INTERFERENCIA Universidad de Carabobo Facultad de ingenieria Escuela de ingenieria de Telecomunicaciones Departamento de Electr´onica y Comunicaciones
Daniel Rivero C.I.: 20 505 088
[email protected] Diciembre 2014
DEFINICION Es un fen´omeno f´ısico que consiste en que dos ondas o mas se interrumpen entre si estando en el mismo espacio al mismo tiempo, la colisi´on entre una onda y la otra puede causar la destrucci´on de tales o la construcci´on de una nueva onda.
EJEMPLOS Entre los ejemplos mas notables de interferencia se encuentran: • El uso de dispositivos celulares cerca de reproductores de m´ usica (Cornetas o bocinas), al momento de que se recibe una llamada en el tel´efono celular se escucha un extra˜ no sonido que sale de las bocinas. • En recintos con motores el´ectricos de alto rendimiento con corrientes mayores de dos amperios no se podr´a utilizar un dispositivo celular para realizar una llamada ya que se vuelve imposible para el celular capturar la irradiaci´on de se˜ nales que genera su radio-base mas cercana. • La interferencia de ondas de luz causa, por ejemplo, las irisaciones (brillo como los colores del arco iris) que se ven a veces en las burbujas de jab´on. La luz blanca est´a compuesta por ondas de luz de distintas longitudes de onda. Las ondas de luz reflejadas en la superficie interior de la burbuja interfieren con las ondas de esa misma longitud reflejadas en la superficie exterior. En algunas de las longitudes de onda, la interferencia es constructiva, y en otras destructiva. Como las distintas longitudes de onda de la luz corresponden a diferentes colores, la luz reflejada por la burbuja de jab´on aparece coloreada. • Las ondas de radio de una emisora de AM/FM que viajan por el aire entre grandes ciudades con muchos edificios suelen rebotar de ellos y generar colisiones que causan una interferencia destructiva entre las ondas de radio, desmejorando la calidad y longitud a la que pueden viajar.
CONTRAMEDIDAS Existen dos medidas b´asicas para afrontar y proteger sistemas electr´onicos contra los da˜ ninos efectos de las interferencias de radio frecuencias y interferencias electromagn´eticas. Lo primero es mantener la interferencia fuera I
de los sistemas o instrumentos usando equipos con blindaje y dise˜ no especial as´ı como tambi´en terminales con filtros espec´ıficos para el ambiente en que se trabaja. Lo segundo es dise˜ nar los sistemas o instrumentos circuitales que sean inherentemente inmunes a las RFI/EMI. A continuaci´on se presentan algunos ejemplos de equipos para proteger contra la interferencia: • Los supresores (Snubbers) son frecuentemente usados en sistemas el´ectricos con cargas inductivas donde la interrupci´on repentina de flujos de corriente lleva a un aumento pronunciado de voltaje a trav´es del dispositivo conmutador de la corriente, de acuerdo con la ley de Faraday. Este aumento de voltaje, aparte de constituir una fuente de interferencia electromagn´etica en otros circuitos, puede ser destructiva para el dispositivo conmutador si el voltaje generado sobrepasa el voltaje m´aximo para el cual se dise˜ no. El circuito supresor provee una ruta alternativa de descarga que le permite al elemento inductivo descargarse de manera controlada. • Al colocar un transformador aislador, entre la red el´ectrica y el aparato o circuito que se est´e manipulando, este recibir´a el mismo voltaje requerido para su funcionamiento pero estar´a aislado de la diferencia de potencial existente entre la l´ınea de distribuci´on el´ectrica y tierra, evitando de esa manera, el peligro de sufrir una descarga al entrar en contacto con el, as´ı como la concentraci´on de interferencia electromagn´etica en el circuito al que se esta alimentando; esta medida de seguridad, tambi´en permite proteger los circuitos del aparato y los instrumentos de prueba alimentados de la red el´ectrica que deban conectarse a ´el durante el trabajo de reparaci´on, por