Cabos de sinal digital penetrando em uma sala protegida por RF

Disclaimer: Eu não sou um engenheiro elétrico treinado ... Sou um graduado recente em Ciência da Computação com cerca de dez anos de experiência como técnico de teste de RF. Não sei tudo e, para mim, a experiência reina suprema em aplicações práticas como essa. Eu também sou a única pessoa de RF na minha organização. Estou procurando um especialista experiente em RF, EMI ou EMC para falar sobre esse problema.

Eu tenho uma sala blindada sem fio que funciona como um escritório construído com aço soldado de calibre 16 usado para isolar emissões do mundo exterior. Ele não foi mantido bem e houve várias penetrações elétricas inadequadas do escudo nas últimas duas décadas. Como novo engenheiro de RF, estou tentando restaurar a eficácia blindada (SE) para atenuação de campo elétrico e de ondas planas de pelo menos 60dBm a 10GHz. Teremos um teste SE após a conclusão dos reparos.

Fiz vários reparos, inclusive projetando e instalando penetrações de guia de ondas abaixo do ponto de corte (WBC) para fibra e eliminando cabos ethernet e coaxial. Eu filtrei corretamente todas as linhas telefônicas do POTS, fiz alguns reparos nas portas dos dedos e nas bordas das facas, fiz os furos, verifiquei os filtros do favo de mel e tratei várias áreas de corrosão / ferrugem.

Aqui está a última edição restante ...

A sala possui linhas de controle digital para termostatos HVAC (Metasys N2, RS485, par trançado blindado) passando pelo "lado sujo" dos compartimentos do filtro e penetrando através de um pequeno orifício de 3/8 "em aço de bitola 16 para o" lado limpo " do gabinete do filtro.Não tenho permissão para remover as linhas.Tenho duas opções que posso ver: converter em fibra e passar por um WBC ou ligar a blindagem do cabo ao gabinete de aço.Filtrar eletricamente os cabos digitais, pelo que Eu acho que entendo, seria problemático porque filtraria os componentes de alta frequência nos sinais digitais. Corrija-me se estiver errado. A conversão em fibra é difícil devido à falta de tomadas CA para os conversores de fibra em ambos os lados da sala protegida.

Eu acho que quero prender a blindagem do cabo ao gabinete de aço e encher o orifício de 3/8 "ao redor do cabo com lã de aço ou cobre. Você já experimentou pessoas que pensam que isso será" bom o suficiente "para alcançar a eficácia blindada de> 60dBm para atenuação de campo elétrico e onda plana de até 10GHz?

Tudo o que você descreve parece razoável até agora. Seu requisito de 10 GHz SE é bastante alto e os filtros típicos para áudio nunca se aproximam. Ter um termostato dentro da sala de proteção não é típico, no entanto, e a ventilação do favo de mel (entrada e saída) geralmente é suficiente para a maioria dos gerentes de instalações (é melhor não mencionar as cabeças de aspersão). Você fará testes de imunidade por radiofrequência? Nesse caso, você pode danificar o próprio termostato.

Se necessário, você pode colocar todo o comprimento do cabo dentro do conduíte de aço, corra ao longo de um dos cantos da sala (horizontal e vertical). Embora não sejam perfeitos, os campos EM tendem a ser um pouco atenuados nessas áreas. Eu ficaria tentado a colocar o termostato dentro de uma caixa metálica com tela de cobre de malha fina e ligá-lo às paredes da sala de proteção. Finalmente, não custa nada adicionar grânulos de ferrite Low-Q ao cabo nas duas extremidades. Você terá que selecionar a ferrita para efetividade em torno das frequências de preocupação. Por fim, se você estiver preocupado com o eletroduto metálico que reflete os sinais de RF, você pode obter placas de ferrite com cerca de 10 cm2 e colá-las no lugar sobre o eletrodo em um ângulo de 45 graus nos cantos. O mesmo vale para a caixa do termostato na parede,

Incluído nos seus testes de eficácia de blindagem, talvez você possa configurar uma antena e uma tela de fundo com analisador ou receptor. Isso também fornecerá o perfil de emissões dos sinais digitais no termostato. Se, no final, eles não puderem ser eliminados, você simplesmente precisará listá-los como parte do ruído de fundo toda vez que fizer qualquer teste.

Que tal colocar o cabo 485 em um conduíte de aço / ferro. Provavelmente é radiação magnética e não estática. Não estou convencido de usar a triagem de lã basicamente requer densidade e massa de um metal ferroso. A única vez que entrei nisso foi rastrear equipamentos de áudio de uma fonte de alimentação retro-instalada. Compramos mu-metal caro, mas no final o mais eficaz foi um pouco de sucata de ferro-gusa do chão da oficina. Vai saber. Você terá que experimentar um pouco, mas escolha ferro / aço e massa.

Filtro CM de ferrite? Quando eu fiz o trabalho da EMI que exigia um sinal para o DUT, a casa de teste tinha uma grande caixa de ferrites, na qual executávamos as linhas digitais. Isso suprimiria o ruído do modo comum, mas não afetaria o diferencial. Funcionou bem com a Ethernet, por exemplo, então acho que também funcionaria com o RS-485.

Converter o termostato para usar o acoplamento óptico? Supondo que você possa obter uma fonte de viés na sala de alguma forma. Isso daria isolamento galvânico do mainframe HVAC.

Cercar a caixa com a tela Faraday? Você provavelmente precisa fazer isso de qualquer maneira, independentemente de como lida com o cabo, supondo que ele tenha algum tipo de microcontrolador e seja exibido nele.