تداخل الکترومغناطیسی (RFI یا EMI) چیست؟

تداخل الکترومغناطیسی (RFI یا EMI) هدایت یا تابش انرژی فرکانس رادیویی است که سبب می‌شود یک وسیله الکترونیکی یا الکتریکی نویزی را ایجاد کند که به طور معمول در عملکرد یک دستگاه مجاور تداخل ایجاد می‌کند.

در عین حال، تداخل الکترومغناطیسی به اختلال عملکرد نرمال یک ماهواره به دلیل تداخل اخترشناسی رادیویی نیز اشاره دارد. تداخل فرکانس رادیویی یا تداخل الکترومغناطیسی می‌تواند باعث اختلال در عملکرد عادی دستگاه‌های الکترونیکی و الکتریکی شود و بنابراین مهم است که در صورت امکان آن را محدود کنید.

تداخل فرکانس رادیویی توسط اکثر دستگاه‌های الکترونیکی و الکتریکی ساطع می‌شود از جمله کلید رله روشن و خاموش، سیستم‌های کنترل صنعتی، ابزارآلات پزشکی، پرینترهای الکترونیکی، رایانه‌های شخصی، لپ‌تاپ‌ها، کنسول‌های بازی، دستگاه‌های محاسباتی و غیره.

راه‌های ارسال تداخل الکترومغناطیسی (RFI یا EMI)

دو راه وجود دارد که به وسیله‌ آنها یک دستگاه الکترونیکی یا الکتریکی تداخل فرکانس رادیویی را ساطع می‌کند: تداخل فرکانس رادیویی تشعشعی و تداخل فرکانس رادیویی هدایت شده. در مورد اولی، تداخل به طور مستقیم از خود دستگاه به محیط فرستاده می‌شود، در حالی که در دومی، تداخل از طریق سیم برق یک بخش یا دستگاه، به یک خط برق AC آزاد می‌شود.

در مورد ارتباطات ماهواره‌ای، تداخل الکترومغناطیسی می‌تواند به طور طبیعی و همین‌طور به طور عمدی اتفاق بیفتد. شکل‌های مختلف آب و هوای جوی، از جمله طوفان ژئومغناطیسی، می‌تواند موجب تداخل فرکانس رادیویی طبیعی شود، در حالی که تداخل ساختگی به عنوان تداخل عامدانه در فرکانس رادیویی در نظر گرفته می‌شود.

محافظت مناسب در محفظه دستگاه به کنترل تداخل فرکانس رادیویی تشعشعی کمک می‌کند. یک فیلتر خط برق می‌تواند در کنترل تداخل فرکانس رادیویی تا سطح رضایت‌بخش و قابل قبولی کمک کند. در مورد ارتباطات ماهواره‌ای، استفاده از آنتن‌های جهت‌دار و فیلتر کردن قدرتمند نقطه انتهایی می‌تواند به حل تداخل فرکانس رادیویی باریک کمک کند. در مورد تداخل پهنای باند، اصلاح منبع می‌تواند به کاهش تداخل کمک کند.

آژانس‌های ایمنی و بسیاری از سازمان‌های دولتی هنجارهایی را در ارتباط با تداخل فرکانس رادیویی و ایجاد نویز تدوین کرده‌اند. آنها همچنین هنجارها و مقرراتی مربوط به ارتباطات فرکانس رادیویی دارند.

تاریخچه تداخل الکترومغناطیسی (تداخل فرکانس رادیویی) و دلایل بروز آن

RFI، یا تداخل فرکانس رادیویی، اصطلاحی است که بیش از یک قرن عمر دارد و در واقع شروع آن به روزهای اولیه اختراع خطوط تلگراف و رادیو برمی‌گردد. از آن به بعد، دستگاه‌های الکترونیکی تجاری و مصرفی که برای داشتن عملکرد درست از مدارهای نوسان‌ساز ۱۰ کیلوهرتز و بالاتر استفاده می‌کنند، به هر جنبه‌ای از زندگی و هر فضایی که ما اشغال می‌کنیم (از دفاتر و خانه‌های‌مان گرفته تا هواپیماها و اتومبیل‌های‌مان) رسوخ کرده‌اند.

• آیا دقت کرده‌اید که درست قبل از آنکه تلفن همراه‌تان زنگ بزند، صدای آزاردهنده‌ای از رادیوی اتومبیل‌تان پخش می‌شود؟
• همیشه در این فکر بوده‌اید که چرا وقتی هواپیما بلند می‌شود یا فرود می‌آید، باید دستگاه‌هایی مثل تلفن همراه را خاموش کنیم؟

این‌ها همه مربوط به دستگاه‌های الکترونیکی است که با یکدیگر در فضایی شلوغ از فرکانس‌هایی که در آن عمل می‌کنند، تداخل دارند. از آنجایی که ما از روزهای اولیه اختراع رادیو پیشرفت زیادی کرده‌ایم، اصطلاح EMI یا تداخل الکترومغناطیسی اغلب مترادف با RFI استفاده می‌شود؛ البته این عبارت کلی‌تر هم است.

