una interferencia electromagn´etica y que, por requisitos internacionales, deban cumplir con una normativa de EMC espec´ıfica. Tradicionalmente, las medidas de apantallamiento y los ensayos de EMC se han realizado en las fases finales del proyecto, que es cuando la aparici´on de un incumplimiento puede provocar la necesidad de un redise˜no con sus inevitables retardos y costes a˜nadidos. Hoy en d´ıa, la simulaci´on electromagn´etica y las soluciones anal´ıticas son muy im- portantes en las fases iniciales de los proyectos porque son capaces de aportar informaci´on muy valiosa para su desarrollo cuando todav´ıa no es posible realizar ninguna medida para asegurar el cumplimiento de los requisitos de EMC. El conocimiento de una metodolog´ıa que garantice resultados fiables en el c´alculo de las magnitudes electromagn´eticas en cavidades ser´a de gran ayuda a las empresas y los laboratorios de EMC.
1.3.
Problem´atica asociada
Como primera soluci´on al problema de la estimaci´on de la efectividad de apantallamiento se pens´o en resolver te´oricamente el problema gracias a la resoluci´on computacional de las ecuaciones de Maxwell mediante m´etodos num´ericos como diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD, del ingl´esFinite-Difference Time-Domain) o m´etodo de los momentos (MoM, del ingl´es Method of Moments). Esta soluci´on necesita un modelo geom´etrico 3D del problema que, para el caso de alta frecuencia, debe ser muy preciso, y, si el tama˜no del problema es relativamente grande, el tama˜no de la malla necesaria para resolver el caso hace que se requiera mucho tiempo de unidad de control de procesos (CPU, del ingl´es Control Processing Unit) y grandes recursos de memoria, con lo que se hace muy dif´ıcil su manejo en ordenadores normales. Por otro lado, estos m´etodos deterministas son muy sensibles a los posibles cambios que pueda tener un prototipo, en cuanto a la instalaci´on de los equipos, el recorrido de los cables, los materiales utilizados, la posici´on exacta de las sondas de campo, etc´etera, proporcionando valores diferentes de SE al variar alguno de estos par´ametros. El nivel de campo el´ectrico en un ´unico punto a una frecuencia determinada dentro de una cavidad resonante puede variar dr´asticamente debido a las ondas estacionarias que se generan en un entorno reverberante. Sin embargo, los par´ametros estad´ısticos de los campos electromagn´eticos permanecen bastante constantes frente a peque˜nos cambios en la cavidad. Por lo tanto, el estudio del comportamiento estad´ıstico de las magnitudes electromagn´eticas es imprescindible para obtener una soluci´on v´alida.
Algunos autores proponen una estrategia novedosa para resolver el problema basada en la descomposici´on topol´ogica del escenario electromagn´etico. Esto permite dividir el problema en dos problemas independientes que se resuelven sucesivamente. Para el caso de alta frecuencia, el primer paso consiste en calcular la interacci´on electromagn´etica entre la se˜nal incidente y la estructura externa del equipo, y as´ı conocer el nivel de campo el´ectrico en los puntos de entrada, como ventanas y ranuras. El segundo paso consiste en calcular la distribuci´on de campo el´ectrico
6 Introducci´on dentro de la cavidad interna, ya que, mediante la aproximaci´on del equilibrio de potencias, se puede determinar la densidad de potencia media dentro de la cavidad. Para el estudio del entorno electromagn´etico en una cavidad resonante se utiliza la teor´ıa estad´ıstica de los campos electromagn´eticos en c´amaras reverberantes (RC, del ingl´esReverberation Chambers).
A este respecto hay que decir que la teor´ıa estad´ıstica tiene una larga historia y una am- plia bibliograf´ıa, sin embargo, la normativa que describe los procedimientos de medida y los m´etodos de ensayo en c´amaras reverberantes es bastante actual. Una RC no es m´as que un recinto apantallado cuyas dimensiones son grandes respecto a la longitud de onda de la se˜nal que se transmite. Su aparici´on en los est´andares internacionales de EMC ha provocado que se incremente su utilizaci´on para aquellos ensayos en los que presenta claras ventajas frente a los ensayos tradicionales en c´amaras semianecoicas. Principalmente para ensayos de susceptibilidad radiada y medidas de SE, las RC presentan unas caracter´ısticas de entorno electromagn´etico m´as cercanas a la realidad de un equipo instalado en una estructura met´alica rodeado de otros equipos. Este aumento en su utilizaci´on ha derivado en un mayor y m´as riguroso conocimiento de c´omo se comportan los campos electromagn´eticos en el interior de las c´amaras reverberantes. Adem´as, la aparici´on de nuevas aplicaciones de las RC dentro del ´ambito de las comunicaciones m´oviles ha provocado un aumento en el n´umero de publicaciones sobre la caracterizaci´on de entornos reverberantes en los ´ultimos a˜nos.
El m´etodo tradicional de medida de efectividad de apantallamiento consist´ıa en enfrentar dos antenas iguales y realizar dos medidas: la primera de referencia sin el recinto a medir y una segunda colocando el recinto a medir entre las dos antenas. Este procedimiento presenta muchas dificultades y limitaciones en cuanto al tama˜no y tipo de las antenas a utilizar, distancias m´ınimas de medida que hay que cumplir y dimensiones del recinto que se puede medir. A lo largo del tiempo, diferentes entidades de normalizaci´on han tratado de definir procedimientos de medida para la efectividad de apantallamiento de materiales, cables, recintos apantallados o estructuras. Cada uno de estos procedimientos tiene en cuenta el rango de frecuencias de utilizaci´on, el tama˜no de la muestra que hay que medir, las dimensiones del recinto o el volumen. En apartados posteriores de esta tesis se detallar´an los procedimientos de medida para peque˜nas muestras de material, para salas apantalladas de m´as de 2 metros y el procedimiento de c´amaras reverberantes anidadas. Pero, incluso con esta incalculable ayuda, la medida de la efectividad de apantallamiento no es una tarea f´acil y todav´ıa existen algunas limitaciones y problemas no resueltos que siguen siendo investigados. Por ejemplo, el m´ınimo tama˜no de la muestra para la medida de la SE de un material, qu´e tipo de antena receptora es el mejor y su localizaci´on dentro de las estructuras o recintos peque˜nos, o cu´al es el ancho de banda ´optimo para la utilizaci´on de la nueva t´ecnica de barrido en frecuencia. Muy recientemente, en 2013, se ha publicado un nuevo procedimiento de medida de la SE para recintos o cajas cuyas dimensiones sean menores de 2 metros que utiliza la teor´ıa estad´ıstica de las RC.
1.4. Planteamiento y objetivos iniciales 7