (H) peuvent être calculées pour des échantillons électriquement minces. Les valeurs d'efficacité de blindage en champ électrique peuvent également être calculées à partir des mêmes données en champ lointain, mais leur validité et leur applicabilité restent à déterminer.
La méthode de mesure est valable dans la gamme de fréquences de 30 MHz à 1,5 GHz. Ces limites, bien qu'approximatives, sont basées sur la réduction du courant de déplacement due à la diminution du couplage capacitif aux basses fréquences et à la surmodulation (excitation de modes autres que le mode électromagnétique transverse) aux hautes fréquences, pour les dimensions du porte-échantillon décrites dans cette méthode d'essai. Un nombre quelconque de fréquences discrètes peut être sélectionné dans cette gamme. Pour les matériaux électriquement minces et isotropes, dont les propriétés électriques (conductivité, constante diélectrique et perméabilité magnétique) sont indépendantes de la fréquence, les mesures ne nécessiteront probablement que quelques fréquences, car les valeurs de l'efficacité de blindage électromagnétique (SE) en champ lointain seront indépendantes de la fréquence. Si le matériau n'est pas électriquement mince, ou si l'un de ses paramètres varie avec la fréquence, les mesures sont effectuées à quelques fréquences dans la bande de fréquences pertinente.
Cette méthode de test n'est pas applicable aux câbles ni aux connecteurs.
La norme ASTM D4935 est une méthode d'essai utilisée pour déterminer l'efficacité de blindage électromagnétique (SE) des matériaux plans. Elle est particulièrement utile pour évaluer les matériaux conçus pour réduire la transmission d'énergie électromagnétique, tels que les polymères conducteurs, les feuilles métalliques, les tissus enduits, les composites et autres matériaux de blindage.
La méthode décrite détermine l'efficacité avec laquelle un matériau plat atténue une onde électromagnétique sous incidence normale, en champ lointain et en régime d'onde plane. La mesure représente essentiellement l'effet de blindage combiné résultant de la réflexion et de l'absorption.
Les systèmes électroniques génèrent et reçoivent de l'énergie électromagnétique. Si le rayonnement électromagnétique n'est pas correctement contrôlé, il peut entraîner les problèmes suivants :
Un matériau doté d'un bon blindage électromagnétique peut réduire la quantité d'énergie électromagnétique qui le traverse. Ceci est particulièrement important dans des applications telles que l'électronique automobile, les télécommunications, l'électronique grand public, les équipements aérospatiaux, les boîtiers électriques, les équipements médicaux et les emballages électroniques.
L'efficacité de blindage, souvent abrégée en SE, désigne la réduction de l'énergie électromagnétique générée par un matériau de blindage. Elle est généralement exprimée en décibels (dB). En général,
Par exemple, un matériau présentant une efficacité de blindage (SE) de 40 dB offre une atténuation nettement supérieure à celle d'un matériau avec une SE de 10 dB. Les performances de blindage mesurées dépendent de propriétés telles que la conductivité électrique, la perméabilité, la constante diélectrique, l'épaisseur, la structure et le comportement en fonction de la fréquence du matériau.
La norme ASTM D4935 utilise un dispositif de transmission coaxiale pour évaluer un échantillon plan. L'échantillon est placé dans un support spécialement conçu qui fait partie du trajet de transmission. Un signal électromagnétique est appliqué et l'énergie transmise à travers l'échantillon est mesurée. La différence entre la transmission de référence et la transmission à travers le matériau permet de déterminer l'efficacité de blindage. Cette méthode mesure l'efficacité de blindage nette résultant de la réflexion et de l'absorption. La norme décrit également la mesure de la puissance réfléchie et absorbée à l'aide d'un coupleur bidirectionnel étalonné.
L'une des principales caractéristiques de la norme ASTM D4935 est la plage de fréquences spécifiée. La méthode est applicable approximativement dans cette plage : de 30 MHz à 1,5 GHz. Les limites dépendent des caractéristiques du dispositif de test et des conditions de transmission électromagnétique. Pour les matériaux dont les propriétés électriques varient avec la fréquence, des mesures à plusieurs fréquences peuvent être nécessaires afin de caractériser correctement leurs performances de blindage.
La norme ASTM D4935 est conçue pour les matériaux plans. Exemples :
Cette méthode n'est pas conçue pour les câbles ou les connecteurs.
Plusieurs facteurs peuvent influencer l'efficacité de protection mesurée :
L'incertitude de mesure peut être influencée par les propriétés des matériaux, les irrégularités de la ligne de transmission, la plage dynamique du système de mesure et la précision des équipements auxiliaires. Tout écart par rapport à la procédure spécifiée peut accroître cette incertitude.
En général, ce processus suit les étapes suivantes :
La préparation des échantillons, la configuration du dispositif, l'étalonnage, la séquence de mesure et les exigences en matière de rapports doivent être conformes à cette norme.
Le blindage électromagnétique, en termes de réflexion et d'absorption, fait généralement intervenir plusieurs mécanismes. La réflexion se produit lorsque l'énergie électromagnétique rencontre un matériau aux propriétés électriques appropriées, notamment une conductivité élevée. L'absorption se produit lorsque l'énergie électromagnétique se dissipe au sein du matériau. Dans les applications pratiques de blindage, les performances globales peuvent donc être affectées par ces deux mécanismes. Au lieu de considérer le blindage uniquement comme une mesure de la conductivité du matériau, la norme ASTM D4935 spécifie l'efficacité de blindage nette qui prend en compte la réflexion et l'absorption.
La norme ASTM D4935 peut s'appliquer aux matériaux automobiles pour lesquels le blindage électromagnétique est important. Applications potentielles :
Avec l'intégration croissante de radars, de systèmes de communication sans fil, de capteurs, de caméras, de systèmes haute tension et d'unités de commande électroniques dans les véhicules, la compatibilité électromagnétique revêt une importance grandissante. Par conséquent, la norme ASTM D4935 constitue une méthode de caractérisation des matériaux utile lors de leur sélection et de leur développement.
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