EMC

Efficacité de blindage de câble

Calcule l'efficacité de blindage de câble coaxial ou blindé en fonction de la fréquence avec le modèle d'impédance de transfert.

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Formule

SE = 20·log₁₀(V_no-shield / V_shield)

Comment ça marche

L'efficacité du blindage de câble quantifie la capacité du blindage métallique d'un câble à empêcher le couplage électromagnétique entre l'intérieur du câble et l'environnement extérieur. Le paramètre clé est l'impédance de transfert Z_t (mΩ/m), qui est le rapport entre la tension en circuit ouvert induite sur le conducteur interne et le courant de blindage qui la provoque. Aux basses fréquences, Z_t ≈ R_dc (résistance de blindage en courant continu). À des fréquences plus élevées, l'effet de peau réduit l'épaisseur effective du bouclier, augmentant Z_t. Pour un écran tressé, Z_t finit par dépasser quelques MHz en raison d'une fuite à travers les ouvertures de la tresse. L'efficacité du blindage SE = 20·log( Z_ref/Z_T) dB, où Z_ref est une impédance de référence. Un SE > 40 dB est généralement requis pour la conformité à la norme CISPR 22. Les câbles à double blindage (tresse extérieure sur film) atteignent un SE > 60 dB.

Exemple Résolu

Problème : Un câble blindé a une valeur R_dc = 10 mΩ/m et une longueur de 2 m. À l'aide du modèle d'impédance de transfert simplifié z_T = R_dc × l × √ (1+ (f/10 MHz) ²), calculez SE à 1 MHz, 10 MHz et 100 MHz. Solution (Z_ref = 10 mΩ pour référence) : 1. À 1 MHz : z_T = 10 × 2 × √ (1+ (1/10) ²) = 20 × 1,005 = 20,1 mΩ ; SE = 40 − 20·log( 20,1/10) = 40 − 6 = 34 dB 2. À 10 MHz : z_T = 20 × √ (1+1) = 28,3 mΩ ; SE = 40 − 20·log( 28,3/10) = 40 − 9 = 31 dB 3. À 100 MHz : z_T = 20 × √ (1+100) = 201 mΩ ; SE = 40 − 20·log( 201/10) = 40 − 26 = 14 dB Résultat : L'efficacité du blindage diminue significativement au-delà de 10 MHz avec ce modèle. Au-delà de 100 MHz, un câble à double blindage ou à film plein est nécessaire.

Conseils Pratiques

✓Utilisez toujours une liaison circonférentielle à 360° entre le blindage du câble et la coque arrière du connecteur. Les masses en queue de cochon ajoutent une inductance qui contourne le blindage aux hautes fréquences.
✓Pour les fréquences supérieures à 100 MHz, spécifiez un câble à double blindage (feuille plus tresse) ou une feuille de cuivre solide plutôt qu'un blindage à tresse unique.
✓Les pinces en ferrite sur les câbles peuvent renforcer l'efficacité du blindage lorsqu'il n'est pas possible de modifier le routage des câbles. Placez-les aux deux extrémités, près des connecteurs.

Erreurs Fréquentes

✗En supposant qu'un blindage terminé à une seule extrémité assure un blindage complet, un blindage mis à la terre à une extrémité bloque uniquement les champs électriques, et non les champs magnétiques supérieurs à quelques kHz ; les deux extrémités sont mises à la terre pour une efficacité CEM totale.
✗Se fier uniquement à l'efficacité du blindage sans aborder le connecteur : les mauvaises transitions des connecteurs (connexions à la terre en queue de cochon) sont souvent le mode de défaillance dominant, et non le blindage du câble lui-même.
✗Sans tenir compte des résonances des câbles : un câble agissant comme un résonateur quart d'onde à une fréquence problématique peut augmenter les émissions à cette fréquence spécifique.

Foire Aux Questions

Une protection en aluminium est-elle plus performante qu'une protection tressée ?

Un blindage en aluminium solide assure une couverture de 100 % et une faible impédance de transfert aux basses fréquences. Une tresse en cuivre présente une résistance au courant continu plus faible, mais les ouvertures de la tresse dégradent le blindage haute fréquence. Pour de meilleures performances, utilisez une combinaison : feuille et tresse.

Pourquoi certaines normes spécifient-elles la mise à la terre du bouclier à une seule extrémité ?

Dans les applications de signaux audio et basse fréquence, la mise à la terre des deux extrémités peut créer une boucle de masse qui introduit un bourdonnement de 50/60 Hz. La mise à la terre à extrémité unique permet d'éviter les boucles de masse au prix d'un blindage magnétique réduit au-dessus de ~10 kHz. Pour RF/EMC, mettez à la terre les deux extrémités et contrôlez l'impédance de la boucle de masse.

Quel est le SE minimum pour se conformer à la norme CISPR 22 Classe B ?

Il n'y a pas de minimum fixe, mais les câbles connectés aux produits testés selon la norme CISPR 22 Classe B nécessitent généralement un SE > 40 dB dans la plage de 30 MHz à 1 GHz pour éviter que les câbles n'agissent comme des antennes rayonnantes dominantes. Les exigences réelles dépendent du niveau de bruit interne du produit.

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