Invoering: Wat is elektromagnetische interferentie?. Elektromagnetische interferentie (EMI) is ongewenste ruis of interferentie op een elektrische manier of in een circuit, veroorzaakt door een externe bron. Dit wordt ook wel radiofrequentie-interferentie genoemd.
EMI kan ertoe leiden dat elektronica defect raakt, defect raakt of helemaal niet meer werkt. EMI kan afkomstig zijn van natuurlijke of gefabriceerde bronnen. Hoogwaardige elektronica, elektrische afscherming en geavanceerde foutcorrectie kunnen de effecten van EMI verminderen.
Een typisch voorbeeld van EMI is wanneer een mobiele telefoon in de buurt van actieve audioapparatuur of luidsprekers wordt geplaatst, waardoor een reeks geluiden of pieptonen hoorbaar is. Elektromagnetische interferentie (EMI) is een veel voorkomend fenomeen in de technologisch geavanceerde wereld van vandaag.
Deze complexe interactie van elektromagnetische velden heeft verstrekkende gevolgen voor verschillende industrieën, van telecommunicatie tot medische apparatuur en zelfs alledaagse elektronische apparaten.
Elektromagnetische interferentie treedt op wanneer de elektromagnetische velden die door een elektronisch of elektrisch apparaat worden gegenereerd, de goede werking van een ander apparaat verstoren. Deze interferentie kan de signaaloverdracht verstoren, de functionaliteit van het apparaat in gevaar brengen en tot verschillende problemen leiden die de prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid beïnvloeden.
Wat is elektromagnetische interferentie?
Het begrijpen van EMI vereist inzicht in fundamentele elektromagnetische principes. Elektromagnetische velden worden gevormd door elektrische en magnetische componenten die in golven oscilleren en zich door de ruimte voortplanten. Apparaten die deze velden genereren, zenden elektromagnetische straling uit, die verschillende frequenties omvat.
Deze frequenties zijn echter soms beperkt tot het beoogde communicatie spectrum van het apparaat. Wanneer deze emissies interageren met andere apparaten, kunnen ze ongewenste effecten veroorzaken.
Er zijn twee hoofd categorieën die EMI definiëren: geleide en uitgestraalde interferentie.
Uitgevoerde interferentie
Geleidings interferentie treedt op wanneer elektromagnetische ruis zich via elektrische geleiders, zoals elektriciteit sleidingen of kabels, verspreidt en gevoelige elektronische circuits binnendringt.
Uitgestraalde interferentie
Uitgestraalde interferentie omvat de voortplanting van elektromagnetische golven door de lucht, waardoor apparaten op afstand worden beïnvloed.
Deze typen interferentie kunnen verder worden geclassificeerd in continue golfstoringen (CW) en transiënte storingen. CW-interferentie omvat continue signalen, terwijl tijdelijke storingen bestaan uit abrupte signalen van korte duur, vaak afkomstig van blikseminslagen of stroompieken.
Wat veroorzaakt elektromagnetische interferentie?
De nauwe relatie tussen elektriciteit en magnetisme veroorzaakt EMI. Alle elektrische stroom produceert een klein magnetisch veld. Omgekeerd heeft een bewegend magnetisch veld een elektrische stroom. Deze principes maken het mogelijk dat elektrische motoren en generatoren kunnen werken.
Bovendien kunnen alle elektrische geleiders als radioantennes fungeren. Krachtige elektrische en radiobronnen kunnen ongewenste effecten op externe apparatuur veroorzaken. Naarmate elektronica kleiner, sneller, beter afgedicht en gevoeliger wordt, worden ze gevoeliger voor deze effecten, waardoor elektromagnetische interferentie ontstaat.
Bronnen van EMI kunnen grofweg in twee categorieën worden verdeeld: in de natuur voorkomend en door de mens veroorzaakt. Er zijn maar weinig bronnen in de natuurlijke wereld die elektrische velden kunnen opwekken die sterk genoeg zijn om elektronische apparaten te beïnvloeden. Bliksem kan elektrostatische vaste ontladingen en magnetische pulsen veroorzaken.
Zonnestormen en zonnevlammen stoten sterk geladen deeltjes uit die problemen kunnen veroorzaken in de satelliet- en terrestrische communicatie. Kosmische straling veroorzaakt bitflips in de elektronica.
Soorten elektromagnetische interferentie
EMI omvat een route en een receptor (slachtoffer). Er zijn 3 wijzen van overdracht van EMI van bron naar receptor.
- uitgestraalde EMI,
- EMI uitgevoerd, en
- Gekoppelde EMI.
Laten we ze allemaal eens bekijken.
Uitgestraalde EMI
Uitgestraalde EMI ontstaat wanneer een krachtige zender of elektrisch apparaat radiofrequenties construeert die worden opgepikt en nadelige effecten veroorzaken in een andere machine.
Als er elektromagnetische interferentie aanwezig is en de bron en de ontvanger ver uit elkaar liggen, wordt er waarschijnlijk EMI uitgestraald. Een oude draadloze telefoon kan bijvoorbeeld wifi in huis blokkeren.
Uitgestraalde EMI kan in twee typen worden opgesplitst: smalband- en breedband interferentie.
- Smalband EMI beïnvloedt een specifieke radiofrequentie, vaak afkomstig van radiozenders.
- Breedband-EMI beïnvloedt een aanzienlijk deel van het radiospectrum op meerdere frequenties en wordt vaak veroorzaakt door defecten aan apparatuur.
EMI uitgevoerd.
Geleidende EMI ontstaat wanneer er een fysiek, elektrisch spoor is vanaf het begin tot aan de receptor, meestal langs energie transmissielijnen. Een tv en een wasmachine worden bijvoorbeeld ingeschakeld, waardoor de computer opnieuw opstart op hetzelfde elektrische circuit.
Gekoppelde EMI
Gekoppelde EMI treedt op wanneer de bron en de receptor zich dicht bij elkaar bevinden, maar niet elektrisch met elkaar verbonden zijn. Gekoppelde EMI kan worden overgedragen door inductie of capaciteit.
- Geïnduceerde of magnetisch gekoppelde EMI treedt op wanneer het magnetische veld van een geleider een ongewenste stroom genereert in een nabijgelegen geleider. Een voorbeeld van geïnduceerde EMI is wanneer een stroomkabel en een audiokabel dicht bij elkaar liggen en er een brom hoorbaar is op de audiolijn.
- Capacitief gekoppelde EMI treedt op wanneer twee parallelle geleiders daartussen een capacitieve lading opslaan. EMI geassocieerd met capaciteit vereist dat geleiders dicht bij elkaar zijn en komt vaker voor op elektronische printplaten of in groepen dicht bij elkaar geplaatste draden die over lange afstanden lopen.
Wat zijn de gevolgen van elektromagnetische interferentie?
Met het datacenter blijven de meeste bronnen van EMI verborgen. Ongecontroleerde elektromagnetische velden kunnen een negatieve invloed hebben op alle hardware binnen een datacenter, inclusief servers en kabels; Ze vergroten ook het risico op EMF-aanvallen.
Impact op datacenters/hardware
In de buurt van sterke elektromagnetische velden worden datacenterkabels blootgesteld aan ongewenste stromen en kunnen spanningspieken optreden. Hierdoor ontstaat een elektrische “ruis” die van invloed is op de toepassingen waarvoor de kabels zijn ontwikkeld.
EMI zorgt er ook voor dat externe ontvangers er niet in slagen datapakketten te detecteren, wat resulteert in hertransmissie van pakketten en, op zijn beurt, netwerkcongestie.
Laagfrequente EMI kan de prestaties van datacenterhardware ernstig verslechteren, waarbij zelfs alle gegevens op harde schijven of solid-state drives (SSD’s) volledig worden gewist.
EMF-aanvallen
Hackers kunnen EMI gebruiken om een datacenter binnen te dringen zonder het fysiek te betreden.
Dit kan leiden tot:
- De diefstal van informatie uit databases die worden onderhouden door servers in deze centra wordt gedaan door het aftappen van terminals zoals telecommunicatie apparatuur die zwakke elektromagnetische signalen uitzenden.
- Het wordt blootgesteld aan krachtige elektromagnetische golven die het datacenter rechtstreeks aanvallen.
- Een crash veroorzaken door een kern bloot te stellen aan een krachtig elektromagnetisch veld.
Conclusie
Concluderend is elektromagnetische interferentie (EMI) een wijdverbreid fenomeen dat voortkomt uit de interactie van elektromagnetische velden die door verschillende elektronische apparaten worden uitgezonden. Het potentieel ervan om de communicatie te verstoren, de veiligheid in gevaar te brengen en de prestaties te verslechteren onderstreept het belang van het aanpakken van EMI tijdens het ontwerp en de implementatie van elektronische systemen.
Door zich te houden aan rigoureuze ontwerppraktijken, effectieve afschermingstechnieken te gebruiken en te voldoen aan wettelijke normen, kunnen ingenieurs de impact van EMI minimaliseren en de juiste functionaliteit van apparaten garanderen in onze steeds meer onderling verbonden wereld.
Lees ook: elektromagnetische interferentie
This post is also available in:
English (Engels) 
Deutsch (Duits) 
Nederlands
