Diseño y evaluacion de estructuras apantallantes frente a interferencias electromagneticas radiadas

Resumen

El empleo de carcasas plásticas con aditivos conductivos para apantallar equipos electrónicos frente a interferencias electromagnéticas radiadas se ha convertido en una interesante alternativa frente a las tradicionales carcasas metálicas. Estos materiales pueden proporcionar un variado rango en cuanto a conductividad que puede satisfacer cualquier diseño. En este estudio, se han analizado los beneficios derivados del empleo de estos materiales en configuraciones apantallantes, teniendo en cuenta la influencia de placas de circuito impreso en su interior. Se ha estudiado la inmunidad y emisión radiada de una carcasa metálica mediante una técnica basada en una aproximación 2D. Se han introducido láminas de polímero conductivo en la cavidad para caracterizar el comportamiento de estos materiales, empleados hoy en día en tareas de apantallamiento. Se han llevado a cabo medidas en cámara anecoica para evaluar las ventajas y limitaciones de la técnica propuesta. Los buenos resultados obtenidos indican que se puede emplear dicha técnica en tareas de diseño y optimización con la ventaja de la reducción en el tiempo de cálculo. Un equivalente para modelar placas de circuito impreso puede ser útil para simplificar problemas electromagnéticos, reduciendo el tiempo computacional de las simulaciones numéricas. En este estudio se ha obtenido de manera inversa un equivalente para placa de circuito impreso dentro de una carcasa metálica mediante simulaciones y medidas. Con este fin se han obtenido resultados para un conjunto de diferentes placas de circuito impreso en tres escenarios. Se discuten los beneficios e inconvenientes derivados del empleo de esta técnica. Un diseño de carcasa apantallante con una capa metálica exterior y una interior fabricada a partir de un dieléctrico conductivo puede proporcionar los beneficios asociados a ambos materiales. Una carcasa fabricada a partir de un plástico conductivo es más ligera y sus propiedades apantallantes pueden tener ventajas respecto a las de los materiales metálicos. Estas dos configuraciones han sido evaluadas con la ayuda de medidas y simulaciones incluyendo una placa de circuito impreso. La eficacia de apantallamiento y el factor de calidad Q se han empleado para comparar las propiedades de estas carcasas con las de las metálicas, mostrando los beneficios asociados a su empleo y sus posibilidades. La supresión de resonancia en carcasas con una apertura y con dieléctricos conductivos se ha optimizado mediante algoritmos genéticos con la ayuda de la herramienta 2D desarrollada y una herramienta comercial de simulación 3D. Se obtiene una interesante relación entre la solución obtenida y la profundidad de penetración que puede ser útil en procesos de diseño.