RFI و EMI چیست؟

از آنجایی که تمام دستگاه‌های الکترونیکی مقدار مشخصی از تابش الکترومغناطیسی را (که به عنوان نویز نیز شناخته می‌شوند) منتشر می‌کنند، در صورتی که تداخل غیرعمدی را دریافت یا منتقل کنند، عملکردشان ممکن است تضعیف شود. به همین دلیل است که وقتی رادیوی ماشین‌تان سیگنال تلفن همراه را که در راه است با ایستگاه رادیویی که در حال گوش دادن به آن هستید، قاطی می‌کند، آن صدای وز وز آشکار را می‌شنوید.

علاوه بر این، تمام EMIها ساخته دست انسان نیستند - رخدادهای طبیعی، مانند رعد و برق و شراره‌های خورشیدی، نیز می‌توانند در دستگاه‌های الکترونیکی آشوبی به پا کنند.

مطمئنا، یک صدای وز وز جزئی هنگامی که در حال گوش دادن به رادیو یا تماشای تلویزیون هستید، چندان آزاردهنده نیست.

با این حال، RFI می‌تواند مشکلات قابل‌توجهی را سبب شود مثلا زمانی که یک سیستم کنترل سیگنال اشتباهی را دریافت می‌کند، و به این ترتیب باعث تاخیر تولید و متعاقبا کاهش سود می‌شود.

علت تداخل RF یا تداخل الکترومغناطیسی (RFI یا EMI) چیست؟

حتی زمانی که ما علل احتمالی بروز RFI را به لوازم الکترونیکی مصرفی محدود می‌کنیم، چشم‌انداز این داستان به طور فزاینده‌ای شلوغ است. از تلفن‌های همراه گرفته تا مایکروفرها، عشق ما به لوازم الکترونیکی به این معنی است که علل بالقوه RFI هر روز بیشتر و بیشتر می‌شوند.به همین دلیل، برای شرکت‌هایی که محصولاتی مبتنی بر مدار الکترونیکی تولید می‌کنند، RFI عامل مهمی در هر مرحله از توسعه محصول است، از طراحی گرفته تا تست قبل از انطباق. و در نتیجه، تعیین اینکه آیا یک محصول با الزامات سازگاری الکترومغناطیسی ( EMC) مطابقت دارد یا خیر، حائز اهمیت است.با توجه به مشکلاتی که تداخل فرکانس رادیویی یا RFI می‌تواند ایجاد کند، مهم است که از وقوع آن جلوگیری کنیم.

علاوه بر این، کمیسیون ارتباطات فدرال ( FCC) استانداردهای انتشار برای EMC را تنظیم می‌کند، که باب ۴۷ از قانون فدرال (CFR) یا ۴۷CFR، در رابطه با همین موضوع است. عدم انطباق با ۴۷CFR می‌تواند به جریمه شدن طرف خاطی منجر شود، به همین دلیل است که انجام آزمایش قبل از انطباق برای تعیین اینکه یک محصول خاص مطابق با الزامات قانونی است یا خیر، اهمیت دارد.

برخی از علل بالقوه RFI عبارتند از:

• انبوه دستگاه‌های الکترونیکی در یک طیف
• اتصال متشکل از دستگاه‌های الکترونیکی
• طراحی ضعیف محوطه به همراه کمبود جذب پایین

در بسیاری موارد، دلیل رخ دادن تداخل الکترومغناطیسی یا همان تداخل فرکانس رادیویی (RFI) در نقص طراحی است.

چگونه تداخل الکترومغناطیسی یا فرکانس رادیویی را به حداقل برسانیم

تکنیک‌های متعددی می‌توانند به کاهش یا حذف انتشار تشعشعات کمک کنند، از جمله:

•  استفاده از محافظ
  یک روش تقریبا استاندارد برای سرکوب انتشار تشعشعات، محافظ RF است که باید در زودترین زمان ممکن در طرح‌های محصول گنجانده شود. هدف از یک محافظ RF حفاظت از قسمت‌های برد مدار یا جلوگیری از انتشار است. انواع مختلف محافظ برای استفاده در دسترس هستند؛ این محافظ‌ها از مواد مختلف، به شکل‌های مختلف و ضخامت‌های متفاوت برای بهبود نفوذپذیری و هدایت تولید شده‌اند. مثال‌ها عبارتند از فیلم فلزی، فوم رسانا یا جعبه فلزی.
• فیلتر کردن
  گزینه دیگر برای حذف انتشار تشعشعات‌، استفاده از فیلترها است که می‌توانند فیلترهای سه قطبی را شامل شوند که دامنه ۱۵۰ کیلو هرتز تا ۳۰ مگاهرتز را‌ هدف قرار می‌دهند. فیلتر از محصول شما در برابر RFI ساطع شده از سایر دستگاه‌های الکترونیکی محافظت می‌کند.

به علاوه، از تداخل RFI ساطع شده با دستگاه‌های دیگر نیز جلوگیری می‌کند. فیلترها در هر دو حالت مصرف کننده و تجاری در دسترس هستند و به شما این امکان را می‌دهند تا فیلتر را به طراحی محصول‌تان قبل از اینکه به بازار برسند، اضافه کنید.

امیدواریم از این مطلب استفاده کرده باشید.

چنانچه پرسشی در این زمینه برای‌تان باقی مانده است می‌توانید از طریق بخش تالار گفتگو وارد شوید.