APPROCCIO TECNICO AL PROBLEMA EMI

Come conseguenza tanto la compatibilità elettromagnetica, cioè il progetto di circuiti e protezioni sempre meno suscettibili all’EMI (ElectroMagnetic Interference), quanto la minimizzazione dei segnali interferenti, hanno assunto a qualunque livello sempre più importanza.
Parecchi approcci possono essere seguiti per rendere un sistema compatibile con l’ambiente elettromagnetico in cui si trova immerso, e cioè la compatibilità può essere progettata fin dall’inizio od incorporata successivamente aggiungendo adeguati retrofits ( schermi, soppressori ecc.).
Ci sono aree specifiche dove le precauzioni possono essere prese durante la fase di progettazione in modo da aumentare la conformità del sistema.




Mentre l’approccio progettuale per garantire la compatibilità è la via più logica e quindi presenta certamente un grande interesse, in molti casi la pratica porta ad eludere tale metodologia. Ciò è in particolar modo vero per sistemi ed apparecchiature già in produzione:
la soluzione teorica può diventare incontrollabile ed inattuabile.

In altri casi considerare e definire tutte le varianti fin dall’inizio potrebbe non essere la soluzione migliore sotto il profilo dei costi; inoltre, mentre la misura di emissione di un sistema è abbastanza diretta, la misura della sua suscettibilità è alquanto difficile.
Il principale approccio tecnico per ottenere la EMC è quello di escludere segnali interferenti esterni e di intrappolare segnali EMI interni che provengono, vale a dire, dal sistema stesso.
La schermatura è il mezzo principale per respingere i segnali irradiati: si utilizza il fenomeno di riflessione ed assorbimento. Il fattore di attenuazione di un segnale da parte di uno schermo dipende dal materiale utilizzato, dallo spessore dello schermo, dalla distanza e natura della sorgente emittente e dalla sua frequenza.

La schermatura può assumere la forma di contenitore ( parziale o totale del sistema) metallico che presenta eccellenti proprietà di schermo. Uno dei grandi paradossi degli involucri e dei contenitori attuali è l’uso di materiali plastici i quali sono notoriamente trasparenti ai segnali elettromagnetici. La tendenza verso l’uso del materiale plastico ha evidentemente le sue buone ragioni: essendo facilmente modellabile e stampabile offre un mezzo per ottenere geometrie complesse a minori costi.
Sempre di più sono in atto molti sforzi per dare agli involucri di plastica le caratteristiche di schermatura dei metalli.

Due vie principali vengono seguite per impartire tali proprietà: una è quella di inglobare alla plastica un filler di materiale conduttore, l’altro è quello di applicare una vernice conduttiva alla superficie dell’involucro. Lo schermo ideale racchiude completamente il sistema o il sotto insieme in questione. Sfortunatamente problemi di dissipazione del calore, porte I/O, displays, monitors, interruttori, commutatori, connettori ecc. necessitano di aperture nel contenitore. Di qui l’utilizzo di guarnizioni di materiale conduttivo che provvedono i mezzi per sigillare le aperture negli involucri. Tali guarnizioni tendono ad essere fatte di maglie metalliche, elastomeri conduttivi o nastri metallici.
L’altra azione indispensabile è quella di contenere e neutralizzare al massimo i segnali interferenti condotti.

L’interferenza condotta è normalmente combattuta con tecniche di soppressione, “diverting” e filtraggio. Tra i principali inconvenienti ci sono le variazione di tensione nella rete in quanto le linee di distribuzione sono soggette a continue variazioni di carico, picchi di tensione (spikes) cioè fenomeni impulsivi di brevissima durata ma pericolosi poiché possono raggiungere valori elevati di tensione (ad esempio nel caso di inserzione/disinserzione di carichi capacitivi/induttivi, fulmini ecc.), rumori di linea dovuti a scintillii ( collettori di motori), sistemi di accensione di autoveicoli, effetti corona sulle linee ad alta tensione, accensione di bruciatori, blackouts ecc.
I metodi utilizzati per ottenere la soppressione o la protezione sono il linea di principio conosciuti, ed anche semplici, ma talvolta di difficile soluzione pratica.

Essi possono riassumersi in quanto segue:

· Efficace messa a terra tenendo presente che le connessioni di terra devono offrire la minor impedenza possibile nel range di frequenza del segnale EMI;

· Utilizzo di filtri per sopprimere i segnali condotti verso l’esterno e per proteggere l’apparecchiatura da disturbi condotti entranti;· Utilizzo di una combinazione di filtri e soppressori se l’interferenza è di natura transitoria;

· Utilizzo di trasformatori di isolamento.
Frequentemente segnali EMI irradiati vengono raccolti da cavi di interconnessione e convertiti in segnali EMI condotti.



Onde evitare ciò, è pratica comune usare cavi e connettori schermati. Per i casi più sfavorevoli, o dove la sicurezza dell’informazione è prioritaria, un contenitore a parete sottile ( tubo, cabaletta metallica) è talvolta usato in aggiunta o al posto della schermatura del cavo. Alcuni costruttori infine adottano una tecnologia che si basa sulle fibre ottiche notoriamente immuni ai problemi EMI.


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