Il ruolo e l'applicazione della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN nei test sulle radiazioni

Astratto: Questo documento si concentra sul LISNA (Line Impedance Stabilization Network) rete di accoppiamento/disaccoppiamento utilizzata nei test sulle radiazioni, con particolare attenzione alla sua applicazione nel LISUN EMI – Sistema ricevitore di prova EMI da 9 KB. Analizza in modo completo il principio di funzionamento, la struttura, le caratteristiche delle prestazioni e gli scenari di applicazione pratica della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN. Attraverso un'analisi teorica dettagliata e dati sperimentali, vengono dimostrate l'importanza e l'efficacia di questa rete nei test di radiazione di interferenza elettromagnetica (EMI), fornendo un prezioso riferimento per applicazioni di ricerca e ingegneria pertinenti.

1. introduzione

Nel campo della compatibilità elettromagnetica (EMC), la misurazione e la valutazione accurate delle interferenze elettromagnetiche sono di fondamentale importanza. LISUN EMI – 9KB EMI Test Receiver è un dispositivo importante per condurre test di conduzione di radiazioni EMI o emissioni condotte. Tra i suoi componenti, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN svolge un ruolo fondamentale nel garantire l'accuratezza e l'affidabilità dei risultati dei test.

La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN, nota anche come Line Impedance Stabilization Network, è progettata per fornire un ambiente di impedenza stabile per l'apparecchiatura sottoposta a test (EUT) e separare i segnali di test dall'alimentazione. Ciò aiuta a misurare con precisione le emissioni elettromagnetiche dall'EUT, siano esse irradiate o condotte. Nei test di radiazione, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN funziona insieme ad altri componenti del sistema di test, come antenne e ricevitori, per catturare e analizzare i segnali elettromagnetici emessi dall'EUT.

Figura: ricevitore di prova EMI EMI-9KB

2. Principio di funzionamento della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN

Il principio di funzionamento di base della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN è quello di creare un'impedenza ben definita all'ingresso dell'EUT e di impedire che l'interferenza della rete di alimentazione influenzi i risultati del test. È costituita da una serie di induttori, condensatori e resistori, che sono configurati per formare una rete di impedenza specifica.

Quando l'EUT è collegato alla rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN, la rete presenta un'impedenza stabile di 50Ω (o altri valori di impedenza standard a seconda dei requisiti del test) all'EUT su un intervallo di frequenza specificato. Ciò garantisce che le emissioni dall'EUT siano misurate accuratamente senza essere distorte da disallineamenti di impedenza. Allo stesso tempo, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN disaccoppia l'alimentazione dal circuito di test, impedendo al rumore dell'alimentazione di interferire con la misurazione delle emissioni dell'EUT.

Nei test di radiazione, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN è spesso utilizzata in combinazione con un'antenna. Le onde elettromagnetiche irradiate dall'EUT vengono ricevute dall'antenna e quindi immesse nella rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN. La rete elabora i segnali ricevuti e li invia al ricevitore EMI per l'analisi. La Tabella 1 mostra i valori di impedenza tipici forniti dalla rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN a diverse frequenze.

3. Struttura e componenti della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN

La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN è solitamente composta da diversi componenti chiave. Gli induttori e i condensatori vengono utilizzati per formare circuiti risonanti per ottenere le caratteristiche di impedenza desiderate a diverse frequenze. I resistori vengono utilizzati per controllare l'impedenza e assorbire l'energia in eccesso.

Inoltre, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN include anche connettori e strutture di schermatura. I connettori assicurano una connessione elettrica affidabile tra l'EUT, l'alimentatore e l'apparecchiatura di prova. La struttura di schermatura è progettata per impedire che le interferenze elettromagnetiche esterne influiscano sulle prestazioni della rete. La Figura 1 mostra uno schema della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN.

4. Caratteristiche prestazionali della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN nei test di radiazione

4.1 Risposta in frequenza

La risposta in frequenza della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN è un importante indice di prestazione. Determina l'accuratezza della rete nella misurazione delle emissioni elettromagnetiche su un'ampia gamma di frequenze. La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN utilizzata in LISUN EMI – Il sistema EMI Test Receiver da 9 KB ha una risposta in frequenza piatta all'interno dell'intervallo di frequenza operativa del ricevitore, che è 9 kHz – 300 MHz per il modello EMI – 9 KB. La Figura 2 mostra la curva di risposta in frequenza della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN.

