CC BY
80Компоненты и технологии, № 1'2004 Технологии
Злектромагнитная совместимость
Материалы и компоненты
Поставка материалов, обеспечивающих электромагнитную совместимость аппаратуры, основное назначение которых заключается в обеспечении радиочастотного «молчания» важных и особо важных устройств вычислительной и радиочастотной техники, становится интересной многим потребителям.
Игорь Евсюков
eiv@techno.ru
Тема производства и разработки систем защиты информации освещается в нашей прессе достаточно часто. Наибольшее применение нашли электронные способы защиты информации. В отечественной прессе оказался практически неосвещенным вопрос пассивной защиты информации. Большинство руководителей предприятий и руководящего состава принимают решение об активной защите своих средств вычислительной техники. Это приводит к тому, что вместо закрытия информации организация всем рассказывает, что у нее установлены системы активного подавления информации, и ей есть что защищать.
Насущная необходимость в применении экранирующих материалов стала проявляться еще тогда, когда область рабочих частот РЭА превзошла 1 МГц, однако только современная технология позволила создать такие материалы. Прежде всего, применение таких материалов может быть актуально в области мобильной и радиосвязи, когда допустимый уровень внешних помех не может превышать определенной величины для соблюдения соотношения «сигнал — шум» в системе в целом. Именно мобильная связь дала серьезный толчок развитию защитных материалов. Также материалы могут позволить защитить передаваемые и принимаемые цифровые данные по кабельным средствам связи и помещения, подавляя радиочастотные помехи от 70 до 120 дБ. Применение таких материалов, как защитные экраны для средств визуального контроля (мониторы), полностью исключает возможность считывания данных любым техническим средством. Изделия, выполненные из таких материалов в виде колец, прямоугольных рамок, плоскостных и объемных конструктивов, обладают высокой технологичностью и простотой в применении. Большинство из них имеют липкое или адгезивное основание, практически не имеют факторов старения и температурной чувствительности благодаря применению полимерных материалов.
Основные направления применения:
• экранирующие материалы (EMI/RF);
• поглощающие материалы (EMI/RF);
• разъемы (EMI);
• фильтры (EMI).
В настоящей статье будет представлен обзор некоторых компонентов и материалов, которые могут применяться при защите компьютеров и компьютерных станций, а также радиочастотных передатчиков ВЧ- и СВЧ-диапазонов. Полный каталог поставляемых материалов можно найти в Интернете по адресу http://www.techno.ru/emi/emi.pdf.
Прокладка электромагнитной совместимости серии 71 TS производится двух основных типов:
1. Защищающая прокладка (Shield Form) состоит из полиуретановой резины, обернутой в токопроводящую ткань (рис. 1). Эти прокладки предназначены для защиты от воздействия высокочастотных радиопомех при их установке в аппаратуру с элементами и конструктивами, чувствительными к паразитным наводкам. Они легко устанавливаются в модернизируемые изделия. Обеспечивают хорошее подавление высокочастотных помех (не менее 60 дБ в диапазоне
Компоненты и технологии, № 1'2004
Технологии
от 30 МГц до 1 ГГц), имеют поверхностное сопротивление не более 0,08 Ом/м2, широкий температурный диапазон (до 105 °С), не горючи и не поддерживают горение (соответствуют стандарту 94HBF), обеспечивают надежное поверхностное сцепление за счет нанесенного слоя липкой токопроводящей ленты или адгезивного материала, обладают гибкостью и малым весом.
2. Золотая защитная прокладка (Gold Gasket) состоит из полиуретановой резины, обернутой в золотую ткань (фирменный знак— 24KDEX) (рис. 2). Применение золота в качестве проводящего материала позволяет добиться еще большего подавления высокочастотных радиопомех, исключает аллергию на материал, снижает поверхностное сопротивление до 0,07 Ом/м2 и менее, а также обеспечивает все достоинства обычной прокладки.
ной сетки. Это обеспечивает максимальную прозрачность при соблюдении требования ЭМС. По торцам стекла находится заземляющая и скрепляющая шина, обеспечивающая требуемую боковую прочность стекол и заземление внутренней проволочной сетки из медно-никелевого сплава. К экрану опционально устанавливается защитная прокладка по контуру стекла, обеспечивающая климатическую защиту во внутренней полости прибора. Стекла могут быть изготовлены из обычного стекла, оргстекла (поликарбоната) или акрилового стекла (в зависимости от применения).
