Una jaula de Faraday es un recinto que se utiliza para proteger contra interferencias eléctricas y electromagnéticas secundarias del exterior o viceversa para evitar que un dispositivo eléctrico contamine su entorno.
Una jaula de Faraday se usa a menudo cuando se desea realizar mediciones precisas en electrónica , electricidad u ondas electromagnéticas .
Tal como lo estudió Michael Faraday durante su trabajo sobre conductores, la jaula de Faraday es un recinto de aluminio conductor que se conecta a tierra para mantener su potencial fijo; está sellado contra campos eléctricos (creados por la simple presencia de una diferencia de potencial, sin que sea necesaria una corriente), ya sea que la fuente perturbadora esté dentro o fuera de la jaula.
Esta estructura también puede tener un efecto protector indirecto contra perturbaciones de origen electromagnético (debido a una corriente). Hablamos más sobre blindaje electromagnético . Para este uso, la estructura no necesita estar conectada a tierra; pero la eficiencia está fuertemente influenciada por la frecuencia de la perturbación, la conductividad y la permeabilidad magnética del material del que está hecho.
En principio, el recinto metálico debería estar cerrado por ambos lados. Pero también puede estar hecho de malla calada. Una cuadrícula con una malla de unos pocos centímetros actúa como un espejo en una onda decimétrica , como se usa en los espejos primarios de los radiotelescopios ( Effelsberg , Nançay ). Cuanto mayor sea la frecuencia de la onda (por lo tanto, cuanto menor sea su longitud de onda), menor debe ser la malla.
Las prestaciones y el coste de una jaula se deben principalmente a sus accesorios: puertas, ventanas, pasajes de ventilación (panal) y fluidos (cortadores de ondas). Los conductores que entran y salen de la jaula deben estar equipados con filtros radioeléctricos, de lo contrario, los conductores se comportan como antenas y reducen en gran medida el rendimiento general de la jaula.
Hay tres técnicas principales para fabricar jaulas industriales de Faraday:
En las tres técnicas principales, es posible agregar ventanas. Sin embargo, las ventanas tienen una eficiencia limitada (alrededor de 80 dB ), lo que hace que disminuya el rendimiento general de la jaula de Faraday. Es por eso que en muchas aplicaciones para preservar el nivel de protección general de la jaula, se instalan cámaras de video blindadas.
Se fabrican mediante bandejas de acero plegadas o mediante paneles de madera revestidos por ambas caras con una chapa de acero. Los contenedores se ensamblan mediante pernos. Los paneles de madera se ensamblan mediante perfiles de ensamblaje de acero.
Ventaja de los envases: insensibilidad a la humedad y variaciones higrométricas. Buena resistencia a la geometría en el tiempo.
Ventaja de los paneles: se pueden cortar. Las dimensiones de la habitación se pueden cambiar.
Las jaulas modulares permiten lograr un rendimiento superior a 130 dB a 1 GHz .
Se fabrican con una tira de cobre de 0,2 o 0,3 mm que se coloca como superposición y se suelda continuamente con estaño.
Esta técnica se utiliza en grandes locales y permite adaptarse a geometrías complejas (esquinas, contratiempos, vigas, pilares).
No hay pérdida de espacio, el cobre se aplica directamente a las paredes.
Las jaulas de cobre permiten alcanzar un rendimiento de más de 120 dB a 1 GHz .
La jaula está hecha con un tapiz metálico colocado con pegamento. Esta técnica tiene las mismas ventajas que las jaulas de cobre.
El rendimiento alcanzado es superior a 60 dB a 100 MHz . Estas prestaciones son suficientes para algunas aplicaciones.