So erstellen Sie selbst eine schalldichte, abgeschirmte Box

Das Testen und Bewerten der Qualität eines Funkgeräts macht immer noch Spaß. Für solche Laboruntersuchungen sind manchmal spezielle Geräte erforderlich, was viel Geld kostet. Einschließlich - schalltoten abgeschirmten Kästen.

Mein Name ist Andrey, ich arbeite im Yandex-Hardwareentwicklungsteam. Heute werde ich meine persönlichen Erfahrungen teilen und Ihnen erklären, wie man eine abgeschirmte Box um ein Vielfaches billiger als Analoga zusammenbaut.

Viele moderne High-Tech-Geräte sind seit langem mit drahtloser Kommunikation ausgestattet. Um die normale Funktion des Funkteils solcher Geräte sicherzustellen, müssen alle Funkparameter im Detail untersucht und eine qualitativ-quantitative Bewertung der Eigenschaften durchgeführt werden. Besonders in einer Situation, in der das Radio das Hauptverbindungsglied des Geräts mit der Außenwelt ist.

In Fachgemeinschaften wird ein Ausdruck verwendet, der zeigt, dass die Genauigkeit der Messung qualitativer oder quantitativer Merkmale von einer Vielzahl von Bedingungen abhängt: Bei allen Tests in Bezug auf HF und Funk hängt alles von allem ab. Um zumindest einige vernünftige und repräsentative Untersuchungen an einem Funkgerät durchzuführen, ist es wichtig, den Einfluss externer Faktoren auf das Maximum zu reduzieren.

Unter allen anderen Umständen gibt es drei Hauptfeinde eines jeden Ingenieurs, der die Parameter von Funkgeräten testet und misst:

1. Interferenz durch andere Quellen elektromagnetischer Signale.
2. Reflektierte Radiowellen der Quelle selbst.
3. Durchgeführte Interferenz (Ausbreitung durch Leiter).

Typischerweise werden spezielle Räume verwendet, die als schalldichte abgeschirmte Kameras bezeichnet werden, um diese Probleme zu lösen.



Solche Kameras haben Abschirmungseigenschaften, um die externe elektromagnetische Umgebung von der internen zu trennen. Dies beinhaltet auch den Schutz vor elektromagnetischen Störungen und Strahlung verschiedener Art. Zusätzlich zur allgemeinen Abschirmkontur wird in den Kammern eine spezielle radioabsorbierende Beschichtung angebracht, die an der Leistung elektromagnetischer Wellen in einem bestimmten Frequenzbereich teilnimmt, um den Reflexionsgrad der eigenen Strahlung zu verringern.

Oft nehmen solche Räumlichkeiten eine bedeutende Fläche ein und kosten viel Geld. Daher können als Alternative zu großen schalltoten Kammern Desktop-Boxen verwendet werden.



Das Funktionsprinzip in ihnen ist ungefähr das gleiche wie in ihren großen Versionen: Es basiert auf den grundlegenden Mechanismen der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischem Feld und Materie. Ein vollständig getesteter elektromagnetischer Bildschirm mit dem erforderlichen Abschirmkoeffizienten ist um das zu testende Gerät herum angeordnet, und entlang des Innenumfangs des Bildschirms ist eine radarabsorbierende Beschichtung angebracht, mit der die Reflexion der eigenen Strahlung des Geräts verringert werden kann.

Wenn die Ausrüstung für solche Studien dringend benötigt wird (und die Lieferzeit von abgeschirmten Kisten häufig in Wochen und Monaten berechnet wird) und mit einem Minimum an Kosten, Direktheit der Hände, theoretische Grundlage und vor allem die während der Arbeit gesammelten Erfahrungen zur Rettung kommen.

In der Zeit, bis das professionelle Kit für solche Studien vom Lieferanten stammt, können Sie die Kartons selbst herstellen! Dies ist, was ich zufällig getan habe, also werde ich heute meine Erfahrungen mit Ihnen teilen.

Wir müssen also eine abgeschirmte schalltote Box herstellen, die das zu testende Gerät von externen elektromagnetischen Signalen isoliert und diese im Bereich von 2 bis 6 GHz um etwa 40-50 dB dämpft. Darüber hinaus ist es wichtig, dass das reflektierte Signal des Geräts selbst in einem speziellen Material gedämpft wird und die Testergebnisse nicht beeinflusst.

Wenn wir die allgemeinen Prinzipien für den Bau abgeschirmter schalltoten Kammern und Kästen kennen, können wir abschätzen, was wir für die Herstellung benötigen. Es stellt sich ungefähr die folgende Liste heraus:

1. Telekommunikationsbox als Basis unserer Box.
2. Abschirmgewebe - Material zur Erzeugung einer äußeren Abschirmkontur.
3. Radioabsorbierendes Material für den Aufkleber auf der Innenebene der Box.
4. Kleber zur mechanischen Befestigung des Bildschirms und des Radarabsorbers.
5. Leitfähiger Kleber zum elektrischen Anschluss von Tapetenfragmenten, die auf eine Schachtel geklebt wurden.
6. Werkzeuge: Klebebürsten, Schere zum Schneiden des Absorbers und Abschirmtapete, Schraubendreher zum Entfernen von Türen.

