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La tecnología de fibra óptica transformó la forma en que se transfieren los datos, pasando de la corriente eléctrica a la luz. Esta tecnología codifica la información en luz, lo que permite mayores distancias de transmisión con menor pérdida de señal y velocidades de transferencia más rápidas. Si bien las señales de fibra óptica son inmunes a las interferencias electromagnéticas (EMI), el sistema depende en gran medida de componentes electrónicos que requieren un blindaje adecuado para su correcto funcionamiento.1.
Las redes de fibra óptica dependen de componentes electrónicos estándar como conmutadores, receptores, enrutadores, fuentes de alimentación y convertidores para su funcionamiento. Al hablar de problemas de interferencia electromagnética (EMI) en redes de fibra óptica, el debate se centra en la protección de estos equipos. El entorno donde se instalan los equipos de fibra óptica contiene múltiples fuentes de EMI, por lo que la estrategia para mantener la integridad de la red consiste en blindar adecuadamente los equipos.
Más concretamente, los equipos de red de fibra óptica suelen estar situados cerca de controladores de climatización, subestaciones eléctricas, transformadores, variadores de frecuencia y equipos de automatización industrial, todos los cuales generan interferencias. Las señales electromagnéticas radiadas y conducidas pueden acoplarse inadvertidamente con los equipos de red cercanos, provocando fallos de funcionamiento.
Consecuencias de la interferencia electromagnética en redes de fibra óptica
Las interferencias electromagnéticas (EMI) provenientes de equipos cercanos pueden afectar infraestructuras de red críticas, como transceptores e interconexiones de conmutación (IC), lo que puede provocar la pérdida de conexión e inestabilidad de la señal. Además, las EMI alteran la sincronización y aumentan el ruido en equipos de fibra óptica de alta velocidad, lo que tiene consecuencias como una menor transmisión de datos y una mayor latencia.
En sistemas de telecomunicaciones como la voz sobre protocolo de internet (VoIP) o la transmisión de vídeo, la interferencia electromagnética (EMI) se produce cuando las señales ópticas se convierten en eléctricas, lo que resulta en una mala calidad de audio/vídeo o en retrasos. En los transceptores de fibra óptica, la EMI afecta la precisión de la modulación y los circuitos de recuperación de reloj, lo que posteriormente provoca fallos de sincronización.
Soluciones para el blindaje de equipos de fibra óptica contra interferencias electromagnéticas (EMI).
El método estándar para reducir los efectos de la exposición a interferencias electromagnéticas (EMI) consiste en rodear los componentes electrónicos sensibles con una jaula de Faraday. Esta jaula protege los circuitos reflejando y absorbiendo las señales electromagnéticas incidentes, impidiendo que penetren y se acoplen con los circuitos dentro de ella. La Figura 1 ilustra gráficamente el funcionamiento de la jaula de Faraday.
Figura 1: Representación gráfica de una jaula de Faraday interactuando con una onda electromagnética incidente.
En los circuitos, la carcasa es la que atenúa las interferencias. Tradicionalmente, las carcasas se fabricaban con aluminio, que bloquea más del 99.99 % de las señales electromagnéticas; sin embargo, debido al peso y al coste de este material, los diseñadores optaron por carcasas fabricadas con plásticos como el ABS y el policarbonato. El problema de estos materiales radica en su alto aislamiento eléctrico, por lo que los diseñadores de circuitos tuvieron que metalizar estas piezas para cumplir con la normativa de compatibilidad electromagnética (CEM).
Pintura conductora de electricidad como material de blindaje
Aunque las láminas y mallas conductoras son materiales eficaces para bloquear la EMI, su aplicación es engorrosa y requiere mucha mano de obra. Las láminas son propensas a romperse, lo que crea huecos en el blindaje por donde puede filtrarse la radiación. Una mejor opción que metaliza piezas de plástico de forma rápida y eficaz es pintura conductora de electricidad.
La pintura conductora eléctrica utiliza rellenos metálicos como grafito, cobre, níquel y plata dispersos en sistemas poliméricos comunes como acrílico, poliuretano y epoxi. La pintura se aplica en estado líquido y cura formando un acabado plástico sólido que se adapta a los bordes y otros contornos finos del interior de las viviendas. Su aplicación requiere un mínimo esfuerzo; el recubrimiento es muy duradero y proporciona una atenuación de entre 20 y 100 dB en un amplio rango de frecuencias.
Pintura conductora de electricidad de MG Chemicals
MG Chemicals ha desarrollado una línea completa de pintura conductora de electricidad que protege eficazmente contra la interferencia electromagnética (EMI). La línea comprende: acrílicos, epoxy y poliuretano a base de agua Productos pigmentados con partículas metálicas altamente conductoras. Para carcasas de plástico ubicadas en ambientes controlados, las pinturas conductoras de la serie AR son las más adecuadas, ya que son fáciles de aplicar y se adhieren bien a los plásticos.
La elección del producto a utilizar dependerá en gran medida del nivel de blindaje necesario y del rango de frecuencias específico. El tipo de escama metálica empleada determina la atenuación del blindaje del sistema, como se observa en la figura 2.
Figura 2: Comparación de diferentes rellenos conductores con respecto a la atenuación del blindaje.
Si bien las señales de fibra óptica son inmunes a los efectos de la interferencia electromagnética (EMI), la infraestructura que las soporta sigue siendo vulnerable cuando se encuentra cerca de equipos eléctricos. Para mitigar problemas comunes relacionados con la EMI, como la latencia y la inestabilidad de la señal, los circuitos que alimentan las redes de fibra óptica deben estar rodeados de materiales conductores de electricidad.
La pintura conductora eléctrica ofrece a los diseñadores una solución limpia y sencilla para metalizar plástico. Esta pintura es muy duradera, rentable y se adapta a la compleja geometría de las unidades de vivienda. Proporciona atenuación en un amplio rango de frecuencias y permite flexibilidad de diseño para reducir costos, peso y complejidad.
- Senior, John M.; Jamro, M. Yousif (2009). Comunicaciones por fibra óptica: principios y
práctica. educación Pearson, 7-9.
