Sähkömagneettisen yhteensopivuuden lähtökohtien selvitys ajoneuvosuunnittelun tueksi

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään sähkömagneettista yhteensopivuutta (EMC) ja osa-alueita mitkä sisältyvät siihen. Langattoman tiedonsiirron lisääntyessä ja prosessorien kellotaajuuksien kasvaessa tarve sähkömagneettisien häiriöiden rajoittamiseen on lisääntynyt. Laite voi häiritä ympärillään olevia muita laitteita säteilemällä sähkö- ja magneettikenttiä tai häiriöillä, jotka johtuvat johtimien kautta.

EMC-standardien tavoitteena on turvata laitteiden yhteensopivuus ja taata niille toisistaan riippumaton käytös. Työssä paneudutaan kotelon suojauskyvyn määrittämiseen simuloimalla sekä kapasitiivisen kytkeytymisen laskentaan. Työssä esitetään ilmiöiden takana olevaa fysiikkaa, jotta lukijalla on mahdollisuus ymmärtää asia syvällisemmin ja oivaltaa myös itse esitellyt johtopäätökset.

Työ sisältää myös yhteenvedon suunnittelutyöstä EMC-näkökulmasta ja ajatuksia siitä, kuinka sitä tulisi lähestyä. Tavanomaisia EMC-ongelmia käydään lävitse ja niihin tarjotaan esimerkkiratkaisuita. Työn tarkoitus on toimia esittelynä aiheeseen asiasta kiinnostuneille.

This thesis is about electromagnetic compatibility (EMC) and a few related sub-topics. As the amount of wireless communications and processor clock speeds have drastically increased through the past decade, regulations have had to be periodically introduced and tightened. EMC regulations and standards are aimed to ensure compatibility between electronic devices. Electronic components can produce electric and magnetic fields that causes interference to other devices. Electromagnetic emissions can be conducted or radiated, but only the latter will be studied. Common EMC problems and solutions are introduced and considered in the thesis.

The aim of the thesis is to work as an introduction to EMC and provide all necessary details about the physics behind it. The thesis includes discussions about shielding effectiveness and step by step calculation of capacitive coupling scenarios.