Indice degli argomenti di
Compatibilità Elettromagnetica


Capitolo 1 - Concetti introduttivi generali

Introduzione
Aspetti della compatibilità elettromagnetica
    Emittenti intenzionali e emittenti involontarie
    Metodi generali di prevenzione delle interferenze
    Emissioni radiate o condotte. Suscettività radiata o condotta
    Scariche elettrostatiche (ESD)
    Impulsi elettromagnetici (EMP)
    Effetti dei fulmini
Dimensioni elettriche
Unità di misura tipiche: i decibel
Caratterizzazione di un amplificatore
Perdite di potenza nei cavi
Caratterizzazione delle sorgenti di segnale
Esempi numerici
 

Capitolo 2 - Requisiti generali di compatibilità elettromagnetica

Introduzione
REQUISITI DI TIPO LEGISLATIVO
Classificazione delle norme
    Requisiti per prodotti commerciali in vendita negli Stati Uniti
        Emissioni condotte ed emissioni radiate
        Misure e limiti per le emissioni radiate
        Misure e limiti per le emissioni condotte
    Requisiti per prodotti commerciali in vendita al di fuori degli Stati Uniti
        Misure e limiti per le emissioni radiate
            Confronto con le norme FCC
        Misure e limiti per le emissioni condotte
            Confronto con le norme FCC
MISURA DI CONFORMITÀ ALLE NORME DELLE EMISSIONI DEI PRODOTTI DI COMMERCIALI
    Introduzione
    Norme FCC per la misura delle emissioni radiate
        Rivelatori di picco e di quasi-picco
    Norme CISPR per la misura delle emissioni radiate
    Emissioni condotte
        Caratteristiche principali della rete di distribuzione dell’energia
        Rete LISN e suo utilizzo
    Esempio numerico sulle emissioni radiate
REQUISITI AGGIUNTIVI PER I DISPOSITIVI
    Introduzione
    Suscettività radiata
    Suscettività condotta
    Scariche elettrostatiche (ESD)
 

Capitolo 3 - Concetti generali sulle antenne

Premessa
Antenne a dipolo
    Dipolo elettrico (dipolo hertziano)
        Determinazione dei campi irradiati. Campo vicino e campo lontano
        Flusso di potenza media
        Resistenza di radiazione
    Il dipolo magnetico (spira)
Il dipolo in lambda/2 e l’antenna unipolare in lambda/4
    Determinazione dei campi irradiati. Potenza irradiata
Impedenza di ingresso
Caratterizzazione delle antenne
    Direttività e guadagno di una antenna
        Esempio: dipolo elettrico
    Diagrammi di radiazione (cenni)
    Guadagno di potenza
    Radiatore puntiforme isotropico
    Reciprocità
    Apertura efficace
        Esempio: dipolo elettrico elementare
    Fattore d’antenna
        Esempio
    Effetti di bilanciamento e adattatori di impedenza
    Adattamento di impedenza
Equazione di Friis della trasmissione
    Esempio: accoppiamento tra due antenne a dipolo
Antenne per misure a larga banda
    Antenne biconiche
    Antenne log-periodiche
 

Capitolo 4 - Spettri dei segnali

Spettri delle forme d’onda dei circuiti digitali
    Introduzione
    Spettri di forme d’onda rettangolari
    Spettri di forme d’onda trapezoidali
    Inviluppi spettrali per forme d’onda rettangolari
    Inviluppi spettrali delle forme d’onda trapezoidali
Analizzatore di spettro
    Introduzione
    Larghezza di banda del filtro
    Confronto tra picco e quasi picco
    Rivelatore di valore medio
Osservazione: accorgimenti nell’effettuazione delle misure di conformità alle norme
 

Capitolo 5 - Emissioni radiate

Introduzione
Correnti di modo differenziale e di modo comune 4
    Campo elettromagnetico irradiato dalle correnti di modo comune e di modo differenziale
Caso di due conduttori paralleli
    Modello di emissione
        Modello di emissione per correnti di modo differenziale
            Esempio: forma d’onda trapezoidale
            Conclusioni e metodi di riduzione del campo
        Modello di emissione per correnti di modo comune
            Conclusioni e metodi di riduzione del campo 23
        Esempio numerico
Sonde di corrente
Suscettività radiata di fili e piste dei circuiti stampati
    Introduzione
    Stima del campo incidente tramite l’equazione di Friis
    Modello equivalente esatto della linea
    Modello equivalente approssimato della linea
    Esempi numerici
    Uso di cavi schermati: cavo coassiale
        Studio dell’azione schermante
        Corrente nella superficie interna dello schermo
        Impedenza di trasferimento e modello equivalente della linea
 

