Grazie alla nuova soluzione EMC destinata alla serie RSA3000N/RSA5000N, Rigol offre una nuova soluzione per test di pre-conformità. Con il metodo di misurazione aggiuntivo è possibile determinare e migliorare valori di picco elevati in una fase di progettazione molto precoce. Questa soluzione di test evita la necessità di un software di test per PC. L'analisi EMV è inoltre notevolmente semplificata dalla gestione ottimizzata del dispositivo (touchscreen o pannello operatore, mouse USB o tastiera USB). Inoltre, le capacità in tempo reale (integrate di serie) della serie RSA forniscono una comprensione approfondita dell'analisi EMC.
La compatibilità elettromagnetica [EMC] è diventata uno degli argomenti più rilevanti negli ultimi 23 anni. Le attività EMC durante la fase di progettazione sono assolutamente obbligatorie per garantire le funzionalità dello sviluppo e proteggere l'ambiente dall'elettrosmog.
Per essere certificato CE, ogni nuovo sviluppo deve essere testato in un laboratorio di test di conformità sulla base dei relativi standard. Questa certificazione è necessaria per portare qualsiasi nuovo prodotto sul mercato. A seconda del tipo di prodotto progettato vengono utilizzati standard differenti. Ad esempio, una "apparecchiatura informatica " [ITE] come un lettore MP3 o un modem (telecomunicazioni) deve essere omologata secondo lo standard CISPR 22 (EN55022). Ogni standard specifica gli intervalli di frequenza per l'emissione condotta e irradiata di un prodotto e definisce i limiti massimi in dBµV per ciascuna analisi. Durante la fase di progettazione, l'analisi di pre-conformità è molto importante: si stima che circa il 50% dei prodotti non superi il primo test di accettazione. Un secondo test di conformità completo è molto costoso e richiede tempo. Anche una eventuale riprogettazione comporta un forte impatto finanziario e richiede del tempo aggiuntivo, spesso "non calcolato", che va comunque ad incrementare i costi. Per evitare questo scenario, l'analisi e le misurazioni EMC sono necessarie non solo nella fase iniziale dello sviluppo ma anche durante tutto il processo, compresi i controlli di pre-conformità. Una ricerca[1] ha messo in evidenza che il costo medio delle attività EMC durante lo sviluppo rappresenta circa il 3-5% dell'intero costo di sviluppo. Tuttavia, se queste attività non vengono eseguite e il test di conformità non viene superato, il costo di post-sviluppo può aumentare di una quota dal 50% al 100%. Per l'analisi EMC e il controllo della pre-conformità, Rigol offre da anni gli analizzatori di spettro della serie DSA800 (inclusi filtri da 6 dB e rilevatore di valore di quasi picco [QP]) e il software per PC S1210, oltre al set di sonde near-field NFP-3. Questa soluzione è stata ora estesa e ottimizzata dando origine alla serie RSA3000N/RSA5000N. Oltre a semplificare notevolmente l'analisi EMC, tale proposta offre funzionalità di analisi ancora più avanzate.
Problematiche EMI
Il concetto di EMC[1] è stato definito per assicurare una pacifica convivenza tra trasmettitore e ricevitore di energia elettromagnetica. Anche le trasmissioni e le ricezioni indesiderate rientrano in questa definizione. Inoltre, le caratteristiche di EMC dovrebbero proteggere lo “spettro elettromagnetico”. Nel termine EMI sono definiti tre elementi principali:
La fonte di interferenza potrebbe essere legata, ad esempio, a effetti parassiti di retroaccoppiamento da un amplificatore o da una sorgente di trasmissione elettromagnetica di un impianto elettrico/elettronico. A causa del diverso percorso di accoppiamento, il disturbo sarà accoppiato al dispositivo suscettibile. Questa interferenza potrebbe originare vari di anomalia nelle funzionalità del recettore EMI (dispositivo sensibile):
- Degradazione delle prestazioni
- Errore di funzione
- Danno all'apparecchiatura (caso peggiore)
Per evitare questo tipo di scenario è importante rilevare la causa principale, incluso il meccanismo di accoppiamento a livello DUT (Device Under Test). Le interferenze EMI potrebbero essere trasmesse tramite diversi percorsi di accoppiamento. Nelle gamme di frequenza inferiori, le interferenze vengono trasmesse principalmente tramite le connessioni di linea (come alimentazione, bus dati, linee analogiche, connessioni RF) poiché la lunghezza d'onda (λ)[2] è maggiore della geometria e il campo elettrico e magnetico sono indipendenti. Entrambi i campi non si propagano ed è necessario un approccio quasi statico (analisi degli elementi induttivi/capacitivi). Se si verificano interferenze indesiderate durante/dopo l'attivazione del DUT su questi percorsi, devono essere testate le connessioni di linea. Questo tipo di test è denominato "emissione condotta".
