随着无人机和无人飞行器在商业、工业和防务行动中变得日益重要，其运行的电磁环境也愈加复杂。 电磁干扰 (EMI) 可能危及关键任务系统、降低性能并带来安全风险。本白皮书探讨了EMI屏蔽在无人飞行器中的技术、操作和战略重要性，并概述了TE Connectivity的高性能材料如何提供先进的集成解决方案以应对这些挑战。无人飞行器系统中的EMI可能源于内部和外部。内部方面，电子调速器 (ESCs)、无刷电机、开关稳压器和射频模块等组件会产生干扰。
无人机子系统EMI设计考量
无人飞行器系统中的EMI可能源于内部和外部。 内部方面，电子调速器 (ESCs)、无刷电机、开关稳压器和射频模块等组件会产生干扰。外部方面，地面雷达、卫星链路、附近无人机以及5G基站都构成了EMI环境的一部分。易受EMI影响的子系统包括GNSS/GPS接收器、飞行控制单元 (FCU)、遥测与视频链路，以及如LiDAR、红外和多光谱传感器等传感器阵列。EMI的后果范围广泛，从失控和导航错误到数据损坏、任务可靠性降低以及安全危害。
无人飞行器 (UAV) 集成了多个电子子系统——飞行控制、导航、通信、配电和有效载荷系统——这些系统极易受到电磁干扰 (EMI) 的影响。有效的EMI屏蔽对于确保信号完整性、操作可靠性和符合监管标准至关重要。
飞行控制系统 (FCS)
飞行控制系统 (FCS) 是最关键的无人机子系统之一，其中包含对电机和射频系统产生的电磁干扰 (EMI) 高度敏感的微控制器和惯性测量单元 (IMU)。为降低这些风险，导电弹性体常被使用，因为它能提供卓越的屏蔽效能——高达120分贝（基于受控条件下的内部测试）——同时还提供防尘防潮的环境密封。此外，连接器垫片被应用于接口点，以防止EMI通过连接器泄漏。这些解决方案共同作用，可保持信号完整性以实现稳定的飞行性能，并确保长期抵御环境污染物的侵害。
GPS与导航模块
GPS和导航模块尤其易受干扰，因为GPS信号本身较弱，易受机载电子设备干扰。为减轻干扰，导电胶带提供了一种轻质、灵活的解决方案，可用于包裹GPS模块和线缆；而导电O型圈则为天线安装座提供EMI和环境密封。这些解决方案可改善GPS锁定和精度，同时不会显著增加重量。
通信系统（遥测、射频链路）
通信系统，包括遥测和射频链路，面临着既发射又接收干扰的挑战，这可能影响数据传输。连接器垫片用于屏蔽射频连接器并防止泄漏，而导电弹性体则用于隔离外壳内的射频模块。这种组合可减少串扰，确保可靠的远距离通信。
配电系统（PDB、ESC、电池）
配电系统，包括ESC、电池和布线，由于大电流开关会产生强电磁干扰。导电胶带是包裹ESC和电源线以抑制辐射的有效解决方案，而导电弹性体则为外壳内的电源模块提供屏蔽。这些措施可降低辐射和传导发射，提高对EMI标准的符合性。
有效载荷系统（摄像头、传感器、激光雷达）
该子系统包括与商用无人机应用（如摄影测量、电影摄影、野外测绘、数字高程模型、监控与监视）相关的附件或有效载荷。对于摄像头、传感器和激光雷达等有效载荷系统，EMI可能破坏数据完整性并降低性能。为防止这种情况，可使用导电O型圈和弹性体进行外壳密封，而导电胶带则为线缆和连接器提供快速屏蔽。这些解决方案可在保护设备免受环境污染物侵害的同时，保持图像质量和传感器精度。
电机与执行器
电机和执行器是主要的EMI源，可能影响附近的电子设备。导电胶带应用于电机引线和外壳以抑制辐射，连接器垫片则屏蔽电机连接器。这些轻质解决方案可最大限度地减少EMI耦合到控制电路中，同时不影响机械性能。
