Obtenir la meilleure CEM des câbles blindés jusqu'à 2,8 GHz, partie 2

Jul 11, 2023

Dans la première partie de cet article, j'ai partagé avec vous les origines de mon parcours pour évaluer l'efficacité du blindage (SE) des câbles blindés1 et j'ai discuté de quelques règles de base pour la terminaison des blindages de câbles. Dans la deuxième partie, je résumerai les tests que j'ai récemment menés sur diverses approches visant à améliorer l'efficacité du blindage des câbles blindés utilisés dans les applications haute fréquence, ainsi que les résultats de ces tests.

1 Dans le contexte de cet article, les mots : filtré ; l'écran, ou l'écran peut être remplacé par blindé ; bouclier, ou blindage respectivement, et vice-versa, sans aucun changement de signification.

A noter : toutes les surtresses de ces câbles, qu'elles soient simples ou doubles couches, utilisaient le même type de tresse serrée sur les coques de la même manière aux deux extrémités.

Une seule sur-tresse à elle seule, pour vérifier que le bruit de fond du test est suffisamment faible.

Figure 4 : Assemblages de câbles pour les mesures de référence et pour les câbles TP à blindage à tresse unique avec surtresses simples (c'est-à-dire deux couches de blindage tressées au total)

Un câble à paire torsadée (TP) non blindé à lui seul (en fait, le câble TP blindé à tresse unique utilisé pour assembler les câbles 3 à 6, avec sa gaine extérieure en plastique et son blindage retirés).

Les résultats mesurés sur ce câble ont été utilisés comme référence qui a été soustraite des résultats mesurés de chacun des autres tests de câble (c'est-à-dire les câbles 3 à 12) pour déterminer leur SE relatif en fonction de la fréquence.

Un contrôle minutieux de l'ensemble de la configuration de test a tenté de garantir que le couplage RF de l'antenne au câble et les effets de résonance de la pièce étaient identiques à chaque test afin qu'ils s'annulent. Les résultats ont montré que nous y étions raisonnablement parvenus.

Remarque : ces câbles, ainsi que les câbles 6, 10, 11 et 12 ci-dessous, utilisaient tous le même type de câble TP à blindage unique.

Remarque : ces quatre câbles, ainsi que les câbles 3, 4 et 5 ci-dessus, utilisaient tous le même type de câble TP à blindage unique.

Figure 5 : Assemblages de câbles comportant des câbles TP blindés à une seule tresse avec des doubles surtresses (c'est-à-dire trois couches de blindage tressées au total)

Remarque : ces deux câbles utilisaient tous deux le même type de câble TP à double tresse et blindage.

Figure 6 : Assemblages de câbles comportant des câbles TP à double blindage tressé avec double sur-tresse (c'est-à-dire quatre couches de blindage tressées en tout)

Il existe de nombreuses façons de tester le SE des assemblages de câbles (c'est-à-dire les câbles et leurs connecteurs), et chacune devrait donner des résultats différents même avec des assemblages de câbles identiques. J’ai donc choisi une méthode de test qui représentait le mieux la situation qui m’intéressait le plus et qui était également la plus simple et la plus rapide à mettre en œuvre avec les installations et les ressources dont je disposais à l’époque (voir figures 7, 8 et 9).

Figure 7 : Croquis de la configuration de test

Figure 8 : Exemple de mesure d'un câble, montrant les connexions aux connecteurs montés sur cloison sur le panneau de connecteurs de cloison dans la paroi de la chambre d'essai

Figure 9 : Exemple de mesure d'un câble, montrant l'injection de RF dans un câble

Les pires imperfections de cette méthode ont été annulées par un contrôle minutieux de la cohérence et de la répétabilité, et en soustrayant les résultats mesurés pour chaque assemblage de câbles des mesures du câble TP non blindé de référence, câble 2 (voir ci-dessus et figure 4).

La chambre de test était autrefois une grande chambre TEMPEST pour les communications sécurisées, mais elle a longtemps été utilisée comme entrepôt.

Avec un analyseur de spectre, une sonde RF en champ proche efficace jusqu'à 6 GHz, et un générateur à peigne rayonnant Tek box TBCG1, 100 MHz – 6 GHz, il n'a pas fallu longtemps pour identifier les fuites RF et les réparer (doigts à ressort corrodés autour de la porte, et un fil téléphonique qui avait été amené sans suppression RF). Un panneau de connecteurs (visible sur la figure 8) a été conçu, fabriqué et fixé à un trou découpé dans la paroi de la chambre et a également vérifié les fuites RF jusqu'à 6 GHz.

J'aurais préféré soit une chambre anéchoïque, soit une chambre à modes agités, mais au moins le rayonnage métallique et l'équipement stocké dans la pièce ont brisé la plupart de ses principaux modes de résonance ! Et quelques restes de tuiles de ferrite provenant d’une chambre d’essai CEM anéchoïque ont suffi à faire face aux pires ondes stationnaires restantes.