Quando la lunghezza d'onda di un DUT è uguale o inferiore alla sua struttura, il campo magnetico ed elettrico non sono più indipendenti e iniziano a combinarsi in un campo elettromagnetico (EM). Se ad esempio la geometria presenta 6 * λ, il campo EM non si manifesta più solo alla sorgente: si verifica una propagazione e il DUT inizia a trasmettere un'onda EM (agisce come un'antenna). Le interferenze indesiderate associate alle onde EM sono chiamate "emissioni irradiate". Nel campo vicino alla sorgente EM è necessario un approccio quasi statico.
Il verificarsi di interferenze è, nella maggior parte dei casi, imprevisto e difficile da rilevare poiché la causa principale potrebbe essere legata a vari effetti di accoppiamento. In un dispositivo sotto test le influenze di interferenza principali sono due. La prima è l'interferenza correlata all'interno di un DUT, la quale presenta un'influenza sulla funzionalità del dispositivo in fase di progettazione. Queste interferenze sono disturbi infra-sistema che si verificheranno, ad esempio, in termini di diafonia.
Viceversa, il DUT potrebbe influenzare un sistema indipendente completamente differente con interferenze EMI attraverso disturbi inter-sistema. Ad esempio, in una radio può accadere che venga riprodotto dall'altoparlante un rumore specifico quando un telefono cellulare sta squillando.
Le interferenze potrebbero essere accoppiate in seguito a:
- Accoppiamento galvanico (G-C) - quando due circuiti elettrici utilizzano la stessa impedenza (per esempio, stessa massa)
- Accoppiamento induttivo (I-C) - quando due (o più) loop conduttori con flusso di corrente si influenzano a vicenda con un campo magnetico
- Accoppiamento capacitivo (C-C) - quando due circuiti elettrici hanno un potenziale di tensione diverso
- Accoppiamento elettromagnetico (EM-C) - La lunghezza d'onda è inferiore alla geometria e all'onda EM irradiata nell'ambiente del DUT e/o di altre sezioni del DUT.
Trovare in un DUT il percorso di accoppiamento all'origine della causa principale è molto difficile. Infatti, il percorso di accoppiamento potrebbe anche essere una combinazione di differenti accoppiamenti (ad esempio G-C e C-C contemporaneamente). Trovare una soluzione per un percorso di accoppiamento rilevato è relativamente semplice.
La parte successiva di questo documento descrive lo strumento di test RSA5000N equipaggiato con la nuova funzionalità EMI, cioè uno strumento rivolto all'analisi di pre-conformità.
Modalità EMI dell'analizzatore di spettro in tempo reale RSA5000N / RSA3000N
Gli analizzatori di spettro RSA5000N/RSA3000N sono strumenti multifunzionali che includono un analizzatore di spettro generico [GPSA], un analizzatore in tempo reale [RTSA], un analizzatore di segnali vettoriali [VSA], un analizzatore di rete vettoriale [VNA] e una modalità EMI per i test di pre-conformità. Pertanto, questi dispositivi offrono la migliore combinazione possibile tra elevate prestazioni e flessibilità, mettendo a disposizione una soluzione di test ottimizzata per l'analisi di pre-conformità EMI. In alcune misurazioni EMI, la modalità in tempo reale potrebbe essere un grande vantaggio in quanto consente di effettuare alcune analisi volte a ottenere un miglior quadro generale del problema o ad osservare vari comportamenti del DUT. La modalità GPSA può essere utilizzata per misurare i singoli componenti di un DUT, ad esempio un amplificatore. Con la modalità VSA potrebbe essere misurata la qualità di modulazione o il BER di un'uscita RF, ad esempio durante uno stress di suscettibilità.