4.2 Perdita di inserzione

La perdita di inserzione si riferisce alla perdita di potenza del segnale quando passa attraverso la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN. Una bassa perdita di inserzione è auspicabile per garantire che i segnali di prova siano trasmessi in modo accurato al ricevitore. La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN nella LISUN EMI – Il sistema 9KB ha una perdita di inserzione inferiore a 0.5 dB all'interno dell'intervallo di frequenza operativa, il che riduce al minimo l'impatto sui risultati del test. La Tabella 2 mostra i valori di perdita di inserzione a diverse frequenze.

4.3 Prestazioni di isolamento

Le prestazioni di isolamento della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN sono cruciali per prevenire l'interferenza tra l'alimentatore e il circuito di prova. La rete dovrebbe fornire un elevato grado di isolamento per garantire che il rumore dell'alimentatore non influenzi la misurazione delle emissioni EUT. La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN utilizzata nel LISUN EMI – Il sistema 9KB ha una prestazione di isolamento di oltre 40 dB tra l'alimentatore e la porta di prova, riducendo efficacemente l'impatto del rumore dell'alimentatore.

5. Applicazione della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN in LISUN EMI – Sistema ricevitore di prova EMI da 9 KB

5.1 Test sulle emissioni condotte

Nei test sulle emissioni condotte, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN è collegata tra l'alimentatore e l'EUT. Fornisce un ambiente di impedenza stabile per l'EUT e misura le emissioni condotte dall'EUT. La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN nella LISUN Il sistema EMI – 9KB può misurare con precisione le emissioni condotte all’interno della gamma di frequenza di 9 kHz – 300 MHz, soddisfacendo i requisiti degli standard pertinenti come CISPR15:2018, GB17743, EN55015e EN55022.

5.2 Test delle emissioni irradiate

Nei test sulle emissioni irradiate, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN funziona insieme a un'antenna. L'antenna riceve le onde elettromagnetiche irradiate dall'EUT e le immette nella rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN. La rete elabora quindi i segnali e li invia al ricevitore EMI per l'analisi. Secondo le ultime CISPR15:2018 standard, il CDNE – M316 Coupling/Decoupling Network for Emission, che è un tipo di rete di accoppiamento/decoupling LISN, dovrebbe essere utilizzato al posto del tradizionale CDN. Il CDNE – M316 che funziona con il sistema ricevitore EMI equivale a testare la perturbazione elettromagnetica irradiata di apparecchi di illuminazione elettrica con una frequenza da 30 MHz a 300 MHz.

5.3 Risultati dei test e analisi

La rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN nel LISUN EMI – Il sistema EMI Test Receiver da 9 KB aiuta a ottenere risultati di test accurati. I risultati dei test sono presentati in un report di test in formato internazionale, che include informazioni quali i livelli di emissione misurati, la gamma di frequenza e il confronto con gli standard pertinenti. Analizzando i risultati dei test, gli ingegneri possono identificare le fonti di interferenza elettromagnetica e adottare misure appropriate per migliorare la compatibilità elettromagnetica dell'EUT.

6. Confronto con altre reti simili

Esistono altri tipi di reti di accoppiamento/disaccoppiamento disponibili sul mercato. Tuttavia, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN utilizzata in LISUN Il sistema EMI – 9KB presenta diversi vantaggi. La Tabella 3 mostra un confronto tra la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN e altre reti simili.

Come mostrato nella tabella, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN ha una gamma di frequenza più ampia, una migliore stabilità di impedenza, una minore perdita di inserzione e maggiori prestazioni di isolamento, il che la rende più adatta per test accurati sulle radiazioni EMI.

7. CONCLUSIONE

In conclusione, il LISNA La rete di accoppiamento/disaccoppiamento è una componente essenziale nell' LISUN EMI – Sistema ricevitore di prova EMI 9KB per test di radiazione. Il suo principio di funzionamento, la sua struttura e le sue caratteristiche prestazionali garantiscono l'accuratezza e l'affidabilità della misurazione delle interferenze elettromagnetiche. Fornendo un ambiente di impedenza stabile, disaccoppiando l'alimentazione e lavorando insieme ad altre apparecchiature di prova, la rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN svolge un ruolo cruciale nei test di emissioni condotte e irradiate. Rispetto ad altre reti simili, presenta vantaggi significativi in ​​termini di intervallo di frequenza, stabilità di impedenza, perdita di inserzione e prestazioni di isolamento. La ricerca e lo sviluppo futuri in quest'area potrebbero concentrarsi sull'ulteriore miglioramento delle prestazioni della rete di accoppiamento/disaccoppiamento LISN, come la riduzione della perdita di inserzione e il miglioramento delle prestazioni di isolamento a frequenze più elevate, per soddisfare i requisiti sempre più rigorosi dei test di compatibilità elettromagnetica.