As
radiocomunicações iniciaram-se de forma mais intensa no início do Século XX e
desempenharam um papel fundamental no curso da humanidade. A sua importância
pode ser avaliada pela iniciativa dos governos em regular este recurso desde os
primórdios de seu desenvolvimento, de forma a garantir o pleno uso em prol da
sociedade. Esta necessidade regulatória tornou-se internacional devido a
possibilidade de interferência entre diferentes sistemas de
radiocomunicações próximos ou distantes, não respeitando fronteiras,
uma vez que todos os equipamentos de rádio (ou TV) usam os mesmos princípios
físicos de emissão e recepção de sinais através das ondas eletromagnéticas (ou
“hertzianas”). Estas ondas eletromagnéticas são geradas pelas correntes
elétricas na transmissão, e induzem um sinal elétrico nas antenas receptoras.
Por conta
da natureza das radiocomunicações e devido à capacidade das descargas
atmosféricas também gerarem ondas eletromagnéticas, as primeiras podem ser
naturalmente interferidas por fenômenos elétricos atmosféricos. Trata-se da
interferência conhecida como “estática” (QRN) que pode
aparecer na recepção a partir das condições atmosféricas, mas também variando
em função da faixa de freqüências, hora do dia e época do ano. O homem aprendeu
a conviver com este fenômeno que, eventualmente pode prejudicar a qualidade das
comunicações.
Nas
últimas quatro décadas, testemunhamos um forte e crescente desenvolvimento das
telecomunicações através das micro-ondas em enlaces terrestres ou via
satelitais, além do surgimento de alternativas às comunicações hertzianas, como
as transmissões a cabo ou via fibras óticas. Estas modalidades naturalmente
resolvem grande parte dos problemas de interferência. Entretanto, o desenvolvimento
da eletrônica foi também vertiginoso em outras áreas, como computação,
controle de máquinas e processos, e ainda na área médica, do diagnóstico ao
suporte à vida.
Ocorre
que a eletrônica necessária para estas funções também utiliza correntes
elétricas em circuitos que podem atuar como antenas transmissoras de sinais
eletromagnéticos indesejados em uma vasta gama de frequências, dependendo de
como seja feito o projeto e a instalação dos circuitos. Por sua vez, estas
emissões espúrias de ondas eletromagnéticas podem ser captadas por receptores de
radiocomunicações sob a forma de interferências (QRM) a
prejudicar ou anular as recepções dos sinais desejados. Estas mesmas emissões
espúrias também têm o potencial de gerar sinais interferentes em circuitos
eletrônicos de sistemas de não comunicação, como os computadores ou
controladores de máquinas e processos, com a conseqüente perturbação no
funcionamento.
Observa-se,
portanto, que regras de projeto devem ser estabelecidas para que os diversos
sistemas eletroeletrônicos possam conviver sem se interferirem, ou seja, com
compatibilidade eletromagnética. Assim, define-se Compatibilidade
Eletromagnética (CEM em português e EMC em inglês) como a capacidade de um dispositivo, equipamento
ou sistema funcionar adequadamente (ou seja, de acordo com suas características
operacionais) no seu ambiente eletromagnético, sem impor perturbação
intolerável a outros equipamentos, dispositivos ou sistemas. Resumindo, um
equipamento não pode ser interferido, nem interferir!
A EMC é
aplicada praticamente a todos os sistemas eletro-eletrônicos, pois eles têm que
conviver entre si. Por isso é uma modalidade da engenharia eletrônica que
transcende muito os problemas de telecomunicações.
Exemplos de problemas de EMC:
a) Interferências na recepção geradas por:
i) transmissores ou receptores desajustados;
ii) rede elétrica, (centelhamentos, descargas parciais, efeito corona);
iii) motores elétricos a escova, motores a explosão com ignição elétrica;
iv) fontes chaveadas de todas as espécies, principalmente aqueles que controlam
potência (ex.: controladores de torque e velocidade de motores elétricos como
em elevadores, os inversores e retificadores eletrônicos, muito utilizados em
painéis solares e sistema de backup a bateria);
v) BPL (comunicações de dados via rede elétrica) etc;
b) Segurança de operação de sistemas informáticos (computadores, datacenters, processamento e armazenamentos “nas nuvens” etc), a nível residencial, comercial, industrial, principalmente causados por descargas atmosféricas, grande vilão de sistemas eletroeletrônicos q empregam cabos longos como os ligados à própria rede elétrica, linhas telefônicas c/ fio etc;
c) Segurança de operação de aeronaves e embarcações;
d) Sistemas eletromédicos e de suporte à vida;
e) sigilo eletrônico e segurança na área militar; etc.
