Un petit trou dans une cage de Faraday réduirait-il considérablement son efficacité à bloquer les interférences?


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Je protège la cavité du micro d'une guitare pour minimiser les interférences. Je fais cela avec du ruban de cuivre qui a un adhésif conducteur, et je connecte ce ruban à la terre.

Sans entrer dans trop de détails, disons qu'il y a un petit endroit qui me manque ou que je laisse délibérément à découvert parce qu'il est difficile à atteindre, de sorte que la cage de Faraday n'est pas complètement "scellée" tout autour. Est-ce que cela réduirait considérablement l'efficacité de la cage ou la réduirait-elle simplement proportionnellement à la taille du trou?

Je demande parce que je vais bien si c'est juste un peu moins efficace, mais si ça gâche tout ça, alors je ferai l'effort supplémentaire.


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Je dois me demander, connaissant peu la musique, à quel point ce micro est-il sensible aux interférences? Ou est-ce l'inverse qui produit des interférences?
Foyer

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@Hearth Ma compréhension est que cela dépend du type de ramassage. Certains micros (bobines simples) ne font rien pour réduire le bruit. J'ai entendu des histoires de gens qui captaient des stations de radio avec leur guitare.
Anthony

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@Toor Si vous avez une réponse, vous devez l'écrire dans la section Réponses . Votre remarque actuelle n'est qu'une opinion aléatoire et ne peut pas être vérifiée par la communauté ou acceptée comme correcte, mais sera toujours la première que tout le monde verra quand ils viendront ici.
pipe

Regardez votre micro-ondes. C'est une cage de Faraday (donc vous pouvez vous tenir devant pendant qu'elle court sans se faire cuire), mais vous pouvez voir à travers la porte ...
Sean

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@Sean: Absolument, mais si "il y a des trous dans le blindage" est littéralement vrai, c'est trompeur car cela implique que le blindage est compromis. Il serait plus précis de dire que les trous font partie du blindage.
Ben Voigt

Réponses:


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Il est assez courant de fabriquer des cages Faraday en maille plutôt qu'en tôle de cuivre, vous pouvez donc imaginer qu'un seul petit trou rond ne dégradera pas énormément l'efficacité. Mais les trous dans le maillage doivent être beaucoup plus petits que la longueur d'onde que vous essayez de filtrer.

En particulier, c'est la plus grande dimension du trou, et non sa surface, qui compte. Un trou rond de 1 mm permettra beaucoup moins de fuite qu'une couture de 10 mm de long mais seulement 1 um de large.


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@MSalters, vous pouvez également vous inquiéter des signaux RF à haute fréquence transportant une modulation audio, ou des combinaisons de signaux RF avec des fréquences de battement dans la plage audio.
Le Photon

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@MSalters Dans quel univers un signal 60Hz a-t-il une longueur d'onde de 15 mètres?
Dmitry Grigoryev

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@DmitryGrigoryev: au moins 15 mètres, mais je peux en effet resserrer cette limite à au moins 15 kilomètres (pour des vagues de 20 kHz). Ouais, c'est essentiellement le domaine où nous ferions mieux de le traiter comme électrostatique. Terre cette cage!
MSalters

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@MSalters, même si vous essayez de protéger quelque chose des fréquences inférieures à environ 50 kHz, rappelez-vous que l'épaisseur du bouclier doit être supérieure à quelques profondeurs de peau, ce qui pourrait ne pas être pratique pour des fréquences aussi basses.
Le Photon

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@pipe, rappelez-vous que les lignes microruban ne rayonnent pas beaucoup (aux fréquences appropriées) et qu'elles ne sont blindées que d'un côté. Et ce rayonnement est réciproque (une antenne fonctionne aussi bien en réception qu'en émission). Alors oui, un "bouclier" qui n'entoure qu'un côté d'une structure pourrait (dans certaines limites) réduire le rayonnement de cette structure.
Le Photon

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Concernant le cas d'utilisation réel en question:

Ayant construit des instruments de musique et expérimenté cette bande dans le passé, je peux dire que c'est une perte de temps totale si vous utilisez des humbuckers, car ces micros sont conçus pour annuler le bourdonnement de toute façon, et presque une perte de temps complète si vous l'avez a obtenu des micros à simple bobinage, car la plupart des micros sont aujourd'hui équipés de câbles blindés. Si vous faites un bon travail de mise à la terre des pots, du bridge, du jack, etc., tout ira bien sans protection supplémentaire. (Comment va votre soudure?)

