Compatibilitate electromagnetică

  CUPRINS:
1. Introducere în compatibilitatea electromagnetică
2. Surse de perturbaţii
3. Mecanisme de cuplaj şi măsuri antiperturbative
4. Componente pasive pentru antiparazitare
5. Ecrane electromagnetice
6. Teoria ecranelor electromagnetice
7. Tehnica măsurării emisiilor perturbatoare
8. Tehnica măsurării imunităţii la perturbaţii
9. Măsurarea componentelor pentru antiparazitare
10. Probleme reprezentative în compatibilitatea electromagnetică
11. Proiectarea cablajelor imprimate având în vedere compatibilitatea
electromagnetică
12. Standardizarea în compatibilitatea electromagnetică
şi marcajul de conformitate CE
Bibliografie
Index
  PREZENTARE:
Este pentru mine o reală satisfacţie profesională să prezint cititorului din
România cea de a doua ediţie a lucrării „Compatibilitate Electromagnetică“
publicată de către Editura AGIR şi având, ca autori, doi cunoscuţi specialişti ai
domeniului, d-nii Adolf Schwab şi Wolfgang Kürner.
Apărută în şase ediţii în Germania, lucrarea se bucură de o călduroasă
primire din partea specialiştilor, în întreaga comunitate ştiinţifică internaţională a
celor care lucrează în domeniul Compatibilităţii Electromagnetice, nu numai
datorită bogăţiei de cunoştinţe prezentate, dar şi prin modul unitar în care
problemele acesteia sunt tratate şi prezentate.
Oferind specialistului informaţii şi rezolvări rezultate din propria activitate a
autorilor, lucrarea devine prin aceasta un autentic ghid în construcţia unor sisteme
sigure şi fiabile care să evite acţiunea diversă a interferenţelor electromagnetice şi a
căilor de producere şi propagare a acestora. Meritul deosebit al lucrării este acela
că, definind fenomenul şi identificând sursele de perturbaţii, face posibilă o mai
bună înţelegere a fenomenului şi, ca urmare a acestei cunoaşteri, oferă soluţii atât
în plan teoretic (formalisme din teoria sistemelor, calculul ecranelor, teoria
cuplajelor, definirea interferenţelor electromagnetice), cât şi în cel practic ingineresc
(circuite de măsurare şi tehnologii specifice pentru măsurarea emisiilor şi
imunităţii la perturbaţii, elemente de proiectare pentru ecrane şi mijloace de
antiparazitare, proiectarea circuitelor imprimate, camere ecranate şi absorbante).
Analizând, prin comparaţie, tabla de materii a celei de a doua ediţii, care a
apărut în România în 1996, cu ediţia a şasea a lucrării, publicată în anul 2010 la
Editura Springer din Germania, putem constata numeroase elemente noi care completează
şi aduc la zi tot ceea ce a apărut semnificativ în domeniul Compatibilităţii
Electromagnetice, de deosebită actualitate şi interes practic ingineresc, pe care
succint voi încerca să le evidenţiez.
Capitolul 1 - care în prima ediţie publicată în România trata problemele
generale ale compatibilităţii - este completat cu câteva subcapitole de real interes,
vizând nivelul limită de perturbaţii pentru emisii şi nivelul de încercare pentru
imisii, precum şi modul de atenuare a perturbaţiilor.
Excelent tratat şi cuprinzând toate sursele de perturbaţii: de bandă îngustă,
de bandă largă intermitente, tranzitorii de bandă largă, capitolul 2 rămâne
neschimbat faţă de cel abordat în prima ediţie, în timp ce capitolul 3, destinat
mecanismelor de cuplaj şi a măsurilor antiperturbative, are suplimentar introdus un
subcapitol abordând cuplajul prin radiaţie, respectiv radiaţia electromagnetică
produsă de curenţii de mod comun şi de curenţii de mod normal, cunoaşterea lor
permiţând specialistului dezvoltarea unor soluţii eficiente de atenuare a perturbaţiilor,
posibilitatea de utilizare a unor metode numerice.
Deosebit de utilă este pentru specialist amplificarea capitolului 5 - Ecrane
electromagnetice - prin introducerea unui nou subcapitol destinat camerelor
ecranate: camere absorbante şi camere reverberante, precum şi celulele de măsurare
TEM şi GTEM.
O atenţie deosebită este acordată de către autori problemei măsurării
emisiilor perturbatoare, care face obiectul capitolului 7, la care se adaugă un nou
subcapitol - deosebit de util pentru specialişti - acela al laboratoarelor pentru
măsurarea emisiilor perturbatoare radiate, dezvoltarea unor tipuri noi de antene:
pentru câmpul electric E şi magnetic H, sonde de câmp, dispozitive de simetrizare
pentru antene, automatizarea încercărilor CEM.