Capitolo 6 - Emissioni condotte

parte I

Introduzione
Richiami sulla misura delle emissioni condotte
La rete di stabilizzazione dell’impedenza di linea (LISN)
    LISN per le norme FCC
    LISN per le norme CISPR
    Considerazioni generali
    Esempio numerico
CORRENTI DI MODO COMUNE E DI MODO DIFFERENZIALE
    Introduzione.
    Attenuazione delle correnti di modo comune
    FILTRI DI ALIMENTAZIONE
        Introduzione
        Proprietà generali dei filtri
        Schema topologico di base di un filtro di alimentazione
            Bobina di blocco del modo comune
        Circuiti equivalenti dei filtri
        Componenti dominanti
        Esempio

parte II

ALIMENTATORI
    Introduzione
    Funzione di un alimentatore
    Alimentatori lineari
    Alimentatori a commutazione
        Principi fondamentali di funzionamento
        Commutazione sul primario o sul secondario
        Effetti dei componenti dell’alimentatore sulle emissioni condotte
            Diodi di raddrizzamento
            Capacità parassite
        Trasformatori
    Collocazione dell’alimentatore e del filtro 18
Suscettività condotta
 

Capitolo 7 - Le schermature

Introduzione
    Efficienza di schermatura
    Importanza della schermatura dei cavi che attraversano lo schermo
    Importanza delle aperture: principio di Babinet
    Considerazioni generali
Calcolo dell’efficienza di schermatura
    Principali meccanismi di schermatura
    Efficienza di schermatura con sorgenti in campo lontano
        Soluzione esatta
        Soluzione approssimata
            Perdite per riflessione
            Perdite per assorbimento
            Perdite per riflessioni multiple
            Perdite totali
Efficienza di schermatura con sorgenti in campo vicino
    Confronto tra campo vicino e campo lontano
        Sorgenti elettriche
        Sorgenti di campo magnetico
Schermatura dei campi magnetici a bassa frequenza
    Metodo di deviazione del flusso magnetico
    Metodo della spira in cortocircuito
        Applicazioni pratiche
Effetto delle aperture
 

Capitolo 8 - La diafonia

parte I - Concetti generali

Introduzione: importanza della diafonia
Descrizione del fenomeno
Tipiche configurazioni di linee a tre conduttori
Equazioni delle linee di trasmissione a tre conduttori
SOLUZIONE NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA
    Soluzione generale
    Rappresentazione della linea tramite i parametri alle porte
    Soluzione esatta per linee senza perdite in mezzi omogenei
        Accoppiamento induttivo e capacitivo
    Uso di un modello a parametri concentrati per una soluzione approssimata
        Prevalenza dell’uno o dell’altro accoppiamento in funzione della natura dei carichi
        Applicazione: accoppiatore direzionale
        Andamento in frequenza dell’accoppiamento induttivo e capacitivo
    Inclusione delle perdite: accoppiamento tramite l’impedenza di modo comune
    Esempio numerico: cavo a nastro
    Esempio numerico: microstriscia accoppiata

parte II - Conduttori schermati e conduttori intrecciati

CONDUTTORI SCHERMATI
    Introduzione
    Accoppiamento capacitivo e induttivo
    Uso di schermi multipli
    Parametri per unità di lunghezza
CONDUTTORI INTRECCIATI
    Introduzione
    Accoppiamento induttivo e capacitivo
    Terminazioni sbilanciate
        Esempio numerico
    Effetti del bilanciamento
 

parte III - Calcolo dei parametri per unità di lunghezza

Introduzione
Confronto tra mezzi omogenei e non omogenei
Richiami sulle linee a due conduttori
    Parametri esterni dei conduttori
    Parametri interni dei conduttori
        Induttanza interna per unità di lunghezza
        Effetto pelle
    Calcolo di flussi magnetici e differenze di potenziale
Calcolo dei parametri per unità di lunghezza per fili reciprocamente molto distanti
    Linea a 3 conduttori isolati immersi in aria
    Linea costituita da due fili su un piano di massa
    Linea costituita da due fili circondati da uno schermo metallico
    Cavi schermati
        Resistenze per unità di lunghezza
        Induttanze per unità di lunghezza
        Capacità per unità di lunghezza
        Capacità per unità di lunghezza in presenza di conduttore di ritorno cilindrico
 

