Liệu một lỗ nhỏ trong lồng Faraday sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của nó trong việc ngăn chặn nhiễu?


28

Tôi che chắn khoang đón của đàn guitar để giảm thiểu nhiễu. Tôi đang làm điều này với băng đồng có chất kết dính dẫn điện, và tôi đang kết nối băng này với mặt đất.

Không cần nói quá nhiều chi tiết, giả sử có một điểm nhỏ mà tôi bỏ lỡ hoặc cố tình bỏ qua vì khó tiếp cận, do đó, lồng Faraday không hoàn toàn bị "niêm phong" suốt quãng đường. Điều này sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của lồng, hay đơn giản là nó sẽ giảm tỷ lệ với kích thước của lỗ?

Tôi hỏi bởi vì tôi ổn nếu nó chỉ kém hiệu quả một chút, nhưng nếu nó phá hỏng toàn bộ, thì tôi sẽ nỗ lực thêm.


1
Tôi phải tự hỏi, biết rất ít về âm nhạc, dù sao chiếc xe bán tải này cũng nhạy cảm đến mức nào? Hay là theo cách khác, nó tạo ra nhiễu?
Nghe

3
@Hearth Hiểu biết của tôi là nó phụ thuộc vào loại xe bán tải. Một số xe bán tải (cuộn dây đơn) không làm gì để giảm tiếng ồn. Tôi đã nghe những câu chuyện về những người nhặt đài phát thanh với cây đàn guitar của họ.
Anthony

3
@Toor Nếu bạn có câu trả lời, bạn cần viết nó trong phần Câu trả lời . Nhận xét hiện tại của bạn chỉ là một ý kiến ​​ngẫu nhiên và không thể được cộng đồng xem xét hoặc chấp nhận là chính xác, nhưng vẫn sẽ là người đầu tiên mà mọi người sẽ thấy khi đến đây.
ống

Nhìn vào lò vi sóng của bạn. Đó là một chiếc lồng Faraday (vì vậy bạn có thể đứng trước nó trong khi nó đang chạy mà không được nấu chín), nhưng bạn có thể nhìn qua cửa ...
Sean

2
@Sean: Hoàn toàn đúng, nhưng trong khi "có những lỗ hổng trong việc che chắn" theo đúng nghĩa đen, thì nó lại gây hiểu lầm bởi vì nó ám chỉ việc che chắn bị xâm phạm. Sẽ chính xác hơn để nói rằng các lỗ hổng là một phần của việc che chắn.
Ben Voigt

Câu trả lời:


34

Điều khá phổ biến là làm cho lồng Faraday ra khỏi lưới thay vì tấm đồng, vì vậy bạn có thể tưởng tượng rằng một lỗ tròn nhỏ duy nhất sẽ không làm giảm hiệu quả rất lớn. Nhưng các lỗ trên lưới phải nhỏ hơn nhiều so với bước sóng bạn đang cố sàng lọc.

Đặc biệt, đó là kích thước lớn nhất của lỗ, không phải diện tích của nó, mới là vấn đề. Lỗ tròn 1 mm sẽ cho phép rò rỉ ít hơn nhiều so với đường may dài 10 mm nhưng chỉ rộng 1 um.


3
@MSalters, bạn cũng có thể lo lắng về tín hiệu RF tần số cao hơn mang điều chế âm thanh hoặc kết hợp tín hiệu RF với tần số nhịp trong phạm vi âm thanh.
Photon

3
@MSalters Trong vũ trụ nào tín hiệu 60Hz có bước sóng 15 mét?
Dmitry Grigoryev

4
@DmitryGrigoryev: tại ít nhất 15 mét, nhưng tôi có thể thực sự thắt chặt mà giới hạn tối thiểu 15 km (20 sóng khz). Vâng, về cơ bản đó là lĩnh vực mà chúng ta tốt hơn khi coi nó là tĩnh điện. Đất mà lồng!
MSalters

4
@MSalters, nếu bạn đang cố gắng che chắn thứ gì đó từ tần số dưới 50 kHz, hãy nhớ độ dày của khiên cần nhiều hơn một vài độ sâu của da, điều này có thể không thực tế đối với các tần số thấp như vậy.
Photon

3
@pipe, hãy nhớ rằng các dòng microstrip không tỏa ra nhiều (ở tần số thích hợp) và chúng chỉ được che chắn ở một bên. Và bức xạ đó là đối ứng (một ăng ten hoạt động tốt như thu nhận). Vì vậy, có, một "lá chắn" chỉ bao quanh một bên của cấu trúc có thể (trong giới hạn) có thể làm giảm bức xạ từ cấu trúc đó.
Photon

15

Về trường hợp sử dụng thực tế trong câu hỏi:

Đã từng chế tạo nhạc cụ và thử nghiệm băng này trong quá khứ, tôi có thể nói rằng thật lãng phí thời gian nếu bạn đang sử dụng bộ đệm, vì những chiếc bán tải đó được thiết kế để hủy hum và gần như hoàn toàn lãng phí thời gian nếu bạn có xe bán tải đơn cuộn, vì hầu hết các xe bán tải hiện nay đều có đầu dẫn được bảo vệ. Nếu bạn làm tốt công việc nối đất các chậu, cây cầu, kích, v.v., bạn sẽ ổn mà không cần che chắn thêm. (Hàn của bạn thế nào?)