Si vous devez absolument protéger la cavité électronique, utilisez une peinture conductrice, car vous pouvez la peindre dans tous les coins et recoins. Avec la peinture, il n'y a pas de régions de chevauchement de ruban qui peuvent ou non être en bon contact électrique, et vous n'avez pas à vous soucier de la perte d'adhérence de l'adhésif lorsque vous laissez votre instrument dans un étui dans une voiture chaude, provoquant la du ruban adhésif pour tomber de la paroi de la cavité et court-circuiter votre câblage (à votre insu!).

Si vous utilisez des micros vintage avec des fils non blindés, vous pouvez envisager de simplement passer vos fils entre le micro et la cavité électronique dans un tube de ruban conducteur (faites-le vous-même à partir d'un morceau de ruban suffisamment long), et du ruban adhésif sur le corps du pot pour imiter les fils de micro modernes blindés.


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L'efficacité du bouclier (avec et sans trous) dépendra des fréquences qui vous préoccupent, car la taille maximale des trous dans la cage de Faraday est censée être 1/10 de la longueur d'onde ou moins. Vérification de la réalité: un micro-ondes domestique fonctionne à 2,4 GHz (longueur d'onde de 12,2 cm) et possède une fenêtre blindée avec des trous de 5 mm ou moins.

Si nous parlons de fréquences audio, votre plus grande préoccupation sera la profondeur de peau du cuivre qui est d'environ 8 mm à 60 Hz, donc une bande de cuivre (qui est souvent de 35 μm) est essentiellement transparente à de telles ondes.

À 1 MHz, la profondeur de la peau sera d'environ 60 μm, donc plusieurs couches de ruban de cuivre peuvent avoir un effet. Une longueur d'onde à cette fréquence est toujours d'environ 300 m, donc les petits trous n'auront pas d'importance. Notez que si vous êtes dans un environnement où un objet de moins de 1 mètre capte des interférences audio importantes à 1 MHz, les objets à proximité d'une longueur de quart d'onde (75 m) devraient résonner sensiblement (comme dans les câbles métalliques longs " chantez "assez fort pour que vous puissiez l'entendre).

À 100 MHz, la feuille de cuivre est vraiment efficace (avec une épaisseur de peau de seulement 6 μm). La longueur d'onde est d'environ 3 m, donc les trous de taille raisonnable ne vous concerneront pas.

Ce n'est que si vous vous attendez à ce que des radiations dans la gamme des GHz interfèrent avec votre guitare que les trous dans votre bouclier peuvent devenir problématiques.


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Hm, on dirait que je dois maintenant poser une question sur toute cette profondeur de peau de cuivre et comment cela affecte le blocage ..
pipe

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Tant que la taille du trou est inférieure à une longueur d'onde de la fréquence qui vous préoccupe ET que votre circuit est au moins à une longueur d'onde à l'intérieur du bouclier, tout ira bien (6,28 nepers d'atténuation seront les vôtres).


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Un peu moins d'une longueur d'onde? Une antenne à fente demi-longueur rayonne assez bien, non?
Le Photon

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La règle d'or la plus couramment utilisée est que la plus grande dimension du trou doit être inférieure à 1/10 de la longueur d'onde du rayonnement qui vous préoccupe, et selon l'application même cela peut être insuffisant
lama

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Remarquez que j'ai inclus "Et votre circuit est au moins une longueur d'onde à l'intérieur du bouclier". Il s'agit de la série de conférences Feynman.
analogsystemsrf

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Les cages de Faraday ne sont pas des boîtes entièrement fermées. Comme les cages, elles ont des lacunes. La taille de l'espace influe principalement sur les longueurs d'onde qui pourront pénétrer, et non pas tant sur la quantité.

Par exemple: un four à micro-ondes a toujours une maille devant la fenêtre. Les trous sont suffisamment petits pour empêcher les micro-ondes de s'échapper, mais suffisamment grands pour que la lumière passe à travers. Autre exemple: votre voiture peut être considérée comme une cage de Faraday en cas de foudre. Cela vous protégera des coups, car la longueur d'onde est beaucoup trop grande. Cependant ... en raison des énormes lacunes dans la cage (fenêtres en verre), nous pouvons toujours recevoir des signaux de téléphone portable à travers elle.

Je ne sais pas quel type de signaux vous essayez de bloquer, mais comme nous parlons d'audio, je suppose des fréquences assez basses (grandes longueurs d'onde). Donc, tant que l'écart n'est pas trop grand, je ne pense pas que ce sera trop un problème.

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