Wir schauen uns an, welche Materialien auf dem Markt sind, analysieren ihre Eigenschaften und erhalten das folgende Bild:

1. Telekommunikationsbox. Es sollte eine geeignete Größe haben und ausreichend dichte Verbindungen zwischen der Tür und dem Gehäuse aufweisen. Ich habe den an der Wand montierten Anti-Vandalismus-Schrank EC-WS-075240-GY 19 ”von Netlan genommen.
   
   
2. Abschirmstoff. Für den Bildschirm wurden Aaronia X-Dream-Hintergrundbilder gefunden, deren Hersteller eine sehr hohe Abschirmleistung beanspruchen: bis zu 90 dB im Bereich von 2 bis 6 GHz.
   
   
3. Radar absorbierendes Material. Als Radarabsorber habe ich MOX-P-70 gewählt, das einen Reflexionskoeffizienten im Bereich von –40 bis –60 dB liefert.
   
   
4. Leitfähiger Kleber. Die beste Option erwies sich als leitfähiger Klebstoff auf Kontaktol-Radio-Graphit.
   
   
5. Kleber zur mechanischen Befestigung aller Komponenten. Ich habe ROGNEDA Metall 88 Kleber in 750 ml Dosen.
   
   

Ich habe die Materialmenge für zwei Boxen berechnet: In einer davon befindet sich das zu testende Gerät, in der anderen die Signalquelle. Die Gesamtkosten ergaben sich wie folgt:

Komponente	Menge	Preis / Stück (Rub.)	Gesamt (RUB)
Telekommunikationsbox	2 Stk.	4162	8324
Abschirmtapete	5 sq. m	5042	25 210
Radar absorbierendes Material	3 sq. m	10 190	30 570
Leitfähiger Klebstoff	16 Stk.	200	3200
	3	338	1014
		:	68 318

Es stellt sich heraus, dass wir 34.159 Rubel für eine abgeschirmte Box ausgeben . Angebote russischer, westlicher und chinesischer Lieferanten für Kartons mit gleichem Kameravolumen und gleichem Abschirmungsgrad beginnen bei 1.500 USD ohne Versandkosten.

Nachdem Sie alle Materialien gekauft haben, können Sie mit der Erstellung unserer schalltoten Boxen beginnen.

Zunächst entfernen wir die Türen und bauen die Schlösser und das geschweißte Befestigungselement ab, um das Sieb und den Absorber nahtlos zu verkleben.



Dann messen und schneiden Sie die Tapete. Kleben Sie sie entlang der Kontur des Kastens und verbinden Sie alle Verbindungen zwischen den Teilen vollständig.











Danach befestigen wir die Tür und prüfen den elektrischen Kontakt zwischen den Komponenten der Box und Teilen der Tapete. Der Widerstand sollte weniger als 1 Ohm betragen.



Messen und schneiden Sie anschließend den Radarabsorber und kleben Sie ihn auf alle Innenebenen der Box.





Ich empfehle Ihnen dringend, alle Arbeiten mit Handschuhen durchzuführen: Der Absorber besteht aus Graphit und hinterlässt Spuren wie bei einer Bleistiftmine.



Insgesamt habe ich ungefähr 6 Stunden gebraucht, um zwei Kartons zu erstellen, wobei die Zeit für die Demontage des Schlosses, alle erforderlichen Messungen, Berechnungen und das Schneiden von Material berücksichtigt wurden.

Nachdem die Box zusammengebaut ist, muss sie belüftet werden und warten, bis der Kleber vollständig getrocknet ist. Der Kleber trocknet schnell genug und am nächsten Tag können die Kartons bereits für den vorgesehenen Zweck verwendet werden. Zur ausdrücklichen Überprüfung legen wir ein Handy hinein, schließen die Box, verbinden den Boden und versuchen durchzukommen.

Wie erwartet - der Anruf wird nicht weitergeleitet, die Verbindung zum Bluetooth-Headset wird getrennt, das Telefon wird vom WLAN-Router getrennt. Aufgrund dessen kann davon ausgegangen werden, dass wir die Aufgabe teilweise bewältigt haben.

Es wäre großartig, einen optionalen Vergleich von professionellen Boxen mit bekannten Parametern und denen, die ich in einem spezialisierten Labor erhalten habe, durchzuführen, um spezifische Zahlen und Indikatoren für den Abschirmungsgrad im Arbeitsfrequenzbereich und den Reflexionskoeffizienten zu erhalten. Aufgrund der Situation mit Coronavirus funktioniert dies jedoch vorerst nicht. Sobald sich die Gelegenheit ergibt, werde ich eine Studie durchführen und über die Ergebnisse in einem neuen Artikel schreiben - ich hoffe, dass dies für die Leser interessant sein wird!