Capitolo 9 - Le scariche elettrostatiche

Introduzione. Origine delle scariche elettrostatiche
Richiami sul concetto di “capacità”
Meccanismi di formazione delle scariche elettrostatiche
    Modello semplificato di un circuito di scarica
    Scarica da una persona e scarica da un oggetto
    Scariche singole e scariche multiple
    Effetti di attenuazione
    Effetti delle cariche elettrostatiche
Protezione dagli effetti delle scariche elettrostatiche
    Come impedire la scarica elettrostatica
    Immunità dell’hardware
    Protezione dalle scariche secondarie
    Protezione dalla conduzione diretta delle correnti di scarica
    Protezione dall’accoppiamento del campo elettromagnetico con i circuiti interni
 

Capitolo 10 - Considerazioni varie sulla compatibilità elettromagnetica

Introduzione: concetti generali
Collegamenti a massa
    Percorsi di ritorno alternativi
    Terre e masse di segnale
        Distribuzione dell’energia elettrica commerciale nelle abitazioni
        Collegamenti del cordone di alimentazione delle apparecchiature 9
        Massa di segnale
    Collegamento a massa a punto comune ed a punti multipli
Argomenti vari
    Normative di Compatibilità Elettromagnetica
    Sicurezza contro l’infortunio elettrico
        Principali norme italiane sugli impianti elettrici
        Pericolosità della corrente
 

Appendice 1 - Equazioni di Maxwell

Introduzione
Equazione di continuità in regime non stazionario
Legge di Gauss per il campo elettrico
Legge di Gauss per il campo magnetico
Teorema di Ampere
    Correnti di spostamento ed equazione di Ampere-Maxwell
Legge di Faraday
Riepilogo delle equazioni di Maxwell
Schematizzazione della propagazione di una perturbazione elettromagnetica
Flusso di potenza
Equazioni costitutive
Equazioni di Maxwell per sorgenti di tipo sinusoidale
CONDIZIONI AL CONTORNO
    Introduzione
    Campo elettrico tangenziale
    Campo magnetico normale
    Vettore spostamento elettrico e Vettore di induzione magnetica
    Riepilogo delle condizioni al contorno
 

Appendice 2 - Le linee di trasmissione

Introduzione
EQUAZIONE DELLE LINEE DI TRASMISSIONE
    Premesse. Definizione di tensione e corrente.
    Equazioni della linea di trasmissione
        Parametri per unità di lunghezza
        Soluzione nel dominio del tempo
            Fenomeno della riflessione
                Esempio
SOLUZIONE IN REGIME SINUSOIDALE PERMANENTE: EQUAZIONE DEI TELEGRAFISTI
    Introduzione
    Circuito equivalente di un tratto infinitesimo di linea
    Risoluzione delle equazioni dei telegrafisti
        Tensione e corrente nel dominio del tempo
    Impedenza caratteristica della linea
    Condizioni al contorno
    Caso particolare: assenza di perdite
    Impedenza di ingresso
        Caso particolare: perdite nulle
            Valore esatto della costante di propagazione in assenza di perdite
        Caso particolare: Condizione di Heavyside
        Caso particolare: carico costituito da cortocircuito
        Caso particolare: carico costituito da un circuito aperto
    Diagrammi della tensione e della corrente in assenza di perdite
        1° caso: carico costituito da un cortocircuito
        2° caso: carico costituito da un circuito aperto
        3° caso: carico adattato
        Valutazione analitica dei diagrammi
    Rapporto d’onda stazionario
    Diagrammi dell’impedenza di ingresso
    Linea di lunghezza lambda/4 come invertitore di impedenza
    Coefficiente di riflessione sul carico
    Coefficiente di trasmissione sul carico
    Coefficiente di riflessione in una sezione generica
    Flusso di potenza
 

Appendice 3 - Onde piane

Introduzione
Equazioni delle onde piane: equazione di Helmolthz
    Risoluzione delle equazioni di Helmotz: il campo elettrico
    Il vettore d’onda
    L’onda piana uniforme
    Il campo magnetico
    Riepilogo sulle onde piane
    Lunghezza d’onda e velocità di fase
Propagazione di onde piane in un mezzo con perdite
    Espressione del campo elettrico
    Il vettore di propagazione
    Velocità di fase
    La costante di propagazione intrinseca
    Il campo magnetico
    Impedenza caratteristica del mezzo
    Disposizione dei vettori di campo
    Vari tipi di onde