GPSとWi-Fiが密閉された銅張ボックス内で動作するのはなぜですか？

Raspberry Piベースのプロジェクトを、端がはんだ付けされ、銅の表面が接地された、銅クラッドFR4 PCBで作られたDIYボックスに組み立てたところです。

箱に蓋を付けると、オンボードWi-FiとUSB GPSレシーバーが機能しなくなります。つまり、PiがWi-Fiから外れ、GPSフィックスが失われると予想していました。

代わりに、認識できる影響はありません。Wi-FiとGPSは、金属製の蓋がないかのように機能します。

このプロジェクトを銅張りのケースに入れた理由は全体として、RFからシールドするためでした（5W VHF FMトランスミッターの近距離フィールドで動作します）。

ここに写真があります

一時的な蓋をして…

（細い被覆を取り除いたワイヤーは、蓋が電気的に接触していることを確認するためのものであり、上部のUSB電源バンクは、接触を確実にするために下向きの圧力を提供しているだけです）

ボックスを効果的なファラデーシールドにするには、上蓋の周囲全体がボックスの残りの部分と電気的に接触している必要があります。これに失敗すると、RFは蓋のほぼ絶縁された面から内部の電子機器に簡単に結合できます。

また、エンクロージャーの側面にある大きな開口部を見落とさないでください。GPSが機能するかどうかは疑問ですが、2.4 GHz信号の入力/出力を可能にすることができます。

約1 cmごとに良好な接点がある場合でも、アンテナがギャップ（数mm）の非常に近くにあると、RFエネルギーが強く入ります。

数ヶ月前に、「なぜIRレシーバーの周りに金属製のケージがあるのか​​」という質問に答えました。

多くのIRレシーバーが金属製のケージに入っているのはなぜですか？

Richard Feynmannの講義を読んで、減衰は1ネパー（8.6dB）* 2 * pi *波長/分離であることがわかりました。

したがって、アンテナがグリッド内に3mmある3mmワイヤーグリッド（ファラデーケージを作る）の減衰は、e ^-（6.28）= 1/533または54dBです。

ここには2つの大きな落とし穴があります。最初はふたの問題です。ふたは縁全体に沿ってしっかりと接続する必要があります。これを行う最も簡単な方法は、銅箔テープを使用することです。

2番目の問題は、ケージを貫通するワイヤーがあることです。穴を通るワイヤーやケーブルはアンテナとして機能します。穴が小さい限り、問題はワイヤーだけです。

おそらくあなたはワイヤーが必要です。ファラデー箱に信号と電力を出し入れするには、基本的に3つの方法があります。最初は光ファイバーを使用することです。これはシンプルで効果的ですが、高価で非標準であり、速度が遅いか、本当に高額です。また、ファイバーを介して多くの電力を送ることも困難です。

2つ目は、コンデンサまたはpiネットワークの形ですべてのワイヤにフィルタを追加し、貫通点でシールドに接続することです。これは、シリアルポートのような電力および低速信号には適していますが、高速信号には適していません。

最後の方法は、シールドケーブルを使用して、ケーブルシールドを貫通点でエンクロージャに接続することです。これは、USBやイーサネットなどの高速信号に必要なことです。PCの背面にあるIOパネルを見ると、コネクタとスプリングフィンガー用の切り欠きがある金属片があることがわかります。その部品の目的は、コネクタの接地シールドをシャーシに電気的に接続することです。これがないと、シールドはマザーボードのグランドにのみ接続され、シールドが損なわれます。