EMI Interferencia Electromagnética - ¿Cuáles Son Sus Fundamentos?

Hay muchas formas de interferencia electromagnética, EMI, que pueden afectar a los circuitos e impedir que funcionen de la manera prevista. Esta EMI o interferencia de radiofrecuencia, RFI como se denomina a veces, puede surgir de varias maneras, aunque en un mundo ideal no debería estar presente.

La EMI (interferencia electromagnética) puede provenir de muchas fuentes, ya sean artificiales o naturales. También puede tener una variedad de características que dependen de su fuente y de la naturaleza del mecanismo que da lugar a la interferencia.

Por el propio nombre de interferencia que se le da, la IEM es una señal no deseada en el receptor de la señal, y en general se buscan métodos para reducir el nivel de la interferencia.

Tipos de IEM - Interferencia Electromagnética

La IEM - Interferencia Electromagnética puede surgir de muchas maneras y de varias fuentes. Los diferentes tipos de IEM pueden clasificarse de varias maneras.

Una forma de clasificar el tipo de IEM es por la forma en que se ha creado:

• IEM de origen humano: Este tipo de IEM suele provenir de otros circuitos electrónicos, aunque algunas IEM pueden surgir de la conmutación de grandes corrientes, etc.
• IEM de origen natural: este tipo de IEM puede provenir de muchas fuentes: tanto el ruido cósmico como los rayos y otros tipos de ruido atmosférico.

Otro método para clasificar el tipo de IEM es por su duración:

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• Interferencias continuas: Este tipo de IEM suele provenir de una fuente como un circuito que emite una señal continua. Sin embargo, el ruido de fondo, que es continuo, puede crearse de varias maneras, ya sea de origen humano o natural.
• Ruido de impulsos: De nuevo, este tipo de IEM puede ser de origen humano o natural. Los rayos, las descargas electrostáticas y los sistemas de conmutación contribuyen al ruido de impulso, que es una forma de IEM.

También es posible clasificar los diferentes tipos de IEM por su ancho de banda.

• Banda estrecha: Esta forma de IEM suele ser una fuente de una sola portadora, posiblemente generada por un oscilador de algún tipo. Otra forma de IEM de banda estrecha son las señales espurias causadas por la intermodulación y otras formas de distorsión en un transmisor como un teléfono móvil o un router Wi-Fi. Estas señales espurias aparecerán en diferentes puntos del espectro y pueden causar interferencias a otro usuario del espectro radioeléctrico. Por ello, estas señales espurias deben mantenerse dentro de unos límites estrictos.
• Banda ancha: Hay muchas formas de ruido de banda ancha que se pueden experimentar. Puede provenir de una gran variedad de fuentes. Las interferencias de banda ancha provocadas por el hombre pueden provenir de fuentes como los soldadores de arco, en los que se genera continuamente una chispa. El ruido de banda ancha que se produce de forma natural puede provenir del Sol: puede causar apagones en los sistemas de televisión por satélite cuando el Sol aparece detrás del satélite y el ruido puede enmascarar la señal deseada del satélite. Afortunadamente, estos episodios sólo duran unos minutos.

Mecanismos de acoplamiento de la EMI

Hay muchas formas de acoplar las interferencias electromagnéticas desde la fuente hasta el receptor. Entender cuál es el método de acoplamiento que lleva la interferencia al receptor es clave para poder solucionar el problema.

Radiada: Este tipo de acoplamiento EMI es probablemente el más obvio. Es el tipo de acoplamiento EMI que se experimenta normalmente cuando la fuente y la víctima están separadas por una gran distancia, normalmente más de una longitud de onda. La fuente irradia una señal, que puede ser deseada o no, y la víctima la recibe de forma que perturba su funcionamiento.

Conductas : Las emisiones conducidas se producen, como su nombre indica, cuando existe una vía de conducción por la que pueden viajar las señales. Esto puede ser a lo largo de los cables de alimentación u otro cableado de interconexión. La conducción puede ser de dos modos:

• Modo común: Este tipo de acoplamiento EMI se produce cuando el ruido aparece en la misma fase en los dos conductores, por ejemplo, salida y retorno para las señales, o +ve y -ve para los cables de alimentación.
• Modo diferencial: Se produce cuando el ruido está desfasado en los dos conductores.

Las técnicas de filtrado necesarias variarán en función del tipo de acoplamiento EMI que se produzca. Para el modo común las líneas se filtran juntas. Para el modo diferencial pueden filtrarse juntas.

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Acoplado: Lo que normalmente se denomina IEM acoplada puede ser de dos formas, a saber, acoplamiento capacitivo e inducción magnética.

• Acoplamiento capacitivo: Se produce cuando una tensión cambiante de la fuente transfiere capacitivamente una carga al circuito víctima.
• Acoplamiento magnético: Este tipo de acoplamiento EMI se produce cuando existe un campo magnético variable entre la fuente y la víctima - normalmente dos conductores pueden ir juntos (a menos de λ de distancia). Esto induce una corriente en los circuitos de la víctima, transfiriendo así la señal de la fuente a la víctima.

Al determinar la forma de acoplamiento que existe y la manera en que llega a la víctima, puede resultar que el método más eficaz para reducir la IEM sea la aplicación de medidas para reducir el acoplamiento y reducir el nivel de interferencia a un nivel aceptable.

Las interferencias electromagnéticas, EMI, están presentes en todos los ámbitos de la electrónica. Al comprender la fuente, los métodos de acoplamiento y la susceptibilidad de la víctima, el nivel de interferencia puede reducirse a un nivel en el que la EMI no cause una degradación indebida del rendimiento.