Акустические экранированные провода:обзор
Акустические экранированные провода
Акустические экранированные провода будут затронуты в этой статье. Мы попытаемся подробно описать всю информацию, касающуюся этих проводов. Экранированные акустические провода отлично подходят для бытовых и профессиональных нужд.
Акустические провода экранированные
Прежде, чем перейти к основной теме, рассмотрим подробно тему акустического кабеля. Сегодня покупателям предлагается море ассортимента, выбор в котором осуществить не так-то просто. Исходить надо, в любом случае, на основании собственного бюджета, учитывая информацию и знания о видах кабеля. «Среднестатистические», если можно так выразиться, автомобилисты, как правило, с проводкой не слишком «заморачиваются». Считая, что особой разницы нет, но они глубоко ошибаются.
Примечание. Естественно, если так думает владелец бюджетной акустики с простенькими динамиками, то вопросов нет. Но обладатель дорогой акустической системы, на которую, как говорится, денег не пожалели, обязан уделять внимание акустическим проводам, так как именно от них зависит немалый процент качественного воспроизведения музыки.
Экранированные провода акустические
Ниже приводится важная информация об акустическом кабеле:
- Не вдаваясь слишком в дебри физико-технических подробностей, отметим одну явную закономерность. Она касается искажений звука, которых бывает тем меньше, чем лучше по качеству акустический кабель;
- Сопротивление считается решающим значением, параметром любого кабеля, определяющим его качество. Так, чем меньше это самое сопротивление, тем лучше для передаваемого сигнала.
Примечание. В свою очередь, на сопротивление влияет непосредственно материал, из которого изготовлен кабель. Помимо этого, не менее важное значение имеет диаметр и длина проводки.
- Если исходить из мнения, что акустический кабель представляет собой две изолированные между собой металлические жилы, то на сегодня самой популярной считается проводка медная, которая состоит из 20 жил;
- Что касается диаметра провода или его сечения, то стандартный размер 2-4 кв. мм считается популярным. К примеру, скорость передачи сигнала в таком кабеле, при условии, что длина соответствующая, равна приблизительно скорости света.
Провода для акустики
Примечание. Идеальный вариант сопротивления проводки, равный нулю, когда длина кабеля составляет 3 метра, а сечение равно – 2,5 кв. мм.
- Экранированными называют все межблочные кабели(см.Экранированный кабель акустический: как выбрать). В данном случае экран является своеобразной защитой проводника от ЭМ помех. Защиту правильнее называть в конкретном случае внешним экраном, который может быть изготовлен разных материалов: металла, пластика и т.д. Разной бывает и тип защиты: оплетка, фольга и т.п.
Примечание. Считается, что такой экранированный кабель, подразумевающий обязательное подключение к земле (для защиты от помех), не является идеальным.
Как создать безэховый экранированный бокс своими руками
Проведение испытаний и оценка качества работы радиоустройств — то ещё веселье. Для таких лабораторных исследований порой требуется специфическое оснащение, которое стоит больших денег. В том числе — безэховые экранированные боксы. Меня зовут Андрей, я работаю в команде разработки аппаратных решений Яндекса. Сегодня я поделюсь личным опытом и расскажу, как собрать экранированный бокс в несколько раз дешевле аналогов.
Многие современные высокотехнологичные устройства уже давно оснащаются средствами беспроводной связи. Чтобы обеспечить нормальное функционирование радиочасти таких устройств, нужно детально исследовать все радиопараметры и провести качественно-количественную оценку характеристик. Особенно в ситуации, когда радио является основным связующим звеном устройства с внешним миром.
В профильных комьюнити ходит выражение, которое показывает, что точность измерения любых качественных или количественных характеристик зависит от огромного количества условий: в любых испытаниях, связанных с ВЧ и радио, всё зависит от всего. Чтобы провести хоть сколько-нибудь вменяемые и репрезентативные исследования радиоустройства, важно снизить влияние внешних факторов по максимуму.
При всех прочих обстоятельствах можно выделить три основных врага любого инженера, который проводит испытания и измерения параметров радиоустройств:
- Помехи от других источников электромагнитных сигналов.
- Отражённые радиоволны самого источника.
