מהם חומרי המיגון הנפוצים?
מיגון היא טכנולוגיה המשתמשת במיגון כדי לחסום או לצמצם את העברת האנרגיה האלקטרומגנטית, והיא אחד האמצעים החשובים לדיכוי הפרעות אלקטרומגנטיות. ניתן לחלק בדרך כלל מיגון אלקטרומגנטי לשלושה סוגים: מיגון אלקטרוסטטי, מיגון מגנטוסטטי ומיגון שדה אלקטרומגנטי בתדר גבוה. מטרת שלושת סוגי המיגון היא למנוע מהשדה האלקטרומגנטי החיצוני להיכנס לאזור מסוים שיש להגן עליו. העיקרון הוא להשתמש באפקט של מיגון האינדוקציה של השדה החיצוני כדי לקזז את השפעת השדה החיצוני. עם זאת, בשל המאפיינים השונים של התחום המיועד לסיכוך, גם הדרישות לחומר מעטפת המיגון ואפקט המיגון שונות.
לחומרים שונים ולעובי חומרים שונים יש השפעות ספיגה שונות על גלים אלקטרומגנטיים
רדיד אלומיניום מיילר: רדיד אלומיניום מיילר משתמש ברדיד אלומיניום רך ובסרט פוליאסטר כחומרי גלם, והוא מורכב על ידי ציפוי גרורה. לאחר התבגרות נייר האלומיניום של מיילר, הוא נחתך ומגלגל. ניתן לגבש ולהדביק אותו, וניתן להשתמש ברדיד האלומיניום Mylar להרכבת מיגון והארקה לאחר חיתוך גס. רדיד אלומיניום סרט מיילר משמש בעיקר במסך ההפרעות של כבלי תקשורת. רדיד אלומיניום מיילר כולל: רדיד אלומיניום חד צדדי, רדיד אלומיניום דו צדדי, רדיד אלומיניום מכונף, רדיד אלומיניום נמס חם, קלטת רדיד אלומיניום, קלטת מרוכבת אלומיניום פלסטיק; שכבת האלומיניום מספקת מוליכות מצוינת, יעילות מיגון ועמידות בפני קורוזיה יכולה להתאים לדרישות שונות, טווח המיגון הוא בעיקר 100K-3GHz, ולאחר מכן רדיד האלומיניום המומס Mylar מצופה בשכבה של דבק חם על המשטח שבו רדיד האלומיניום והכבל נמצאים במגע. במקרה של חימום מוקדם בטמפרטורה גבוהה, ניתן לעטוף היטב את הדבק החם עם בידוד ליבת הכבל, מה שמועיל לביצועי המיגון של הכבל, בעוד שרדיד האלומיניום הרגיל אינו דביק, הוא פשוט עטוף על ליבת הכבל. בידוד, הכבל ביצועי המיגון גרועים.
תכונות ושדות יישום:
רדיד אלומיניום Mylar משמש בעיקר להגנה על גלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה, למנוע מגלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה ליצור קשר עם מוליכים של כבלים, ולאחר מכן ליצור זרמים מושרים ולהגביר את השיח. כאשר הגל האלקטרומגנטי בתדר גבוה נוגע ברדיד האלומיניום, על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי, הגל האלקטרומגנטי נוטה אל פני השטח של רדיד האלומיניום ויוצר זרם מושרה. בשלב זה, יש צורך במוליך שיוביל את הזרם המושרה לתוך האדמה, כדי למנוע מהזרם המושרה להפריע לאות המשודר. חוטים המשתמשים ברדיד אלומיניום כשכבת המיגון דורשים בדרך כלל ששיעור החזרות של רדיד האלומיניום לא יהיה נמוך מ-25 אחוזים. המספר הגדול ביותר של יישומים נמצא כעת בחיווט רשת. סוג זה של כבל רשת משמש בעיקר בבתי חולים, מפעלים ומקומות אחרים עם קרינה אלקטרומגנטית חזקה או מספר רב של ציוד חשמלי חזק; בנוסף, הוא משמש גם בממשל ובתחומים אחרים שיש להם דרישות גבוהות לאבטחת רשת.
חוטי זהב נחושת/אלומיניום מגנזיום ורשתות קלוע אחרות (סיכוך מתכת): מיגון מתכת נעשה על ידי שזירה של חוטי מתכת במבנה אריגה מסוים באמצעות ציוד שזירה. חומרי המיגון הם בדרך כלל חוטי נחושת (חוטי נחושת משומר), חוטי סגסוגת אלומיניום, אלומיניום מצופה נחושת, סרט נחושת (סרט נחושת-פלסטיק), סרט אלומיניום (סרט אלומיניום-פלסטיק), סרט פלדה וחומרים אחרים, המתאימים לקליעת מתכת. , לפרמטרים מבניים שונים יש תכונות מיגון שונות, ויעילות המיגון של השכבה הקלועה אינה שונה רק מזו של המתכת עצמה. מוליכות חשמלית וחדירה מגנטית קשורות לפרמטרים מבניים כגון, וככל שיותר שכבות, ככל שהכיסוי גדול יותר, זווית השזירה קטנה יותר, ביצועי המיגון של שכבת הצמה טובים יותר, יש לשלוט בזווית השזירה בין {{4} מעלות }, עבור אריגה בשכבה אחת, קצב הכיסוי הוא רצוי מעל 80 אחוז, כך שניתן להמיר אותו לאנרגיית חום, אנרגיה פוטנציאלית וצורות אחרות של אנרגיה באמצעות מנגנונים כגון אובדן היסטרזיס, אובדן דיאלקטרי, אובדן התנגדות וכו', לצרוך אנרגיה מיותרת, ולהשיג מיגון וספיגה של אפקט גלים אלקטרומגנטיים. הרשת הארוגה ארוגה בדרך כלל על ידי חוט נחושת עגול משומר או חוט אלומיניום-מגנזיום זהב, בעיקר כדי למנוע הפרעות גלים אלקטרומגנטיים בתדר נמוך, ועקרון העבודה שלה זהה לזה של רדיד אלומיניום. כבל הרשת הממוגן באמצעות רשת קלועה דורש שצפיפות הרשת הקלועה תהיה בדרך כלל גדולה מ-80 אחוז לפחות. סוג זה של רשת קלועה משמש בעיקר במקומות בהם מונחים מספר רב של כבלי רשת באותו חריץ, מה שיכול להפחית את ההצלבה החיצונית שנוצרת בין מספר רב של כבלי רשת. בנוסף, ניתן להשתמש בו גם למיגון בין זוגות חוטים, על מנת להגדיל את האורך המעוות של זוגות החוטים ולהפחית את הדרישות עבור אורך פיתול של כבלים.
סוגים ומגמות יישום של חומרי מיגון כבלים
ישנם שני סוגים עיקריים של חומרי מיגון כבלים. האחת היא שבדרך כלל אנו קוראים לחומר בעל רמה מסוימת של ביצועי מיגון בטווח מסוים של התנגדות חומר פולימרי מוליך למחצה. תקן הסיווג הוא העיקרון המוליך של החומר הפנימי. החומר עצמו בעל מוליכות חשמלית נקרא סוג מבני, בעוד שהפרעות המיגון נקראות סוג מרוכב דרך המילוי. גם חומרים פולימריים מוליכים למחצה מבניים וגם מרוכבים הם חומרי המיגון החשובים ביותר המשמשים במבנה הכבל. הסיבה לכך היא שחומרי פולימרים מוליכים למחצה יכולים לא רק להגן על הפרעות אלקטרומגנטיות, אלא גם בעלי עמידות חזקה בפני נזקים טבעיים אחרים. בפרט, היכולת להתנגד למכות ברק יכולה להפוך אותו לשימוש נרחב בתרחישי יישומים מיוחדים כגון כבלי מטוסים. תהליך הייצור של חומרים פולימריים מוליכים למחצה הוא מסובך יחסית והעלות גבוהה יחסית. לכן, חומרים פולימריים מוליכים למחצה דורשים עלויות גבוהות. הסוג השני הוא אריגת חוטי מתכת, המתייחסת בעיקר לשימוש בחוט מתכת כחומר העיקרי ליצירת רשת מיגון. חומר מגן כבל לחסינות בפני הפרעות מגנטיות. בכבלים כגון HDMI2.1 ו-USB4 הדורשים מיגון, חוטי המתכת המשמשים לחומר המיגון הקלוע הם לרוב חוטי נחושת מחושלים. שיטת בחירת חומר זו מיועדת בעיקר לשיפור ביצועי המיגון של הכבל. יחד עם זאת, כבלים עבור תרחישי יישום שונים קצב אריגת המבנה העיצובי של אריגת התיל בשימוש שונה אף הוא. באופן כללי, ההשפעה של אריגה רב-שכבתית טובה יותר מזו של אריגה חד-שכבתית, ושטח הכיסוי עומד ביחס הפוך לזווית האריגה. כלומר, כדי לשפר את ביצועי המיגון, עלינו להקטין את זווית האריגה ולהגדיל את שטח הכיסוי. בקיצור, היישום היעיל של מיגון תיל יכול למלא תפקיד טוב במיגון הפרעות אלקטרומגנטיות.
