Consejos para evitar la diafonía y la interferencia electromagnética entre canales en tus instalaciones
La interferencia electromagnética entre canales, conocida como diafonía, es una preocupación común en la transmisión de señales electrónicas. Este fenómeno causa distorsión en la información transmitida y puede ocasionar problemas en la calidad de la señal. A continuación, exploraremos las causas de la diafonía y posibles soluciones para mejorar la eficiencia de la transmisión y su calidad.
Medidas preventivas contra perturbaciones electromagnéticas
Evitar la diafonía y otras interferencias electromagnéticas
La interferencia electromagnética es un fenómeno que puede tener un impacto negativo en el funcionamiento y la eficiencia de los sistemas electrónicos y de comunicaciones. Entre las diferentes formas de esta interferencia, se encuentra la diafonía, que consiste en la interferencia entre distintos canales.
En este artículo, nos centraremos en cómo prevenir la diafonía y otras formas de interferencia electromagnética.
Supresión de Interferencias en Diafonía Electromagnética entre Canales
La diafonía se produce cuando una señal se filtra en un canal adyacente, lo que provoca interferencias con la señal original. Para evitarla, es posible implementar las siguientes medidas:
- Separación física de los cables o dispositivos electrónicos.
- Pantallas o apantallamiento para proteger los cables de las interferencias externas.
- Filtro de línea para bloquear las señales no deseadas.
- Frente de onda o procesamiento digital de señales para reducir la diafonía interna.
Es importante tener en cuenta que no siempre es posible eliminar completamente la diafonía y otras interferencias electromagnéticas. Sin embargo, al tomar medidas para reducirla, se puede mejorar el rendimiento y la calidad de los sistemas electrónicos y de comunicaciones.
Conclusión
La diafonía es una interferencia que se produce entre señales que se transmiten en medios adyacentes. Parte de la señal que se transmite a través de un acoplamiento magnético provoca una corriente que afecta a la señal en otro medio próximo. Esta interacción entre cables es conocida como acoplamiento electrónico.Suele ocurrir cuando se conectan cables de pares, pero raramente ocurre en cables coaxiales. Diferentes medios de transmisión ofrecen una amplia variedad de características, cada una útil para redes específicas. Cualquiera de estos medios funciona correctamente en su contexto adecuado.
Cómo evitar la diafonía
Finalmente, otra medida que puede ser tomada es el uso de filtros de diafonía en los dispositivos cercanos. Estos filtros actúan como barreras para la señal no deseada, ayudando a reducir la diafonía en los canales de comunicación.
El concepto de diafonía aparece cuando una señal enviada por un canal de comunicación se interfiere involuntariamente en un canal cercano. Esto sucede cuando existen diversos factores que favorecen la interferencia electromagnética, como por ejemplo, la cercanía entre los cables, su calidad o la interferencia de otros dispositivos cercanos.
Para evitar este problema, es necesario tomar algunas medidas preventivas. En primer lugar, es fundamental utilizar cables de alta calidad que estén correctamente protegidos. Los cables apantallados, que incluyen una capa conductora que recubre el conductor interno, son una excelente opción para reducir la interferencia electromagnética. Además, es importante asegurarse de que los cables estén separados entre sí para evitar cualquier tipo de acoplamiento no deseado.
Otro factor que juega un papel clave es la correcta configuración de la polaridad de los cables. La polaridad se refiere a la dirección en la que fluye la corriente eléctrica a través del cable. Si esta no es la adecuada, puede causar una interferencia no deseada. Por lo tanto, es necesario verificar cuidadosamente la polaridad de los cables antes de su instalación.
Por último, otra medida que puede ser de gran ayuda es el uso de filtros de diafonía en los dispositivos cercanos. Estos filtros actúan como una barrera que impide la propagación de la señal no deseada, reduciendo significativamente la diafonía en los canales de comunicación.
Explorando la conexión el vínculo entre la interferencia y los enchufes electrónicos
Este campo, a su vez, induce una tensión en los conductores cercanos, lo que puede afectar negativamente la señal deseada y provocar la diafonía.
Además, varios factores, como la cercanía de los conductores, la frecuencia y la longitud del cable, pueden agravar la diafonía y aumentar su impacto negativo en la transmisión de señales.
