Nhiễu điện từ (EMI) – tiếng Anh là ElectroMagnetic Interference – là hiện tượng tín hiệu điện hoặc từ bị ảnh hưởng bởi sóng điện từ phát ra từ các thiết bị điện, điện tử hoặc môi trường xung quanh. Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự suy giảm chất lượng tín hiệu trong các hệ thống truyền thông, âm thanh, mạng máy tính và thiết bị điện tử dân dụng.
Có hai dạng nhiễu EMI chính:
Nhiễu dẫn (Conducted EMI): Truyền qua dây dẫn, cáp nguồn hoặc cáp tín hiệu.
Nhiễu bức xạ (Radiated EMI): Phát tán trong không gian dưới dạng sóng điện từ.
Nguyên nhân gây nhiễu điện từ EMI
Một số nguồn gây EMI phổ biến bao gồm:
Thiết bị điện công suất lớn: Máy hàn, động cơ điện, máy biến áp.
Thiết bị không dây: Wifi, điện thoại di động, Bluetooth.
Sóng vô tuyến: Từ đài phát thanh, trạm phát sóng.
Nguồn xung và bộ nguồn switching.
Đường dây điện cao thế hoặc sét đánh trong tự nhiên.
Ảnh hưởng của nhiễu điện từ EMI trong truyền dẫn tín hiệu
Nhiễu EMI có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng trong hệ thống truyền tín hiệu:
Mất tín hiệu hoặc tín hiệu bị méo
Khi EMI can thiệp vào tín hiệu, dữ liệu truyền đi có thể bị sai lệch, méo tiếng hoặc không thể giải mã đúng, đặc biệt trong âm thanh và truyền hình kỹ thuật số.
Suy giảm hiệu suất mạng
Trong mạng LAN/WAN, EMI gây nhiễu đường truyền cáp mạng khiến tốc độ truyền tải giảm, mất gói tin hoặc gây mất kết nối.
Giảm tuổi thọ thiết bị
Tín hiệu bị nhiễu thường làm thiết bị phải hoạt động nhiều hơn để sửa lỗi (error correction), dẫn đến nóng máy và giảm tuổi thọ phần cứng.
Ảnh hưởng đến thiết bị y tế, hàng không và quốc phòng
Trong các lĩnh vực yêu cầu độ chính xác cao như y tế, hàng không, hoặc quốc phòng, EMI có thể gây ra sự cố nghiêm trọng.
Cách giảm thiểu và chống nhiễu điện từ EMI
Để hạn chế tác động của EMI, có thể áp dụng các biện pháp sau:
Sử dụng cáp chống nhiễu: Cáp xoắn đôi có shield (như cáp mạng STP, cáp mạng FTP) giúp ngăn EMI xâm nhập vào tín hiệu truyền dẫn.
Bọc chắn và nối đất đúng kỹ thuật: Sử dụng lớp vỏ kim loại hoặc vỏ dẫn điện và nối đất đúng chuẩn giúp phân tán nhiễu hiệu quả.
Thiết kế bố trí mạch hợp lý: Tách riêng đường tín hiệu yếu và tín hiệu công suất lớn, tránh chạy song song dây nguồn và dây tín hiệu.
Sử dụng bộ lọc EMI (EMI Filter): Lọc nhiễu tại nguồn vào hoặc ra của thiết bị điện tử.
Tuân thủ chuẩn EMC: Thiết kế và kiểm tra thiết bị theo chuẩn EMC (Electromagnetic Compatibility) để đảm bảo thiết bị không phát và không bị ảnh hưởng bởi EMI.
