شیلدینگ چیست؟ | کاربرد شیلدینگ در شبکه

شیلدینگ چیست؟ کاربرد شیلدینگ در شبکه کدام است؟ با توجه به اهمیت شبکه‌های اطلاعاتی برای سازمان‌های مختلف، جهت جلوگیری از تداخلات امواج و محافظت از داده‌ها، بنظر می‌رسد که استفاده از شیلدینگ‌ها نقش فزاینده‌ای دارد. در این مقاله از مجله پاناتل، به بررسی کاربرد Shielding در شبکه و انواع شیلدینگ‌های کابل شبکه خواهیم پرداخت. پس تا پایان همراه ما باشید.

شیلدینگ چیست؟

شیلدینگ چیست؟ سوالی که حتما شما هم با آن مواجه شده و می‌خواهید کمی بیشتر راجع به آن بدانید. شیلدینگ (Shielding) به معنای ایجاد یک لایه محافظتی در اطراف تجهیزات الکترونیکی است تا از آن‌ها در برابر تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) محافظت کند. این تداخلات می‌توانند از منابع مختلفی مانند خطوط برق، دستگاه‌های رادیویی، و سایر تجهیزات الکترونیکی ایجاد شوند و عملکرد صحیح تجهیزات را مختل کنند. در واقع شیلدینگ همانند یک سپر محافظتی عمل می‌کند که تجهیزات الکترونیکی را از گزند امواج الکترومغناطیسی (EMI) و فرکانس‌های رادیویی (RFI) حفظ کند.

چرا به شیلدینگ نیاز داریم؟

از جمله مهم‌ترین دلایلی که به شیلدینگ در شبکه نیاز داریم، می‌توان به این موارد اشاره داشت:

1. کاهش نویز: شیلدینگ به طور قابل توجهی نویز الکترومغناطیسی را کاهش می‌دهد و کیفیت سیگنال را بهبود می‌بخشد.
2. افزایش سرعت انتقال داده: با کاهش نویز، سرعت انتقال داده افزایش می‌یابد.
3. حفاظت از داده‌ها: شیلدینگ از داده‌ها در برابر تداخلات خارجی محافظت می‌کند و امنیت شبکه را افزایش می‌دهد.
4. افزایش طول کابل: در محیط‌های پر نویز، استفاده از کابل‌های شیلددار امکان استفاده از کابل‌های طولانی‌تر را فراهم می‌کند.

انواع شیلدینگ در کابل‌های شبکه

اما انواع شیلدینگ در شبکه کدام است؟ شیلدینگ در شبکه بر اساس نوع و محل استفاده، در دو دسته‌بندی وجود دارد که عبارتند از:

شیلد فویل‌دار (Foil Shield):

شیلد فویل‌دار نوعی محافظ است که در کابل‌های شبکه و سایر تجهیزات الکترونیکی برای کاهش تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) استفاده می‌شود. این شیلد از یک لایه نازک فلزی، معمولاً آلومینیوم یا مس، تشکیل شده است که به صورت فویل دور سیم‌های داخلی کابل پیچیده می‌شود.
شیلد فویل‌دار با ایجاد یک قفس فارادی (Faraday Cage) عمل می‌کند. این قفس از یک ماده رسانا تشکیل شده که می‌تواند میدان‌های الکتریکی را به خود جذب کند. هنگامی که یک موج الکترومغناطیسی به شیلد برخورد می‌کند، جریان‌های القایی در سطح شیلد ایجاد می‌شوند. این جریان‌ها میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند که میدان اصلی را خنثی کرده و از نفوذ آن به داخل کابل جلوگیری می‌کنند.

شیلد بافته‌شده (Braided Shield):

شیلد بافته شده نوعی محافظ فلزی است که به صورت بافتنی دور سیم‌های داخلی کابل پیچیده می‌شود. این نوع شیلد از رشته‌های فلزی نازک و انعطاف‌پذیری تشکیل شده که به صورت بافته شده به هم متصل شده‌اند. شیلدهای بافته شده معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند.

شیلد بافته شده با ایجاد یک قفس فارادی عمل می‌کند. هنگامی که یک موج الکترومغناطیسی به شیلد برخورد می‌کند، جریان‌های القایی در سطح شیلد ایجاد می‌شوند. این جریان‌ها میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند که میدان اصلی را خنثی کرده و از نفوذ آن به داخل کابل جلوگیری می‌کنند.

