Interferencia electromagnética

La interferencia electromagnética es la perturbación que ocurre en cualquier circuito, componente o sistema electrónico causada por una fuente externa al mismo. También se conoce como EMI por sus siglas en inglés (ElectroMagnetic Interference), Radio Frequency Interference o RFI. Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento de ese sistema. La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes eléctricas que varíen rápidamente, como un circuito eléctrico, el Sol o las auroras boreales.

Las interferencias electromagnéticas se pueden clasificar en dos grupos: intencionadas y no intencionadas. El primer caso se refiere a interferencias causadas por señales emitidas intencionadamente, con el propósito expreso de producir una disfunción en la víctima, es decir, una interferencia (como ocurre en la denominada guerra electrónica). Entre las segundas se incluyen por un lado aquellas causadas por señales emitidas con otra intención (generalmente, sistemas de telecomunicaciones) y que accidentalmente, dan lugar a un efecto no deseado en un tercero; y por otro aquellas emitidas no intencionadamente (equipos electrónicos en su funcionamiento normal, sistemas de conmutación, descargas electrostáticas, equipos médicos, motores de inducción ...).

Otra clasificación posible es por el mecanismo que acopla la fuente y la víctima de la interferencia: en ese caso se habla de "interferencias radiadas", cuando la señal se propaga de fuente a víctima mediante radiación electromagnética e "interferencias conducidas", cuando se propaga a través de una conexión común a ambos (por ejemplo, la red eléctrica).

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Evitando la interferencia

Existen muchas formas de reducir la interferencia electromagnética. La más sencilla es usar un condensador de "desacoplo" lo más cerca posible de cada dispositivo activo conectado a la misma fuente de alimentación. Otra manera pueden ser controlar el tiempo de subida de señales de alta velocidad usando series de resistencias, otra forma muy poco usada es aumentando la humedad relativa del lugar donde se encuentran estas emisiones. Existen métodos más complicados, como blindar los dispositivos, que sólo se usan en casos extremos donde los métodos anteriores no funcionan o la interferencia es producida por un enemigo deliberadamente.

La eficiencia de la radiación depende de la altura a la que se encuentre el dispositivo por encima del plano de tierra y de la longitud del conductor en relación con la longitud de onda de la señal, ya sea el tono fundamental, armónicos o transitorios. En baja frecuencia, como a 133 MHz, la radiación generalmente se debe a los cables de datos. El ruido de radiofrecuencia llega al plano de tierra y se acopla con los cables de señal a través de los pines V_CC y tierra como ruido de modo común. Como es ruido de modo común, el apantallamiento no funciona aunque usemos pares diferenciales. La energía de radiofrecuencia se hace un acoplo capacitivo del par de señal con el apantallamiento, que hace de radiador. Una solución consiste en usar un braid-breaker (bobina de choke?) para reducir la señal en modo común.

En alta frecuencia, por encima de 500 MHz, las trazas son más largas electricamente y muy por encima del plano de masa. En estas frecuencias podemos usar dos técnicas: modificar la forma de las ondas con resistencias en serie y encerrar las trazas entre los dos planos. Si estas medidas no son suficientes, se puede blindar el dispositivo con una caja de cobre. Gran parte de los dispositivos digitales usan cajas de metal o varias capas de plástico.

Las fuentes conmutadas pueden provocar interferencia electromagnética, aunque hoy en día el problema es menor dado que el diseño de estas fuentes ha mejorado.

Casi todos los países requieren por ley que los dispositivos eléctricos y electrónicos han de funcionar correctamente aunque reciban cierta cantidad de interferencia electromagnética y no deben interferir electromagnéticamente con otros equipos por encima de un umbral.

Susceptibilidades de diferentes tecnologías de radio

La interferencia suele dar mayores problemas con tecnologías antiguas, como la modulación en amplitud analógica, que no posee mecanismos para diferenciar señales no deseadas en la banda de la señal original. Los nuevos sistemas radio incorporan mejoras para mejorar la selectividad. En sistemas de transmisión digital, como en la TDT, se suelen usar técnicas de corrección de errores. A finales del siglo XX los militares desarrollaron técnicas para combatir la interferencia enemiga denominadas espectro ensanchado. Estas técnicas, ahora de dominio público, se pueden usar tanto con señales analógicas como digitales para mejorar la resistencia a las interferencias. UMTS y Wi-Fi son dos tecnologías que usan este método para eliminar la interferencia. En las aplicaciones en las que sea posible se puede usar receptores muy direccionales, como por ejemplo, antenas parabólicas o diversidad.

Hoy en día, el ejemplo más avanzado de espectro ensanchado digital es la técnica ultra-wideband (UWB), que usa una porción muy grande del espectro electromagnético con bajo nivel de señal para transmitir datos digitales a altas velocidades. Usando únicamente UWB conseguiríamos un uso mucho más eficiente del espectro radioeléctrico. Lamentablemente, aquellas tecnologías que no son UWB no están preparadas para compartir el espectro con los nuevos sistemas debido a la interferencia que ello causaría en sus receptores.

Estándares

El CISPR (Comité Especial Internacional de Interferencia Radio por sus siglas en inglés) propone estándares para limitar la interferencia electromagnética radiada y conducida.

Véase también

• Interferencia
• Compatibilidad electromagnética