b) Segurança de operação de sistemas informáticos (computadores, datacenters, processamento e armazenamentos “nas nuvens” etc), a nível residencial, comercial, industrial, principalmente causados por descargas atmosféricas, grande vilão de sistemas eletroeletrônicos q empregam cabos longos como os ligados à própria rede elétrica, linhas telefônicas c/ fio etc;
c) Segurança de operação de aeronaves e embarcações;
d) Sistemas eletromédicos e de suporte à vida;
e) sigilo eletrônico e segurança na área militar; etc.
Conclusão, a EMC é um parâmetro de qualidade de todo e
qualquer equipamento eletro-eletrônico, absolutamente necessário para a
garantia de desempenho das suas funções e, igualmente importante, das funções
de todos os demais equipamentos presentes no ambiente. A EMC é uma atividade
que transcende a área de telecomunicações, mas desempenha importante papel para
a proteção do espectro radioelétrico necessário às
radiocomunicações, preservando-o de poluições eletromagnéticas geradas por um
crescente número de dispositivos eletro-eletrônicos, caso não atendam a padrões
técnicos de qualidade.
Como
garantir a EMC entre os dispositivos eletro-eletrônicos?
Através das normas de compatibilidade eletromagnética tanto
para emissividade como para imunidade!
Se todos os dispositivos eletro-eletrônicos limitarem as suas emissões a níveis
pré-determinados e suportarem estes níveis de emissões, haverá a EMC entre
eles.
As normas de emissividade definem o máximo que um equipamento (ou
dispositivo) pode radiar na forma de campos eletromagnéticos (emissividade
radiada), ou inserir nos seus condutores na forma de tensão (emissividade
conduzida), e são importantes para se manter o ambiente eletromagnético
controlado.
Por sua vez, a imunidade dos equipamentos tanto ao campo eletromagnético gerado
pelos demais (imunidade radiada) quanto às tensões presentes nos cabos (imunidade
conduzida) como p. ex. na alimentação, deve ser alta o suficiente para que
não sejam sensíveis aos ruídos gerados pelos equipamentos que atendem às
normas. Assim, as normas definem um “divisor de águas” entre o nível de
poluição aceitável gerada pelos dispositivos e a imunidade requerida aos
mesmos.
Emissividade (Conduzida e Radiada)
Imunidade (Conduzida e Radiada)
A normalização internacional de EMC fundamenta-se nas publicações da IEC (International
Electrotechnical Commission), que é um organismo normativo
internacional voltado para a geração de normas de consenso global para
equipamentos e dispositivos eletroeletrônicos. A IEC é a base para a geração
das normas nacionais padronizadas, objetivando a qualidade do comércio
internacional deste tipo de equipamentos e sistemas. A IEC dispõe de amplo
conjunto de normas dedicadas à EMC, muitas das quais são adotadas pelo Brasil,
ou são referência no processo de geração de normas brasileiras com a mesma
finalidade.
A IEC
dispõe de amplo conjunto de normas dedicadas à EMC, muitas das quais já com
equivalentes brasileiras, ou em processo de geração de normas brasileiras com a
mesma finalidade. Entretanto, a adoção obrigatória de normas de EMC depende de
regulação através de leis ou portarias federais. A adoção obrigatória de normas
de EMC para dispositivos que não sejam de telecomunicações é relativamente
pouco exigida no Brasil se comparado com países do primeiro mundo, requerendo
modernização da regulação para esta categoria de produtos se pensarmos na
Compatibilidade Eletromagnética desejada para todos os sistemas, incluindo as
telecomunicações.
Enfim, a
CEM é um parâmetro de qualidade de todo e qualquer equipamento
eletro-eletrônico, absolutamente necessário para a garantia de desempenho das
suas funções e, igualmente importante, das funções de todos os demais
equipamentos presentes no ambiente, sobretudo dos serviços de telecomunicações.
Consequentemente, constitui-se em assunto de grande relevância não só para os
Radioamadores, como para o Brasil.
EMC: Electromagnetic Compatibility; CEM: Compatibilidade Eletromagnética;
RFI: Radio Frequency Interference; IRF: interferência de radiofrequência;
IE: Interferência Eletromagnética.
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