Токопроводящая ткань Conductive Fabric серий M2-Rip и M4 представляет собой покрытую медно-никелевым сплавом нить из полиэстера, сотканную в полотно (рис. 4). Применяется для защитных настенных экранов, штор и жалюзи, исключающих проникновение радиочастотного сигнала из защищаемого помещения, защиты внутренней проводки ЛВС и шин питания, защитной спецодежды (так называемой одежды ESD), снижения помех от радарных установок, изготовления боксов по измерению частотных характеристик РЭА. Защитные свойства ткани дают хорошие результаты на частотах от 100 кГц до 10 ГГц. Для еще большего подавления помех применяется нанесение позолоты по технологии 24KDEX, что приводит к увеличению коэффициента подавле-
Прокладки имеют различный профиль, удовлетворяющий потребностям самого требовательного разработчика РЭА. Как правило, задача применения сводится к выбору того или иного профиля в зависимости от планируемого конструктивного решения корпуса прибора.
Защитные экраны серии EX-Window специально предназначены для обеспечения максимальной оптической передачи и электромагнитной совместимости (рис. 3). Они устанавливаются перед индикаторами (мониторами) или пультами управления в аппаратуре, которая требует защиты от воздействия радиопомех и подавления собственного излучения. Защитные экраны состоят из двух слоев оптически прозрачных оснований, между которыми проложен слой проволоч-
щину от 0,065 до 0,28 мм и предназначена для электромагнитной защиты и обеспечения заземляющих свойств радиоаппаратуры. Лента обладает хорошими антикоррозионными свойствами. Применяется в беспроводных средствах связи для защиты от помех соединителей, преобразователей и коммуникаторов на длинных линиях связи, защитного заземления аппаратуры. Лента устанавливается по месту соединений частей корпуса при сборке РЭА или по внутренней плоскости прибора. Поставляется в катушках требуемой ширины или в пластинах. Имеет широкий температурный диапазон (от -30 до +105 °С), негорюча, не подвержена коррозии, быстро и надежно приклеивается к поверхности.
Металлические контактные дорожки серии ЕХБ изготовлены из тонкой упругой металлической ленты, формованной специальным образом (бериллиевая или фосфористая бронза или нержавеющая сталь). В зависимости от применения на контакты может быть гальванически нанесен никель, олово или золото (рис. 6). Изготавливаются с липким основанием, с клипсовыми зажимами или отверстиями под винт. Имеют большой коэффициент подавления (не менее 90 дБ на частотах от 1 до 1000 МГц). Предназначены для установки в местах расстыковки частей аппаратуры и повторной сборки, например, по боковым поверхностям ячеек внутри шкафов, по кромкам внешнего корпуса ЭВМ. Основное достоинство контактных дорожек в том, что при повторном соединении частей корпуса переходное сопротивление остается таким же, как и при первичной сборке. Это обусловлено свойствами бронз, являющихся химически инертными материалами.
ния еще на 15-20 дБ во всем рабочем диапазоне частот. Отдельно стоит отметить ткань M2-Rip CNKF, которая имеет в своем составе подложку из материала, обеспечивающего требования к пожаробезопасности международного стандарта 94HBF. Этот материал не только не поддерживает горение, но и препятствует его распространению.
Токопроводящая лента (Conductive type, серия DK) состоит из алюминиевой, медноникелевой фольги или токопроводящей полимерной ткани, на которой нанесен слой токопроводящего либо диэлектрического липкого слоя (рис. 5). Эта лента имеет тол-
Компоненты и технологии, № 1'2004
Технологии
Прокладки из проводящего силикона серий ЕХС состоят из полимерных электрически и химически инертных частиц с напылением на них серебра или углесодержащего порошка (рис. 7). Это обеспечивает высокую электропроводность, хороший защитный эффект от воздействия электрического поля, а полимер обеспечивает герметизацию в месте стыка прокладки и корпуса изделия. За счет применения серебра в составе материала увеличивается коэффициент подавления радиочастотных помех на 15-25% относительно стандартных прокладок и достигает 100 дБ. Этот материал применяется в тех мес-
тах, где необходимо сочетать высокий коэффициент подавления радиопомех и надежную гидроизоляцию. Рекомендуется применять изделия, у которых размеры на 5-10% больше (для цельных форм) и на 10-25% больше (для пустотелых форм), чем предполагаемое место установки.
Несмотря на очевидные преимущества материалов, обеспечивающих электромагнитную совместимость, их цена относительно невысока (за счет применения полимеров и металлов в их составе и высокой технологичности процесса изготовления). Срок поставок даже на несерийную продукцию невелик.