ساختار بافته شده شیلد باعث می‌شود که این نوع شیلد نسبت به شیلدهای فویل‌دار مقاومت بیشتری در برابر پارگی و آسیب داشته باشد. همچنین، شیلدهای بافته شده معمولاً دارای مقاومت کمتری نسبت به شیلدهای فویل‌دار هستند که باعث می‌شود سیگنال‌ها با افت کمتری از داخل کابل عبور کنند.

مزایای شیلدینگ

شیلدینگ (Shielding) یا محافظت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی، یک تکنیک مهم در مهندسی الکترونیک است که برای بهبود عملکرد و اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. مزایای اصلی شیلدینگ به شرح زیر است:

کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI)

کاهش نویز: شیلدینگ به طور قابل توجهی نویز الکترومغناطیسی را کاهش می‌دهد که از منابع مختلفی مانند خطوط برق، دستگاه‌های رادیویی و سایر تجهیزات الکترونیکی تولید می‌شود.

بهبود کیفیت سیگنال: با کاهش نویز، کیفیت سیگنال بهبود یافته و سرعت انتقال داده افزایش می‌یابد.

حفاظت از داده‌ها: شیلدینگ از داده‌ها در برابر تداخلات خارجی محافظت می‌کند و امنیت شبکه را افزایش می‌دهد.

افزایش طول عمر تجهیزات

کاهش استرس حرارتی: شیلدینگ با کاهش تداخلات الکترومغناطیسی، از ایجاد گرما و استرس حرارتی در اجزای الکترونیکی جلوگیری می‌کند.

کاهش خوردگی: در برخی موارد، شیلدینگ می‌تواند از خوردگی اجزای فلزی محافظت کند.

بهبود عملکرد سیستم

افزایش پایداری سیستم: شیلدینگ به افزایش پایداری سیستم‌های الکترونیکی کمک می‌کند و از اختلال در عملکرد آن‌ها جلوگیری می‌کند.

کاهش خطا: با کاهش تداخلات، احتمال بروز خطا در سیستم‌های الکترونیکی کاهش می‌یابد.

سایر مزایا

افزایش ایمنی: شیلدینگ می‌تواند ایمنی افراد و محیط زیست را با کاهش انتشار امواج الکترومغناطیسی افزایش دهد.

انطباق با استانداردها: بسیاری از استانداردهای ایمنی و EMC (سازگاری الکترومغناطیسی) استفاده از شیلدینگ را الزامی می‌دانند.

کاربردهای شیلدینگ

• صنعت الکترونیک: در تولید انواع تجهیزات الکترونیکی مانند کامپیوتر، تلفن همراه، تلویزیون و …
• صنعت مخابرات: در ساخت کابل‌های شبکه، آنتن‌ها و تجهیزات مخابراتی
• صنعت پزشکی: در تجهیزات تصویربرداری پزشکی مانند MRI و دستگاه‌های الکتروکاردیوگراف
• صنعت خودرو: در سیستم‌های الکترونیکی خودرو برای جلوگیری از تداخل با سایر سیستم‌ها
• صنعت هوافضا: در تجهیزات الکترونیکی هواپیما و ماهواره‌ها برای محافظت در برابر تداخلات فضایی

جمع بندی

در این مقاله از مجله پاناتل کو به بررسی اینکه شیلدینگ چیست؟ چه مزایا و کاربردهایی دارد؟ و دو نوع اصلی شیلدینگ چیست؟ پرداختیم. استفاده از شیلدینگ با توجه به اهمیت جلوگیری از تداخلات مغناطیسی و امواج رادیویی و البته حفظ داده‌ها، خیلی زیاد مهم است. خواندن این مقاله شما را با این اهمیت، بیشتر آشنا می‌نماید.

سوالات متداول شما

شیلدینگ به زبان ساده چه معنایی دارد؟

شیلدینگ به معنی ایجاد یک سپر محافظتی در اطراف تجهیزات الکترونیکی است تا از آن‌ها در برابر تداخلات الکترومغناطیسی محافظت کند، مثل پوشاندن یک سیم با یک لایه فلزی برای جلوگیری از تداخل با سایر دستگاه‌ها.

چرا به شیلدینگ نیاز داریم؟

ما به شیلدینگ نیاز داریم تا از عملکرد صحیح دستگاه‌های الکترونیکی اطمینان حاصل کنیم و از تداخلات بین آن‌ها جلوگیری کنیم. این امر به ویژه در محیط‌هایی که دستگاه‌های الکترونیکی زیادی وجود دارد، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.