- Кондуктивные (распространяющиеся по проводникам) помехи.
Обычно для решения этих проблем используются специализированные помещения, которые называются безэховыми экранированными камерами.
Такие камеры обладают свойствами экранирования для отделения внешней электромагнитной обстановки от внутренней. Это также подразумевает защиту от электромагнитных помех и излучений различной природы. Помимо общего контура экранирования, внутри камер размещается специализированное радиопоглощающее покрытие, которое забирает часть мощности электромагнитных волн в заданном диапазоне частот, чтобы снизить степень отражения собственного излучения.
Часто такие помещения занимают значительную площадь и стоят очень больших денег. Поэтому в качестве альтернативы большим безэховым камерам могут применяться настольные боксы.
Принцип действия в них примерно такой же, как и в их больших вариантах: он основывается на фундаментальных механизмах взаимодействия электромагнитного поля и вещества. Вокруг тестируемого устройства организуют полностью замкнутый электромагнитный экран с нужным коэффициентом экранирования, а по внутреннему периметру экрана размещают радиопоглощающее покрытие, которое позволяет снизить отражение собственных излучений устройства.
Если оборудование для таких исследований требуется срочно (а время поставки экранированных боксов часто исчисляется неделями и месяцами) и с минимумом затрат, на помощь приходят прямота рук, теоретическая база и самое главное — опыт, накопленный в ходе работы.
За время, пока профессиональный набор для подобных исследований дойдёт от поставщика, можно успеть сделать боксы своими руками! Это мне и довелось проделать, поэтому сегодня я поделюсь опытом с вами.
Итак, мы должны сделать экранированный безэховый бокс, который бы изолировал тестируемое устройство от внешних электромагнитных сигналов и ослабил их приблизительно на 40–50 дБ в диапазоне от 2 до 6 ГГц. Кроме этого, важно, чтобы отражённый сигнал самого устройства ослаблялся в специальном материале и не влиял на результаты тестирования.
Зная общие принципы построения экранированных безэховых камер и боксов, мы можем прикинуть, что нам понадобится для его изготовления. Получается примерно следующий список:
- Телекоммуникационный ящик, который будет использоваться в качестве основы нашего бокса.
- Экранирующая ткань — материал для создания внешнего контура экранирования.
- Радиопоглощающий материал для наклейки на внутренние плоскости ящика.
- Клей для механического закрепления экрана и радиопоглотителя.
- Токопроводящий клей для электрического соединения фрагментов обоев, наклеенных на ящик.
- Инструменты: кисточки для нанесения клея, ножницы для резки поглотителя и экранирующих обоев, отвёртка для снятия дверок.
Смотрим, какие материалы есть на рынке, анализируем их характеристики и получаем такую картину:
- Телекоммуникационный ящик. Он должен подходить по габаритам и иметь достаточно плотные стыки между дверцей и корпусом. Я взял телекоммуникационный настенный антивандальный шкаф EC-WS-075240-GY 19” от компании Netlan.
- Экранирующая ткань. Для экрана нашлись обои Aaronia X-Dream, производитель которых заявляет очень высокую эффективность экранирования: до 90 дБ в диапазоне от 2 до 6 ГГц.
- Радиопоглощающий материал. В качестве радиопоглотителя я выбрал МОХ-П-70, который обеспечивает коэффициент отражения в диапазоне от −40 до −60 дБ.
- Токопроводящий клей. Оптимальным вариантом оказался токопроводящий клей на графите «Контактол-Радио».
- Клей для механического крепления всех компонентов. У меня клей РОГНЕДА Metall 88 в банках по 750 мл.
Количество материалов я рассчитывал для двух боксов: в одном из них находится тестируемое устройство, в другом — источник сигнала. Общая стоимость вышла такой:
| Компонент | Кол-во | Цена/шт (руб.) | Всего (руб.) |
| Телекоммуникационный ящик | 2 шт. | 4162 | 8324 |
| Экранирующие обои | 5 кв. м | 5042 | 25 210 |
| Радиопоглощающий материал | 3 кв. м | 10 190 | 30 570 |
| Токопроводящий клей | 16 шт. | 200 | 3200 |
| Клей для механического соединения | 3 банки | 338 | 1014 |
| Итого: | 68 318 |
Получается, что на один экранированный бокс мы тратим 34 159 рублей
. Предложения российских, западных и китайских поставщиков на ящики с таким же объёмом камеры и степенью экранирования начинаются от
1500 $
без учёта стоимости доставки.
