Come vengono impostati i test del ricevitore EMI e EMC per i test di pre-conformità

Prima che un prodotto venga introdotto sul mercato, EMC il test è necessario per ottenere una certificazione del test di emissione e immunità elettromagnetica. Tuttavia, il costo dell'esecuzione reale EMC test è alto. Il prodotto deve essere testato in un laboratorio di test di pre-conformità EMC prima di essere sottoposto a quello effettivo Test EMC. Per assicurarsi che il dispositivo superi il EMI / EMC test di conformità, i test di pre-conformità replicheranno ogni test effettuato presso EMI / EMC strutture di prova. I test di pre-conformità sono meno costosi e produrranno risultati quasi identici a quelli dei laboratori di test di conformità, che sono molto costosi e difficili da superare.

Tipi di test di pre-conformità EMI
Le emissioni condotte e irradiate rappresentano la maggior parte dei fallimenti dei test EMI. Le emissioni possono essere testate utilizzando LISUNs ricevitori EMI. L'impostazione e la misurazione dei test di pre-conformità delle emissioni irradiate e condotte sono spiegate di seguito.

Test sulle emissioni radiate
L'emissione di radiazioni può essere misurata utilizzando un metodo di campo vicino o un metodo di campo lontano. Comprendere la distinzione tra misurazioni in campo vicino e in campo lontano è necessario prima di imparare a misurare l'emissione irradiata in questi campi.

Un campo magnetico viene creato quando l'elettricità oscillante scorre attraverso un conduttore. Il campo magnetico indotto genera anche un campo elettrificato. Vicino al prodotto, il campo magnetico ha una bassa impedenza nota come campo vicino mentre il campo elettrico ha un'impedenza elevata. Un campo lontano è quello in cui i campi elettrico e magnetico si combinano alla stessa impedenza a una distanza specifica.

Prova di emissione irradiata Near-Field
Per misurare le onde del campo elettrico e delle onde del campo magnetico, una sonda di misurazione è posizionata vicino al circuito. Il metodo di misurazione più economico utilizzato dai progettisti per acquisire un'idea di come risolvere i problemi nei test EMI sui loro prodotti è questo. Il test in campo vicino fornisce informazioni sull'EMI introdotto nel dispositivo durante il test di pre-conformità, tuttavia non è preciso come un test in campo lontano.

Per misurare i test in campo vicino, avrai bisogno di a analizzatore di spettro e sonde di misura. Sebbene sul mercato siano presenti vari costosi analizzatori di spettro, in alcune circostanze sarebbe sufficiente un "esploratore RF tascabile" o un dongle per analizzatore di spettro USB. Affinché il segnale dalla sonda venga amplificato e inviato all'analizzatore di spettro in questa disposizione, è necessario un amplificatore RF.

Prova di emissione irradiata in campo lontano
L'emissione non può essere letta con precisione mediante misurazione in campo vicino; può solo offrire un senso approssimativo di risoluzione dei problemi. I test delle emissioni irradiate in campo lontano vengono quindi utilizzati negli impianti di prova EMI/EMC. Questo costa denaro e richiede un certo sforzo per la configurazione. Nei laboratori di pre-conformità, è quindi difficile installarlo, sebbene alcuni laboratori di pre-conformità EMC offrano questa disposizione. Esistono due tipi di posizioni in cui è possibile utilizzare il test in campo lontano.

1. Sito ad area aperta (OTA)
La configurazione per il test in un'area aperta è in uno spazio aperto con pochi oggetti riflettenti RF nelle vicinanze. Affinché l'antenna riceva le misurazioni direttamente dall'EUT (apparecchiatura in prova) e il riflesso del suolo, il suolo deve essere livellato e riflettente RF.
L'EUT e l'antenna devono essere distanziati di almeno 3 metri l'uno dall'altro. La misurazione del campo vicino, che è meno precisa, viene utilizzata quando la distanza viene ridotta a meno di 3 metri. Una lunghezza d'onda è di 10 m per letture accurate a 30 MHz, mentre una lunghezza d'onda è di 3 m per letture accurate a 100 MHz.

2. Camera semi-anecoica (SAC)
La sostanza che assorbe RF è incorporata nelle pareti metalliche della camera semianecoica. Il segnale RF prodotto dall'EUT viene assorbito dal materiale che assorbe RF. A seconda dello standard applicato al prodotto, le dimensioni della camera variano. Tipicamente, c'è una distanza di 3m, 5m e 10m tra l'antenna e l'EUT.

Analizzatore di spettro / ricevitore EMI
Ogni laboratorio ha bisogno di un analizzatore di spettro per misurare con precisione i segnali RF, come menzionato nel test in campo vicino. Fare in modo che l'analizzatore di spettro possa esaminare tutte le gamme di frequenza necessarie per l'EUT (ad esempio, da 30 Mhz a 5 Ghz). La capacità di misurare "picco", "medio" e "quasi picco" nella maggior parte degli analizzatori di spettro aiuta nella misurazione.

Antenna
L'antenna è la parte più cruciale del sistema di misurazione in campo lontano. Le dimensioni e il costo dell'antenna aumenteranno per le misurazioni a frequenza più bassa mentre aumenteranno per le misurazioni a frequenza più alta. Per ottenere i fattori precisi dell'antenna richiesti per una misurazione accurata dell'intensità del campo, l'antenna deve essere calibrata. L'antenna può essere sollevata da 4 a 6 metri per ricevere il segnale EMI massimo perché il segnale è più forte a un'altezza specifica. Non è possibile effettuare misurazioni a bassa frequenza utilizzando l'antenna più economica. L'antenna basata su PCB utilizzata per misurare la frequenza tra 0.6 GHz e 10 GHz è illustrata nell'immagine seguente.

Test di emissione condotto
La configurazione e le apparecchiature necessarie per una prova di emissione condotta sono sostanzialmente meno difficili di quelle per una prova di pre-conformità alle emissioni irradiate. Per il test di pre-conformità delle emissioni sono necessari solo un analizzatore di spettro e un dispositivo LISN. Le numerose alternative all'analizzatore di spettro per l'emissione irradiata sono già state descritte sopra. Esaminiamo ora le funzioni dei dispositivi LISN.
Rete di stabilizzazione dell'impedenza di linea, o LISN in breve, è il nome dello strumento utilizzato per le prove di emissione condotte. L'apparecchio sarà collegato all'EUT e all'alimentazione. Sarà utile misurare il rumore RF prodotto dall'EUT in alimentazione. Un analizzatore di spettro può essere utilizzato per misurare il rumore a radiofrequenza misurato dal gadget LISN.

Limiti EMI/EMC
Le linee guida normative EMI del paese determinano le limitazioni EMI/EMC. La FCC negli Stati Uniti controlla le interferenze (Federal Communications Commission). I dispositivi sono suddivisi in Classi A e B dalla FCC. I dispositivi classificati in Classe A sono destinati all'uso industriale, mentre i dispositivi di Classe B sono quelli destinati all'uso domestico. Le limitazioni FCC per i dispositivi di Classe A e Classe B sono visualizzate nella tabella seguente.

Il CISPR disciplina le interferenze in Europa. Anche questo dispositivo è diviso in due tipi. Le categorie corrispondono a FCC. Le apparecchiature industriali rientrano nella Classe A, mentre i dispositivi residenziali rientrano nella Classe B. Di seguito sono riportate le restrizioni per questi dispositivi secondo CISPR.

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