Nếu bạn hoàn toàn phải che chắn khoang điện tử, hãy sử dụng sơn dẫn điện, vì bạn có thể sơn nó vào mọi ngóc ngách. Với sơn, không có vùng băng chồng lên nhau có thể có hoặc không tiếp xúc với điện tốt và bạn không phải lo lắng về việc băng dính bị mất độ bám khi bạn để dụng cụ trong một chiếc xe hơi nóng, gây ra băng để rơi ra khỏi tường khoang và rút ngắn hệ thống dây điện của bạn (không biết đến bạn!).

Nếu bạn đang sử dụng những chiếc xe bán tải cổ điển có dây dẫn không được che chắn, bạn có thể xem xét chỉ nhét dây dẫn của mình vào giữa chiếc bán tải và khoang điện tử trong một ống băng dẫn điện (chỉ cần tự làm nó từ một miếng băng keo đủ dài) và nối đất băng vào thân nồi để bắt chước những chiếc xe bán tải hiện đại được che chắn.


9

Hiệu quả của tấm khiên (có và không có lỗ) sẽ phụ thuộc vào tần số bạn quan tâm, vì kích thước tối đa của lỗ trong lồng Faraday được cho là bằng 1/10 bước sóng hoặc nhỏ hơn. Kiểm tra thực tế: một lò vi sóng trong nước hoạt động ở tần số 2,4 GHz (bước sóng 12,2 cm) và có cửa sổ được che chắn với các lỗ từ 5 mm trở xuống.

Nếu chúng ta đang nói về tần số âm thanh, mối quan tâm lớn nhất của bạn sẽ là độ sâu của da khoảng 8 mm ở 60 Hz, do đó, một cuộn băng đồng (thường dày 35μm) về cơ bản là trong suốt đối với các sóng như vậy.

Ở mức 1 MHz, độ sâu của da sẽ vào khoảng 60μm nên một vài lớp băng đồng có thể có hiệu ứng. Bước sóng ở tần số đó vẫn ở khoảng 300m, vì vậy các lỗ nhỏ sẽ không thành vấn đề. Lưu ý rằng nếu bạn ở trong môi trường có vật thể có kích thước dưới 1 mét thu được nhiễu âm thanh đáng kể ở mức 1 MHz, thì các vật thể gần đó có độ dài một phần tư sóng (75m) sẽ cộng hưởng đáng kể (như trong, cáp kim loại dài sẽ " hát "đủ lớn để bạn nghe).

Ở 100 MHz, lá đồng thực sự hiệu quả (với độ sâu của da chỉ 6m). Các wavelengh là khoảng 3 m, vì vậy các lỗ có kích thước hợp lý sẽ không phải là mối quan tâm của bạn.

Chỉ khi bạn mong đợi bức xạ trong phạm vi GHz can thiệp vào cây đàn guitar của bạn, các lỗ trên khiên của bạn mới có thể trở thành vấn đề.


2
Hừm, nghe có vẻ như bây giờ tôi cần đặt câu hỏi về tất cả độ sâu của lớp đồng này và ảnh hưởng của nó đến việc chặn ..
đường ống

5

Miễn là kích thước của lỗ nhỏ hơn một bước sóng của tần số bạn quan tâm, mạch của bạn ít nhất là một bước sóng bên trong tấm khiên, bạn sẽ ổn (6,28 nep suy giảm sẽ là của bạn).


2
Chỉ cần ít hơn 1 bước sóng? Một ăng ten khe nửa bước sóng phát ra khá tốt, phải không?
Photon

2
Nguyên tắc thường được sử dụng là kích thước lớn nhất của lỗ phải nhỏ hơn 1/10 bước sóng của bức xạ mà bạn quan tâm, và tùy thuộc vào ứng dụng thậm chí có thể không đủ
llama

1
Lưu ý tôi bao gồm "Và mạch của bạn ít nhất là một bước sóng bên trong tấm chắn". Đây là từ loạt bài giảng của Feynman.
analogsystemsrf

1

Lồng Faraday không hoàn toàn đóng hộp. Giống như lồng, chúng có những khoảng trống. Kích thước của khoảng cách chủ yếu ảnh hưởng đến những bước sóng nào sẽ có thể xuyên qua, và số lượng không quá nhiều.

Ví dụ: lò vi sóng luôn có lưới ở phía trước cửa sổ. Các lỗ hổng trong nó đủ nhỏ để ngăn vi sóng thoát ra, nhưng đủ lớn để ánh sáng đi qua. Một ví dụ khác: chiếc xe của bạn có thể được coi là một chiếc lồng Faraday trong trường hợp có sét. Nó sẽ bảo vệ bạn khỏi các cuộc đình công, vì bước sóng quá lớn. Tuy nhiên ... vì những khoảng trống lớn trong lồng (cửa sổ kính), chúng ta vẫn có thể nhận được tín hiệu điện thoại di động thông qua nó.

Tôi không chắc chắn loại tín hiệu nào bạn đang cố chặn, nhưng vì chúng ta đang nói về âm thanh nên tôi đoán tần số khá thấp (bước sóng lớn). Vì vậy, miễn là khoảng cách không quá lớn, tôi không nghĩ nó sẽ là vấn đề quá lớn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.