После закупки всех материалов можно приступать к созданию наших безэховых боксов.
Первым делом снимаем дверцы и демонтируем с них замки и приваренное крепление, чтобы беспроблемно наклеить экран и поглотитель.
Затем отмеряем и нарезаем обои. Приклеиваем их по контуру ящика, полностью соединяя все стыки между частями.
После этого прикручиваем дверцу и проверяем наличие электрического контакта между составными частями ящика и частями обоев. Сопротивление должно быть меньше 1 Ом.
Далее отмеряем и нарезаем радиопоглотитель и приклеиваем его на все внутренние плоскости ящика.
Все работы настоятельно рекомендую проводить в перчатках: поглотитель производится на основе графита и оставляет следы, как от грифеля простого карандаша.
Итого на создание двух ящиков мне потребовалось около 6 часов с учётом времени на демонтаж замка, все необходимые замеры, расчёты и нарезку материала.
После того, как ящик собран, его нужно проветрить и дождаться полного высыхания клея. Клей сохнет достаточно быстро, и на следующий день ящиками уже можно пользоваться по их прямому назначению. Для экспресс-проверки кладём внутрь сотовый телефон, закрываем ящик, подключаем заземление и пытаемся дозвониться.
Как и ожидалось — звонок не проходит, связь с Bluetooth-гарнитурой разрывается, телефон отключается от Wi-Fi роутера. На основании этого можно предположить, что с поставленной задачей мы в какой-то степени справились.
Было бы здорово провести факультативное сравнение профессиональных ящиков с известными параметрами и тех, что получились у меня, в специализированной лаборатории — чтобы получить конкретные цифры и показатели по степени экранирования в рабочем частотном диапазоне и коэффициенту отражения. Но пока из-за ситуации с коронавирусом сделать это не выйдет. Как только появится возможность, проведу исследование и напишу о результатах в новой статье — надеюсь, это будет интересно читателям!
Изоляция проводов от помех | Высокочастотные измерения
Электромагнитная помеха (ЭМП) представляет собой внешнее или внутреннее электромагнитное явление, которое может оказать негативное влияние на качество работы технических средств (ТС).
К ТС предъявляются определенные требования в отношении как их помехоустойчивости, так и помехоэмиссии. О критериях качества функционирования технического средства и испытаниях на ЭМС читайте в статье «ЭМС-тестирование».
В настоящее время на фоне постоянного уплотнения (роста) комплектации электронных компонентов и увеличения скорости обработки сигналов нередко возникают сбои приборов и систем по причине электромагнитных воздействий.
Изоляция проводов от помех: типы ЭМП
Рассмотрим вопрос экранирования кабеля (проводов) в рамках функционирования сервосистем. При отсутствии изоляции проводов от помех нарушается стабильность данных систем, что влечет ошибки передачи сигналов, а иногда и включение/отключение приборов. Сами электромагнитные помехи могут распространяться по кабелю или же излучаться им самим. Диапазон первых обычно составляет до 30 МГц, вторых же (излучательных) – свыше 30 МГц.
Двойное экранирование длинного кабеля
Двойной экран (рис. 7) используется для повышения качества экранирования в широком частотном спектре. Заземление внутреннего экрана производится с одной стороны (источника сигнала) для исключения прохождения емкостной помехи, второй же, внешний экран, используется для уменьшения высокочастотной наводки.
В любом случае для предотвращения случайных контактов экрана с металлическими предметами и землей он должен быть изолирован.
В случае с длинным кабелем даже при правильном заземлении помеха через экран все равно проходит, а потому передавать сигнал на значительное расстояние либо при серьезных требованиях точности измерений лучше либо в цифровой форме, либо посредством волоконно-оптического кабеля. Для этого могут использоваться модули аналогового ввода с цифровым интерфейсом RS-485 либо оптоволоконные преобразователи интерфейса RS-485.
