Principais dicas para blindagem contra RFI/EMI no setor aeroespacial
Sobre o autor David Wall é presidente da Kemtron Ltd.
INTRODUÇÃO:
Os setores aeroespacial e de defesa sempre foram os principais catalisadores para projetos e produtos de blindagem para RFI/EMI. Nesses setores, ter compatibilidade eletromagnética (CEM) é muito importante em termos de segurança; enquanto na vida cotidiana esse aspecto pode ser apenas um incômodo frustrante. David Wall, presidente da Kemtron Ltd., analisa alguns dos desafios enfrentados por engenheiros no setor aeroespacial e fala sobre as melhores opções de blindagem disponíveis.
Aeronaves atingidas por raios são uma ocorrência comum, que causa um pulso eletromagnético ou PEM. Um PEM tem um efeito devastador sobre o circuito eletrônico. Por isso, é importante que a aeronave tenha um "caminho" para que o raio continue sem causar danos. O espaço já é outra questão, pois os satélites ficam em um ambiente eletromagnético muito hostil, com explosões solares que podem emitir uma ejeção de massa coronal. Na Terra, estamos protegidos pela magnetosfera, mas os satélites não têm essa vantagem. Portanto, a blindagem é fundamental para garantir a segurança desses equipamentos e seus sistemas.
E uma maior integração entre as partes eletrônicas promove a compatibilidade eletromagnética entre sistemas, o que é muito importante para garantir o funcionamento em harmonia e impedir a interferência entre esses sistemas. Aeronaves são mais fly-by-wire do que mecânicas, com softwares complexos em sistemas computadorizados. E todos os sensores que avaliam o ambiente da aeronave, dados de voo etc. precisam se comunicar entre si, operar de forma independente e fazer backup em caso de falhas ou mal funcionamento do sistema.
Engenheiros eletrônicos já conhecem bem essa situação e a consideram ao projetar um bom layout de placa, filtragem, aterramento, integridade do sinal etc., a fim de resolver a questão da EMI em sua origem. No entanto, a blindagem da estrutura é igualmente importante e resolve o problema das emissões irradiadas e da suscetibilidade. Superfícies de acoplamento em uma estrutura podem parecer muito planas, e você acha que há um contato completo de metal com metal. Mas, em um processo de produção em massa, nada pode ser tão plano e haverá folgas. Essas folgas são slots e podem se tornar antenas radiantes. Esse desnível da junta pode ser resolvido com uma junta elétrica e mais fixações para obter um bom contato entre as superfícies de acoplamento.
A blindagem contra RFI/EMI é uma correção mecânica para um problema elétrico, e o engenheiro que projeta a estrutura deve estar ciente dos tipos de juntas disponíveis e seus diferentes atributos, bem como garantir que haja área suficiente nas emendas, portas etc. da estrutura para encaixar a junta. No setor aeroespacial, o peso e o tamanho dos equipamentos e sistemas são importantes. Portanto, a miniaturização, sempre que possível, é uma saída. Isso significa que as opções de blindagem disponíveis para os engenheiros de projeto também devem ser pequenas e oferecer uma boa blindagem. Elastômeros eletricamente condutores são a melhor opção para a o setor aeroespacial, pois o material pode ser moldado, extrudado ou fabricado em componentes muito pequenos ou depositado diretamente no hardware. Há muitas cargas eletricamente condutoras disponíveis para atender aos requisitos de blindagem e uma base de fluorosilicone atende às necessidades de resistência a óleos combustíveis, etc.
O objetivo é sempre projetar para o pior cenário e considerar a blindagem no início do processo de design, pois é muito difícil, se não impossível, adaptar a blindagem a uma estrutura que não tem espaço para incorporar uma junta ou componente de blindagem.