ejemplo osciloscopio, generador de se˜ nal, etc. Pues por lo general estos instrumentos suelen tener una conexi´on a tierra a trav´es del toma-corriente (para evitar interferencia y ruidos en el ambiente as´ı como para protecci´on del equipo contra cortocircuitos debido a malas conexiones a los equipos). • El uso de fibra o´ptica es una opci´on muy fiable para evitar problemas con interferencias electromagn´eticas (Electromagnetic Interferences EMIs), se aplica principalmente en ambientes de mucho transito radial en donde se trabajan muchas bandas de frecuencia, ambientes donde existen motores el´ectricos de alta capacidad y para redes de alto alcance que necesitan sistemas de comunicaci´on r´apidos y fiables; La raz´on principal de su uso es que su m´etodo comunicaci´on es en base a pulsos de luz confinados en un hilo muy fino de vidrio o materiales pl´asticos, por lo tanto no tienen problemas de interferencia electromagn´etica. II
• Un blindaje es un material met´alico que se utiliza para atenuar la incidencia de interferencia electromagn´etica en el ambiente. Los campos el´ectricos y magn´eticos se consideran campos cercanos si se sit´ uan hasta una distancia aproximada de 1/6 de la longitud de onda del generador, los campos electromagn´eticos se consideran campos lejanos. Un blindaje sirve tanto para no dejar pasar los campos externos como para no dejar salir los campos de la zona dentro de el, las formas comunes en que se dise˜ nan los blindajes son: armarios, cajas, compartimientos internos, juntas el´ectricas, pinturas conductoras, cables apantallados, l´aminas met´alicas, diferentes tipos de dep´ositos conductores sobre pl´asticos, etc.
EFECTOS Los efectos de las interferencias de radio frecuencias (RFI) y las interferencias electromagn´eticas (EMI) pueden causar eventos impredecibles y degradaci´on del rendimiento de los instrumentos as´ı como perdida de su precisi´on esto puede conllevar hasta a una completa falla del instrumento. Esto puede resultar en reducci´on de eficiencia de producci´on, paro de plantas y algunas veces hasta riesgos para la seguridad. Existen muchos efectos aun no certificados de la interferencia electromagn´etica en el cuerpo humano que ha sido pol´emica entre los u ´ltimos avances de la tecnolog´ıa y de c´omo el ambiente se encuentra inundado actualmente de todo tipo de RF. La interferencia tiende a ser m´as problem´atico con las tecnolog´ıas de radio m´as antiguas, como la modulaci´on de amplitud anal´ogica, que no tienen forma de distinguir las se˜ nales no deseadas dentro de la banda de la se˜ nal deseada, y las antenas dipolo omnidireccional utilizados con los sistemas de transmisi´on. Sistemas de radio m´as recientes incorporan varias mejoras que mejoran la selectividad. En los sistemas de radio digitales, tales como Wi-Fi, las t´ecnicas de correcci´on de errores se pueden utilizar. De espectro expandido y t´ecnicas de salto de frecuencia se pueden utilizar con tanto anal´ogicas como digitales de se˜ nalizaci´on para mejorar la resistencia a las interferencias. Un receptor altamente direccional, tal como una antena parab´olica o un receptor de diversidad, se puede utilizar para seleccionar una se˜ nal en el espacio a la exclusi´on de otros.
III
METODOS DE MEDICION La predicci´on, el an´alisis, el diagnostico y el control de las interferencias electromagn´eticas (EMI) no pueden ser llevados a cabo satisfactoriamente sin el instrumental adecuado y la posibilidad de realizar medidas durante el desarrollo del producto y las pruebas de puesta en marcha. Las medidas reales de EMI requieren instrumentos complejos y de alta sensibilidad como analizadores de espectro, receptores de EMI con una precisa banda pasante y atenuadores, antenas calibradas, simuladores de descargar electroest´atica (ESD), simuladores de perturbaciones conducidas y radiadas, redes de adaptaci´on de l´ıneas para estabilizaci´on de redes con impedancias, etc.
IV