Es por eso que los conectores eléctricos juegan un papel crucial en la gestión de la diafonía y en garantizar una transmisión de señal fiable. Es importante considerar aspectos como el blindaje, la disposición de los conductores y la calidad de los cables al elegir los conectores adecuados.
El blindaje en los conectores es esencial para minimizar la interferencia y proteger la señal de diafonía externa. Al elegir conectores, asegúrese de que estén diseñados para gestionar y reducir eficazmente la diafonía.
La disposición de los conductores en los conectores también es importante, ya que una colocación inadecuada puede aumentar la diafonía. Es necesario seguir las recomendaciones de disposición de los conductores del fabricante para garantizar una transmisión de señal óptima.
INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA EN LA ELABORACIÓN DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO
La interferencia entre líneas de transmisión adyacentes es denominada diafonía y acoplamiento. Se refiere a la transferencia de energía electromagnética de una línea a otra cuando están cercanas entre sí. Esta situación suele ocurrir en las placas de circuito impreso, donde dos pistas que corren en paralelo en la misma capa o una encima de otra en capas adyacentes están expuestas. Si la amplitud de esta energía acoplada es demasiado alta, puede generar ruido en la pista "perturbada" y provocar fallos en el sistema.
Aunque la diafonía inductiva o de campo magnético también puede ocurrir en las placas de circuito impreso, en la mayoría de los casos el acoplamiento capacitivo provocado por el campo eléctrico es el responsable. En la figura 1 se muestra un esquema que ilustra el acoplamiento capacitivo entre dos líneas de transmisión paralelas. La línea superior está activa, mientras que la inferior está inactiva. Se puede observar que las formas de onda en la línea perturbada son diferentes en el extremo cercano y en el lejano, donde la señal es influenciada por la presencia del controlador sobre la línea conducida.
Las formas de onda exactas en la línea perturbada pueden variar según lo que haya en cada extremo de ambas líneas de transmisión. Puede haber un circuito cerrado, una terminación, o un circuito abierto. En la referencia 1 al final de este texto se detalla cómo estas distintas conexiones afectan a la diafonía y a las señales observadas en la línea perturbada. Según este documento, el peor de los casos se presenta cuando los extremos lejanos de ambas líneas son circuitos abiertos y el extremo cercano de la línea perturbada es un cortocircuito.
Limitación de la extensión del trayecto en simultáneo
Una de las formas más comúnmente propuestas para controlar el efecto de diafonía debido al acoplamiento capacitivo es mediante la limitación de la longitud en la que dos líneas de transmisión discurren en paralelo. Es posible incluso encontrar rutinas predefinidas en diferentes enrutadores de PCB que permiten al diseñador establecer una longitud determinada para evitar enrutamientos excesivamente largos, con el objetivo de reducir la capacitancia de acoplamiento. No obstante, para que este método sea efectivo, esta longitud debe ser menor que la denominada "longitud crítica" tal y como se muestra en la Figura 2. Si se supera esta longitud crítica, se puede observar un aumento significativo...
De manera más específica, como se puede comprobar en la Figura 2, cuanto mayor es el tiempo de subida, menor será la longitud crítica. Por ejemplo, con un tiempo de subida de 1,4 ns, la longitud crítica sería de aproximadamente 6 pulgadas o 15 cm. Si establecemos un límite de 3 pulgadas para el enrutador, la mayoría de conexiones se podrán realizar sin problemas en prácticamente todos los diseños, evitando así problemas en la placa o en las capas. Sin embargo, hoy en día, la mayoría de circuitos integrados tienen tiempos de subida mucho más rápidos, de hasta 100 picosegundos. Si nos fijamos en la Figura 3...
Pero volviendo a la Figura 2, se puede observar que una vez que se alcanza la longitud crítica, no se produce un aumento adicional de la diafonía al prolongar el recorrido en paralelo. En este punto, solo dos parámetros tienen un impacto en la atenuación de la diafonía. Estos son la altura con respecto al plano superior más cercano y la distancia de borde a borde. En la Figura 4, podemos ver gráficamente cómo afectan estos dos parámetros en la diafonía una vez que se ha superado la longitud crítica.
