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Cosa sono esattamente le interferenze elettromagnetiche (EMI)? Come influiscono sui nostri dispositivi elettronici?
Nell'era odierna del boom della tecnologia elettronica, le interferenze elettromagnetiche (EMI) sono diventate un problema che non può essere ignorato. Che si tratti di apparecchiature elettroniche domestiche, di sistemi elettronici automobilistici o di apparecchiature di comunicazione avanzate, le interferenze elettromagnetiche possono influenzarne le prestazioni e la stabilità. Pertanto, comprendere cosa sia l’EMI e il suo impatto è diventato fondamentale.
L'interferenza elettromagnetica si riferisce al degrado delle prestazioni delle apparecchiature elettroniche o dei canali di trasmissione causato da disturbi elettromagnetici.
La compatibilità elettromagnetica (EMC) si riferisce alla capacità delle apparecchiature elettroniche di funzionare correttamente nell'ambiente elettromagnetico in cui si trovano senza causare inutili interferenze elettromagnetiche. L'obiettivo principale dell'EMC è garantire che diversi dispositivi che operano nello stesso ambiente non interferiscano tra loro. Per raggiungere questo obiettivo è necessario considerare tre aspetti principali: la generazione dell'interferenza, la resistenza del dispositivo e il percorso di propagazione dell'interferenza.
I primi problemi di interferenze elettromagnetiche possono essere fatti risalire ai fulmini. A metà del XVIII secolo, le navi e gli edifici erano protetti dagli impulsi elettromagnetici indotti dai fulmini (LEMP). Con la diffusione dell'elettricità, a partire dalla fine del XIX secolo, sempre più apparecchiature sono state colpite da guasti da cortocircuito nel sistema di alimentazione. Per questo motivo sono emersi diversi tipi di dispositivi di protezione, come interruttori automatici e fusibili.
A partire dal XX secolo, con lo sviluppo delle comunicazioni radio, sono emersi uno dopo l'altro i problemi che possono causare interferenze. Cominciarono ad essere stabilite norme internazionali per garantire che le comunicazioni radio fossero esenti da interferenze. Le modifiche progettuali, come l'uso di dispositivi di commutazione, hanno portato alla comparsa di interferenze elettromagnetiche nelle apparecchiature pubbliche e domestiche, portando allo sviluppo di leggi per limitare le fonti di queste interferenze.
Le emissioni elettromagnetiche sono energia elettromagnetica generata da determinate fonti, intenzionali o accidentali, e rilasciata nell'ambiente.
Dopo la seconda guerra mondiale, il settore della difesa ha prestato sempre maggiore attenzione all'impatto degli impulsi elettromagnetici nucleari (NEMP) e dei fulmini sulle apparecchiature. A fronte di una gestione dello spettro sempre più rigorosa, vengono costantemente formulati standard per vari livelli di uscita, il che ha portato alla crescita del settore EMC, che si concentra su analisi, test e progettazione garantendo al contempo la conformità delle apparecchiature.
Comprendere la natura delle interferenze elettromagnetiche e il relativo impatto sulle apparecchiature elettroniche è fondamentale. Le EMI sono suddivise in diverse categorie, tra cui il rumore di fondo e i disturbi transitori. La fonte può essere artificiale o naturale. Il rumore prodotto dall'uomo, ad esempio quello prodotto da dispositivi intelligenti ed elettrodomestici, può avere un impatto su altri dispositivi intorno a te. Inoltre, esiste il problema del canale di connessione: come l'EMI viene trasmessa dalla sorgente al dispositivo ricevente.
Lo scopo dell'EMC è controllare l'EMI per prevenire effetti non necessari.
Esistono varie misure per controllare le EMI e migliorare la compatibilità, come messa a terra, schermatura, filtraggio e altre tecniche di progettazione. Una buona progettazione può sia ridurre l’emissione di elettroni che migliorare la resistenza alle interferenze. Per fare ciò, i progettisti devono conoscere i principi delle varie interferenze elettromagnetiche e la loro importanza per la sicurezza dei computer elettronici e degli elettrodomestici.
Con il progresso della scienza e della tecnologia, diversi paesi e organizzazioni internazionali hanno gradualmente stabilito una serie di standard EMC, come la Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) e la Commissione federale per le comunicazioni (FCC) degli Stati Uniti. Questi standard aiutano vari paesi e aziende a standardizzare la progettazione e la produzione delle apparecchiature per evitare interferenze non necessarie che influiscono sul funzionamento delle apparecchiature.
In termini di test, questi vengono solitamente suddivisi in test sulle emissioni e test di immunità e la conformità EMC dell'apparecchiatura viene confermata tramite apparecchiature di prova calibrate professionalmente. Le strutture di prova in aree aperte (OATS) e le sale di prova EMC sono luoghi comuni per questo tipo di test.
Per riassumere, con il rapido progresso della tecnologia elettronica, l'impatto delle interferenze elettromagnetiche non può essere sottovalutato. Una gestione efficace della compatibilità elettromagnetica contribuirà a migliorare le prestazioni e la stabilità delle apparecchiature elettroniche e a proteggere la nostra vita e il nostro lavoro dalle interferenze elettroniche. Vale la pena esplorare ulteriormente le sfide e le soluzioni?