Eficienţa componentelor destinate antiparazitării este un nou subcapitol al
capitolului 9, acela al atenuării intrinseci a materialelor de ecranare, în cadrul
căruia sunt prezentate celulele de măsurare: TEM coaxială, cu conductor interior de
trecere şi conductor interior secţionat, celula de măsurare TEM dublă.
Lucrarea impresionează prin unitatea dintre aspectele teoretice ale
Compatibilităţii Electromagnetice şi soluţiile practice date, apte să ofere un răspuns
la acestea, exemplificat prin subcapitolele noi introduse în această ediţie şi tratând
montajele pentru antiparazitarea unor aparate inductive: electromagneţi, motoare cu
colector, construcţia unor dulapuri utilizate în automatizări, aparatură medicală.
Standardizarea în Compatibilitatea Electromagnetică fiind deosebit de
importantă în definirea celor mai eficiente soluţii - atât la nivelul componentelor,
cât şi al sistemelor complexe - capitolul 12 al lucrării este completat cu o serie de
date privind standardele EN pentru compatibilitate, clasele de standarde utilizate.
Analizând această lucrare - solidă din punctul de vedere al construcţiei şi
bogată din punctul de vedere al comunicării unor date originale, cu un puternic
impact teoretic şi practic asupra dezvoltării domeniului - sunt convins că ea va fi
primită cu mare interes de specialistul din România.
Autorii lucrării - care se reeditează în acest an la Editura AGIR şi ajunsă la a
doua ediţie în limba română - sunt doi specialişti a căror activitate în domeniul
compatibilităţii electromagnetice este cunoscută şi de colegii lor din România.
Colaborarea ştiinţifică a profesorului Adolf Schwab cu preşedintele Asociaţiei de
Compatibilitate Electromagnetică din România - prof. Andrei Marinescu, care a
reuşit şi o excelentă traducere a lucrării - a făcut posibilă editarea acestei lucrări în
ţara noastră, devenită deja, după prima ediţie publicată, o lucrare de referinţă în
domeniu.
Personal, legăturile mele ştiinţifice cu unul dintre autori - profesorul Adolf
Schwab - s-au făcut de la distanţă, „în timp şi spaţiu“, lucrând şi publicând în
revistele de specialitate, la nivelul anilor 1965-1975, numeroase lucrări în
domeniul descărcărilor parţiale în dielectrici, profesorii Schwab, Kind, König,
Bui Ai, Aurel Avramescu şi subsemnatul fiind doar câţiva dintre cei ale căror
articole au circulat în comunitatea ştiinţifică, cunoscându-ne şi utilizând fiecare
experienţele obţinute de celălalt.
Prof. Adolf Schwab - membru de onoare al Academiei de Ştiinţe Tehnice
din România - şi dr. Wolfgang Kürner - un recunoscut consultant în domeniu
din Germania - oferă cititorului din România o a doua ediţie a lucrării
„Compatibilitate Electromagnetică“ care, adusă la zi cu cele mai noi informaţii
ştiinţifice şi experienţe proprii, rămâne o lucrare de real interes ştiinţific şi de mare
utilitate pentru un grup mare de specialişti. Decizia Editurii AGIR de a reedita
această valoroasă lucrare este meritorie şi sunt convins că lucrarea va suscita un
interes deosebit în lumea ştiinţifică şi inginerească din România şi va fi primită cu
acelaşi interes ca şi cel pe care l-am întâlnit la apariţia primei ediţii.
Prof. dr. ing. Florin Teodor TĂNĂSESCU
Secretar General al Academiei de Ştiinţe Tehnice
din România
  PREFATA:
Această carte permite cercetătorilor, dezvoltatorilor, inginerilor şi producătorilor,
de orice specialitate, o pătrundere rapidă în actuala tehnologie interdisciplinară
a compatibilităţii electromagnetice (CEM). Într-un mod uşor de citit şi
de înţeles, cititorul obţine toate cunoştinţele de bază necesare pentru soluţionarea
rapidă a problemelor practice referitoare la apariţia, propagarea şi eliminarea
cuplajelor electromagnetice nedorite. Acestea apar în practică sub formă de
perturbaţii radio, dispersii, zgomote provenite din reţeaua de 50 Hz, bucle de
pământare, diafonii, descărcări electrostatice etc., în automatizări, tehnica informaţiei,
tehnica de comunicaţie şi tehnica de măsurare, precum şi în industria auto
şi aeronautică.
