eliminar la captación de ruido de la superficie de la caja blindada

Question

Tengo un instrumento de prueba que mide la densidad de energía espectral frente a la frecuencia. La medición es de muy bajo ruido. La entrada de RF en el instrumento de prueba es un conector SMA en el que el conductor interior es para la señal y el conductor exterior está conectado eléctricamente a la tierra (la tercera clavija de la toma de corriente; como es típico en los osciloscopios de alto rendimiento y otros equipos de prueba de RF).

Conecto un cable SMA entre esta entrada y un conector pasante SMA que se encuentra en un panel de penetración de una caja blindada. El conductor exterior del cable está conectado eléctricamente a la caja blindada, que es una caja metálica sólida (soldada) que sólo está conectada a tierra a través del cable blindado al instrumento de prueba. En el interior de la caja blindada, el mamparo de SMA se conecta a través de otro cable de SMA a un dispositivo bajo prueba (DUT) que produce una señal para que el instrumento de prueba la mida.

Utilizando el instrumento de prueba, veo mucho ruido espurio de baja y alta frecuencia en la señal.

Si desconecto el DUT, veo el mismo ruido espurio, lo que me lleva a creer que la caja blindada (que es aproximadamente un cubo de 4 pies) está actuando como una antena y recogiendo campos electromagnéticos, que estoy percibiendo como un pequeño voltaje a través del conductor exterior del cable SMA conectado al instrumento de prueba.

¿Hay alguna forma de eliminar o reducir este ruido (cuya frecuencia puede estar entre 1 Hz y 18 GHz)?

Answer 1

Es probable que tengas un bucle de tierra en tu configuración.

Me cuesta un poco seguir la descripción de tu montaje, pero si puedes ilustrar tu montaje en forma de diagrama de conexión a tierra, estaría dispuesto a entrar en más detalles para darte consejos específicos.

La conclusión es que hay dos claves para minimizar la EMI (interferencia electromagnética) en tu configuración:

1. Asegúrese de que toda su instalación está encerrada en una jaula de faraday continua. Esto protegerá los elementos de detección, los amplificadores y los cables que pueden actuar como antenas de la EMI.
2. Asegúrese de que la jaula de faraday está conectada a la tierra de su señal en un solo lugar. Puede experimentar con qué ubicación funciona mejor. El propósito aquí es asegurar que las corrientes de retorno viajen a través de la tierra de la señal y no a través de la jaula de faraday.

Wikipedia tiene un buen artículo que puede ayudarle a entender los bucles de tierra ici .

También puede servirte para utilizar la señalización diferencial en los cables largos que tengas. Esto implicaría el uso de algo como el AD8138 para conducir los cables analógicos junto con los cables twinaxiales o para las señales digitales utilizando LVDS, RS-422, o método de señalización similar.

Un consejo más: Asegúrate de que utilizas una fuente de alimentación lineal en lugar de una fuente de alimentación conmutada. Las fuentes de alimentación conmutadas, aunque son más eficientes, pueden contribuir al ruido en los amplificadores a través de los carriles de alimentación.

Buena suerte.

Answer 2

Si es posible, utilice un seguidor de alta impedancia de entrada en el extremo del DUT y utilícelo para conducir la pantalla. Entonces no conecte la pantalla en el extremo del instrumento de prueba. Si su tierra no tiene corriente, puede ser la referencia para ambos dispositivos. El apantallamiento conducido protegerá contra una serie de males. La misma técnica se utiliza para proteger las entradas analógicas en las placas de circuito impreso.

Si puede utilizar un cable apantallado dentro de un apantallamiento, conduzca el apantallamiento exterior y utilice el interior como de costumbre.