Cavo schermato a 4 fili
L’analisi della risposta non può essere basata su ricette memorizzate che dipendono semplicemente dall’esperienza passata. Non c’è una ricetta semplice per queste connessioni che sia ottimale su tutto lo spettro di frequenze. Una buona decisione può essere presa solo se confrontiamo il cavo schermato con l’intera gamma di frequenze di interesse del nostro sistema. Alcune ricette applicate correttamente in casi specifici possono causare più problemi che soluzioni in applicazioni generali. Si tratta di una questione complessa.
Quando un cavo schermato deve essere collegato tra due apparecchiature con involucri conduttivi, lo schermo deve essere pensato come un’estensione degli involucri. Pertanto, la messa a terra più efficace è quando uno o entrambi gli involucri sono isolati dal telaio. Questo non è pratico perché, per ragioni di sicurezza, gli involucri devono essere messi a terra alle due estremità.
Dove e come uno schermo è messo a terra può cambiare radicalmente le sue prestazioni, indipendentemente dalle sue caratteristiche intrinseche di fabbricazione. La messa a terra della schermatura può essere il punto più debole della catena, soprattutto alle alte frequenze. Poiché è molto difficile collegare uno schermo a un connettore con un buon morsetto o il tipico collegamento pigtail, con un’impedenza molto inferiore a quella del materiale dello schermo, il collegamento dello schermo è sempre il fattore limitante delle sue prestazioni reali. La figura 2 mostra alcuni modi corretti e non corretti di collegare uno schermo a terra. Un connettore che può unire lo schermo a 360° è un buon modo per collegare uno schermo (per esempio con connettori BNC, N, SMA e SMB per cavi coassiali). Il pigtailing degrada sempre le prestazioni intrinseche dello schermo alle alte frequenze. Cioè, il metodo di incollaggio o di messa a terra dello schermo, nel migliore dei casi, fornisce prestazioni quasi simili alle prestazioni complessive del cavo schermato. Non li migliora mai.
Cavo coassiale schermato
L’efficienza della schermatura dipenderà dal materiale di cui è fatta, dallo spessore, dal modo in cui è distribuita, dalla corretta continuità dello schermo e dalla corretta installazione di un sistema di messa a terra. Esternamente, la sua efficacia dipenderà dal tipo di interferenza a cui è sottoposto e dalla distanza dalla fonte di interferenza.
Quando si sceglie un tipo di schermatura o un’altra, si terrà conto dell’uso che se ne farà e delle circostanze in cui svolgerà il suo lavoro. Per le frequenze di bassa intensità originate da campi elettrici, di solito si usa una schermatura di tipo “mesh”, per le alte frequenze generate da campi elettromagnetici (stiamo parlando di frequenze superiori a 100 khz), di solito si usa una schermatura di tipo “tape”.
Le schermature di tipo “mesh” presentano vantaggi e svantaggi: da un lato, la forma a griglia facilita la dissipazione del calore del conduttore e aumenta la flessibilità del cavo; dall’altro, riduce l’efficacia della schermatura lasciando passare le onde, cosa che avviene in misura molto minore in altri tipi di schermatura.
A cosa serve il cavo schermato?
Le schermature elettriche, chiamate anche “schermi”, isolano i segnali che corrono attraverso il cavo da possibili interferenze esterne. Schermano anche i cavi di alimentazione per evitare che interferiscano con i circuiti di segnale adiacenti.
Un cavo schermato è un tipo di cavo coperto da una maglia metallica o da un tubo, che agisce come una gabbia di Faraday per ridurre gli effetti delle interferenze elettromagnetiche (EMI) o del rumore elettrico, che possono compromettere le prestazioni di trasmissione in alcuni ambienti. Il rumore può provenire da interferenze esterne da altre apparecchiature elettriche o da interferenze generate da coppie vicine nel cavo stesso (diafonia).
La scelta del tipo di schermatura dipende dall’ambiente in cui il cavo sarà applicato e dalle applicazioni per le quali sarà utilizzato. I cavi schermati sono particolarmente importanti nelle installazioni industriali e in generale nelle applicazioni in cui l’affidabilità e la velocità di trasmissione sono un requisito essenziale.
Filo di drenaggio nei cavi
Un primo punto che dovrebbe essere chiaro è che avere un cavo schermato e non collegare il suo schermo a terra può essere peggio che usare un semplice cavo senza schermo. Collegando lo schermo a terra ad entrambe le estremità, la differenza di potenziale tra i terreni può portare a problemi di EMI.
Se questo accade, l’eccessiva differenza di potenziale tra le masse deve essere evitata con tecniche di isolamento adeguate o utilizzando cavi paralleli tra le masse per ottenere un buon collegamento equipotenziale tra i diversi punti di massa (cavi PEC).