Proiectarea şi dezvoltarea sistemelor electronice necesită cunoştinţe amănunţite
despre sistemele destinate asigurării compatibilităţii electromagnetice,
despre mecanismele de interferenţă, condiţiile de mediu electromagnetic şi despre
domeniile de utilizare pentru care sunt destinate. Pentru a obţine un sistem sigur şi
fiabil, încă de la începutul unei dezvoltări de produs, trebuie să se ia în considerare
cerinţele referitoare la compatibilitatea electromagnetică. Acest lucru implică o
înţelegere clară a mediului de utilizare, cunoaşterea interacţiunilor interne şi
externe, o definire univocă a sistemului (cunoaşterea normelor care se aplică) şi o
asigurare consecventă a compatibilităţii electromagnetice pe parcursul tuturor
fazelor dezvoltării (planul de control al compatibilităţii electromagnetice) până la
certificarea produsului (măsurarea emisiilor şi a imunităţii). Numai o tratare în
ansamblu şi de la bun început a compatibilităţii electromagnetice permite obţinerea
unor soluţii economice, reduce probabilitatea apariţiei ulterioare a interferenţelor
electromagnetice şi minimizează durata de detectare şi eliminare a defectelor.
După o scurtă introducere în problematica generală a CEM şi prezentarea
noţiunilor importante, urmează o incursiune în natura diversă a interferenţelor
electromagnetice şi a căilor de propagare ale acestora. Ea se încheie cu prezentarea
formalismelor din teoria sistemelor pentru descrierea interferenţelor electromagnetice
în domeniul frecvenţă prin spectre de linii şi spectre ale densităţii de
amplitudini, precum şi o clasificare a diferitelor surse de perturbaţii.
În continuare se prezintă o clasificare detaliată a diferitelor mecanisme de
cuplaj, cu intenţia de a evidenţia pentru cititor atât căile de cuplaj parazite, deseori
greu de recunoscut imediat, cât şi identificarea mai simplă a surselor de perturbaţii.
Un alt subiect important îl constituie domeniul complex al calculelor
referitoare la ecranele electromagnetice, care furnizează cititorului cunoştinţele de
bază pentru o înţelegere profundă a ecranării electromagnetice. Cine are nevoie de
o informare rapida poate să treacă peste această parte şi să se familiarizeze imediat
cu mijloacele şi măsurile de antiparazitare, precum şi cu soluţiile practice ale
acestor probleme.
Următoarele capitole permit cititorului să devină repede un profesionist în:
măsurarea emisiilor şi imunităţii la perturbaţii, măsurarea mijloacelor de antiparazitare,
proiectarea circuitelor imprimate din punct de vedere CEM şi, în cele
din urmă, în ceea ce priveşte efectul câmpului electromagnetic asupra organismelor
vii. Un capitol separat care se referă la activitatea complexă de standardizare
a tehnicii de măsurare şi încercare pentru diferitele familii de produse completează
lucrarea. O listă reprezentativă de publicaţii pentru fiecare domeniu reprezentativ al
CEM permite cititorului accesul rapid şi aprofundat la problemele sale de interes.
Cartea, începând cu prima sa ediţie din anul 1990, a fost completată în mod
constant conform cu evoluţia rapidă a domeniului şi, de la a cincia ediţie, este
îngrijită de doi autori.
Ediţia a şasea a cărţii a fost extinsă cu partea referitoare la protecţia internă
contra trăsnetului. Aceasta completează problematica globală a CEM prin tratarea
tehnicii de realizare a clădirilor rezistente la trăsnet şi a dispozitivelor de protecţie
specifice. Compatibilitatea electromagnetică a sistemelor complexe a fost extinsă în
continuare. Datorită modificărilor aduse legislaţiei CEM, a fost revizuit complet
capitolul respectiv, care descrie cu claritate drumul către produsele conforme CEM,
prin diagrame şi tabele explicite.
Ambii autori mulţumesc domnului Michael Kroeck pentru corectura textului
şi pentru aducerea numeroaselor îmbunătăţiri, cât şi doamnei Sigrid Cuneus, de la
editura Springer, pentru finalizarea şi prezentarea grafică atractivă.
În interesul cititorilor ediţiei a şaptea, autorii invită cititorii să semnaleze
eventualele greşeli de tipar sau să propună îmbunătăţiri ale cărţii, la adresele:
a.schwab@ieee.org şi wolfgang.kuerner@ieee.org.
  CUVINTE CHEIE: