ASTM D4935 Pengukuran Keberkesanan Perisai Elektromagnet Bahan Planar

Kaedah Ujian Piawai ASTM D4935 untuk Mengukur Keberkesanan Perisai Elektromagnet Bahan Planar, yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM), menerangkan kaedah ujian untuk mengukur keberkesanan perisai elektromagnet bahan planar untuk gelombang elektromagnet medan jauh planar. Daripada data yang diukur, nilai keberkesanan perisai medan dekat (SE) untuk sumber magnet (H) boleh dikira untuk sampel nipis elektrik. Nilai SE medan elektrik juga boleh dikira daripada data medan jauh yang sama, tetapi kesahan dan kebolehgunaannya masih belum ditentukan.

Kaedah pengukuran ini sah dalam julat frekuensi 30 MHz hingga 1,5 GHz. Had ini tidak tepat, tetapi berdasarkan arus anjakan yang dikurangkan disebabkan oleh gandingan kapasitif yang berkurangan pada frekuensi yang lebih rendah dan modulasi berlebihan (pengujaan mod selain mod elektromagnet melintang) pada frekuensi yang lebih tinggi untuk saiz pemegang sampel yang diterangkan dalam kaedah ujian ini. Sebarang bilangan frekuensi diskret boleh dipilih dalam julat ini. Untuk bahan isotropik yang nipis secara elektrik dengan sifat elektrik bebas frekuensi seperti kekonduksian, pemalar dielektrik dan kebolehtelapan magnet, pengukuran mungkin hanya perlu dilakukan pada beberapa frekuensi, kerana nilai SE medan jauh akan bebas frekuensi. Jika bahan tersebut tidak nipis secara elektrik, atau jika mana-mana parameter berbeza dengan frekuensi, pengukuran dilakukan pada beberapa frekuensi dalam jalur yang berkaitan.

Kaedah ujian ini tidak boleh digunakan untuk kabel atau penyambung.

Piawaian ASTM D4935 ialah kaedah ujian yang digunakan untuk menentukan keberkesanan perisai elektromagnet (SE) bahan satah. Ia amat berguna dalam menilai bahan yang direka untuk mengurangkan penghantaran tenaga elektromagnet melalui bahan, seperti polimer konduktif, kerajang logam, fabrik bersalut, komposit dan bahan perisai lain.

Kaedah yang diterangkan menentukan sejauh mana bahan rata atau satah berkesan melemahkan gelombang elektromagnet di bawah sudut kejadian normal, medan jauh, keadaan gelombang satah. Pengukuran pada asasnya mewakili kesan perisai gabungan yang terhasil daripada pantulan dan penyerapan.

Sistem elektronik menjana dan menerima tenaga elektromagnet. Jika sinaran elektromagnet tidak dikawal secukupnya, ia boleh menyebabkan perkara berikut:

• Gangguan antara peranti elektronik
• Isyarat yang tidak diingini dalam litar elektronik sensitif.
• Masalah komunikasi
• Kesilapan dalam sensor dan sistem kawalan.
• Isu keserasian elektromagnet (EMC).
• Kebolehpercayaan peralatan elektronik berkurangan.

Bahan yang mempunyai perisai elektromagnet yang baik dapat mengurangkan jumlah tenaga elektromagnet yang melaluinya. Ini amat penting dalam aplikasi seperti elektronik automotif, telekomunikasi, elektronik pengguna, peralatan aeroangkasa, penutup elektrik, peralatan perubatan dan pembungkusan elektronik.

Keberkesanan perisai, yang sering disingkatkan sebagai SE, merujuk kepada pengurangan tenaga elektromagnet yang dihasilkan oleh bahan perisai. Ia biasanya dinyatakan dalam desibel (dB). Secara amnya,

• Nilai SE rendah: Pelemahan elektromagnet yang agak rendah.
• Nilai SE tinggi: Pelemahan tenaga elektromagnet yang lebih besar.

Contohnya, bahan dengan nilai SE 40 dB memberikan pelemahan yang jauh lebih besar daripada bahan dengan nilai SE 10 dB. Prestasi perisai yang diukur dipengaruhi oleh sifat-sifat seperti kekonduksian elektrik, kebolehtelapan, pemalar dielektrik, ketebalan, struktur dan kelakuan yang bergantung kepada frekuensi bahan.

Piawaian ASTM D4935 menggunakan susunan laluan penghantaran sepaksi untuk menilai sampel satah. Sampel diletakkan dalam pemegang yang direka khas yang membentuk sebahagian daripada laluan penghantaran. Isyarat elektromagnet dikenakan, dan jumlah tenaga yang dihantar melalui sampel diukur. Perbezaan antara penghantaran rujukan dan penghantaran melalui bahan digunakan untuk menentukan keberkesanan perisai. Kaedah ini mengukur keberkesanan perisai bersih yang terhasil daripada pantulan dan penyerapan. Piawaian ini juga menerangkan pengukuran kuasa yang dipantulkan dan diserap menggunakan pengganding dwiarah yang dikalibrasi.

Salah satu ciri utama piawaian ASTM D4935 ialah julat frekuensi yang ditentukan. Kaedah ini boleh digunakan secara anggaran dalam julat ini: 30 MHz hingga 1,5 GHz. Hadnya bergantung pada ciri-ciri persediaan ujian dan keadaan penghantaran elektromagnet. Bagi bahan yang sifat elektriknya berbeza-beza mengikut frekuensi, pengukuran pada berbilang frekuensi mungkin diperlukan untuk mencirikan prestasi perisaiannya dengan secukupnya.

Piawaian ASTM D4935 direka bentuk untuk bahan satah. Contohnya mungkin termasuk:

• Lembaran polimer konduktif
• Kerajang logam
• Salutan konduktif
• Fabrik konduktif
• Polimer berisi karbon
• Plastik berisi logam
• Bahan-bahan komposit
• Filem pelindung elektromagnet
• Bahan pelindung berlamina
• Plat pengalir elektrik

Kaedah ini tidak direka untuk kabel atau penyambung.

Beberapa faktor boleh mempengaruhi keberkesanan perlindungan yang diukur:

• Frekuensi: Keberkesanan perlindungan boleh berbeza-beza dengan ketara mengikut frekuensi. Sesuatu bahan mungkin berfungsi dengan baik pada satu frekuensi tetapi memberikan perlindungan yang lebih rendah pada frekuensi yang lain.
• Ketebalan bahan: Ketebalan boleh menjejaskan penyerapan dan pelemahan elektromagnet keseluruhan bahan.
• Kekonduksian elektrik: Bahan konduktif secara amnya membolehkan pantulan tenaga elektromagnet yang kuat. Oleh itu, logam dan komposit konduktif elektrik kerap digunakan untuk aplikasi perisai.
• Struktur bahan: Keliangan, gentian, pengisi, salutan, antara muka dan struktur berbilang lapisan semuanya boleh mempengaruhi kelakuan elektromagnet.
• Peralatan dan sambungan ujian: Ketepatan pengukuran bukan sahaja bergantung pada bahan tetapi juga pada sistem talian penghantaran, peralatan, peralatan dan sambungan.

Ketidakpastian pengukuran boleh dipengaruhi oleh sifat bahan, ketidakkonsistenan talian penghantaran, julat dinamik sistem pengukuran dan ketepatan peralatan tambahan. Penyimpangan daripada prosedur yang ditentukan boleh meningkatkan ketidakpastian.

Secara amnya, proses ini mengikuti langkah-langkah berikut:

• Sampel planar disediakan mengikut dimensi yang diperlukan.
• Sampel dikondisikan apabila program ujian yang boleh dilaksanakan memerlukannya.
• Sistem pengukuran telah disediakan dan dikalibrasi.
• Sampel diletakkan di dalam alat ujian sepaksi.
• Isyarat elektromagnet digunakan pada frekuensi yang dipilih.
• Isyarat yang dihantar diukur.
• Penghantaran yang diukur dibandingkan dengan ukuran rujukan.
• Keberkesanan perlindungan dikira dalam desibel.
• Prestasi perlindungan yang bergantung kepada frekuensi direkodkan.
• Ketidakpastian pengukuran dinilai dan keputusannya dilaporkan.

Penyediaan sampel, konfigurasi lekapan, penentukuran, urutan pengukuran dan keperluan pelaporan mesti mematuhi piawaian ini.

Perisai elektromagnet, dari segi pantulan dan penyerapan, secara amnya melibatkan beberapa mekanisme. Pantulan berlaku apabila tenaga elektromagnet bertemu dengan bahan dengan sifat elektrik yang sesuai, terutamanya kekonduksian yang tinggi. Penyerapan berlaku apabila tenaga elektromagnet hilang di dalam bahan. Dalam aplikasi perisai praktikal, prestasi perisai keseluruhan boleh dipengaruhi oleh kedua-dua mekanisme tersebut. Daripada menganggap perisai semata-mata sebagai ukuran kekonduksian bahan, piawaian ASTM D4935 menentukan keberkesanan perisai bersih yang berkaitan dengan pantulan dan penyerapan.

ASTM D4935 mungkin boleh digunakan untuk bahan automotif di mana perisai elektromagnet adalah penting. Aplikasi yang berpotensi termasuk:

• komponen plastik konduktif
• Perumah unit kawalan elektronik
• Komponen bateri dan sistem elektrik
• Perumah sensor
• Filem dan kerajang pelindung
• Komponen dalaman konduktif
• Komposit perisai elektromagnet
• Bahan yang digunakan di sekitar peralatan elektronik yang sensitif.

Memandangkan kenderaan semakin menggabungkan radar, komunikasi tanpa wayar, sensor, kamera, sistem voltan tinggi dan unit kawalan elektronik, keserasian elektromagnet menjadi semakin penting. Oleh itu, piawaian ASTM D4935 boleh berfungsi sebagai kaedah pencirian peringkat bahan yang berguna semasa pemilihan dan pembangunan bahan.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan pasukannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian ASTM D4935.