כבלים בתדר נמוך מהווים את השיעור הגבוה ביותר בייצור כבלים. אם כבלים בתדרים שונים נתקלים בנקודות הארקה מרובות, ייווצר יותר זרם רעש, מה שלא תורם להשפעה הטובה נגד הפרעות של שכבת המיגון כולה. אם יש לאמץ את שיטת המיגון של הארקה חד-נקודתית, יש לוודא שניתן לבטל את הזרם בעצמו בשכבת המיגון, על מנת להבטיח שזרם ההפרעה יישאר בשכבת המיגון, ובכך למנוע למעשה הפרעות אלקטרומגנטיות. . בשל השפעת שיטת ההארקה החיצונית של רכיבי היישום, שיטת המיגון הפנימי של כבלים מסוימים מאמצת לעתים קרובות את שיטת ההארקה הדו-נקודתית. זה בעיקר בגלל ששיטת מיגון הארקה דו-נקודתית יכולה לייצא את הזרם המוחזר מהשדה המגנטי בתוך הכבל, ובכך להפחית את הזרם. עוצמת ההפרעה. קיבול תועה בדרך כלל סביר יותר להתרחש בכבלים בתדר גבוה, מה שמשפיע באופן רציני על שידור הזרם הרגיל בכבלים בתדר גבוה, ושיטות הארקה חד-נקודתית והארקה דו-נקודתית אינן יכולות לפתור בעיה זו ביעילות. לכן, בכבלים בתדר גבוה יש לאמץ במערכת את שיטת המיגון של הארקה רב נקודתית. בכבלים בתדר גבוה, לזרם ההפרעה בתוך הקו יש תדרים מרובים ובעל מאפיינים של ריכוז פני השטח, מה שמכפיל ישירות את השפעת ההפרעות שלו ואינו תורם לפעולה רגילה של הקו כולו. שיטת הארקה רב-נקודתית יכולה להפחית את העכבה בשכבת המיגון, להפחית את ההפרעות של זרם הרעש, ובכך לשפר את אפקט המיגון הכולל.
שכבת המיגון של קו הנתונים עשויה בעיקר מחומרים לא מגנטיים כמו נחושת ואלומיניום, רשת נחושת קלועה בדרך כלל (רשת קלועה אלומיניום-מגנזיום) או עגינה נחושת (עגינה מאלומיניום וכו'), ועובין דק מאוד, קטן בהרבה מזה של חומרי מתכת בתדירות השימוש. עומק העור. נקודה אחת שצריך להסביר היא שקצה אחד שלו חייב להיות מחובר להארקת האות של המעגל, מכיוון שההשפעה של שכבת המיגון אינה נובעת בעיקר מהשתקפות והבליעה של השדה החשמלי והשדה המגנטי על ידי המתכת. עצמו, אלא בגלל הארקה של שכבת המיגון. הצורות השונות ישפיעו ישירות על אפקט המיגון. מגמת הפיתוח העתידית של חומרי מיגון אלקטרומגנטיים תהיה להתפתח בכיוון של יעילות מיגון גבוהה יותר, תדירות מיגון רחבה יותר וביצועים מקיפים טובים יותר. היישום החדשני של חומרים חדשים שונים במיגון אלקטרומגנטי יקבל התפתחות רבה יותר. בפיתוח הטכנולוגי העתידי יתפתח מיגון אלקטרומגנטי מבחינת מוליכות טובה, טכנולוגיית עיבוד פשוטה, ביצועים בעלות גבוהה ומתאימה לייצור המוני. יש לקחת בחשבון ארבעה גורמים בבחירה באיזה סוג של חומר מיגון אלקטרומגנטי להשתמש: דרישות יעילות מיגון, והאם קיימות דרישות איטום סביבתי, דרישות מבנה התקנה, דרישות עלות, על פי המנגנון ניתן לחלק למיגון שדה חשמלי, מיגון שדה מגנטי ומיגון שדה אלקטרומגנטי.