La nuova modalità EMI offre una nutrita serie di funzionalità e vantaggi inediti per i test di pre-conformità. Il tutto verrà descritto in dettaglio.
Tabella di scansione
Durante il controllo di conformità (emissione/suscettibilità condotta e irradiata), viene generalmente utilizzato un ricevitore di test [TR] in un laboratorio di test. Tuttavia, un TR presenta diversi svantaggi. È uno strumento di test molto costoso e utilizzabile solo nel campo dell'EMC. Un analizzatore di spettro [SA], viceversa, è più veloce nelle misure, può essere utilizzato in diverse applicazioni ed è notevolmente più economico, soprattutto se è un prodotto Rigol. Tuttavia, nelle misurazioni EMC un TR presenta dei vantaggi significativi rispetto a un SA. I TR con preselezione permettono di utilizzare un diverso range dinamico per ogni misura parziale. Inoltre, con un TR è facilmente ottenibile la risoluzione di frequenza desiderata (solitamente RBW/2 e talvolta RBW/4). Un SA soddisfa la maggior parte dei requisiti CISPR 16.1. I risultati raggiungono un'approssimazione molto buona, assolutamente sufficiente per eseguire i test di pre-conformità. Un TR soddisfa al 100% i requisiti CISPR 16.1 e può essere utilizzato anche nei test di conformità. La nuova soluzione EMI Rigol integrata negli strumenti RSA5000N/RSA3000N compensa la maggior parte degli svantaggi ricorrendo a una tabella di scansione. Gli intervalli di frequenza più utilizzati, compreso quello del filtro RBW a 6 dB corretto per i test EMC, sono predefiniti in 10 range individuali.
Tutte le impostazioni predefinite possono essere modificate/memorizzate in base alle proprie esigenze. Per compensare questi svantaggi con un SA, la soluzione EMI di Rigol memorizza preliminarmente l'impostazione di base delle bande di frequenza più importanti, inclusi i 6 dB RBW richiesti, in una tabella di scansione in singole aree [Ranges]. Tutti i parametri possono essere regolati separatamente per ciascuna area secondo i propri desideri.
Ad esempio, è possibile utilizzare fino a 10.000 punti di misurazione per area. Le impostazioni di base dei punti di misurazione si riferiscono a una risoluzione di frequenza di RBW/2. Per risoluzioni più elevate, è possibile combinare diversi intervalli per un test. Con una combinazione di, ad esempio, 3 intervalli è possibile utilizzare 30.000 punti di misurazione sull'intera frequenza per raggiungere la risoluzione prevista, se necessario. Anche il preamplificatore integrato (opzionale) e l'attenuatore interno (da 0 a 50 dB) possono essere variati per gamma. Con la combinazione di diverse gamme è possibile aumentare il range dinamico della misura completa senza interrompere la misura stessa: infatti, il range dinamico può essere regolato per ogni singola gamma. Gli svantaggi associato alla risoluzione di frequenza e alla gamma dinamica di un SA possono essere compensati in modalità EMI. Oltre al filtro RBW standard a 3 dB, la soluzione EMI contiene anche filtri integrati a 6 dB (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz e 1 MHz). Soprattutto, a differenza di un TR, il modello RSA5000N fornisce funzionalità di analisi vettoriale e in tempo reale del segnale.
Integrazione dei limiti secondo gli standard
Dopo aver selezionato l'intervallo di frequenza desiderato, è possibile caricare le linee limite predefinite e memorizzate dello standard desiderato (ad esempio EN55022, Classe B, AV o/e QP) e visualizzarle sul display con una traccia completamente logaritmica. Ad ogni limite può essere assegnata una curva di misurazione. È possibile attivare una curva di misurazione con un'impostazione del rilevatore separata per ciascun limite pass/fail. È inoltre possibile misurare contemporaneamente diverse curve di misurazione. Per ogni linea di limite è possibile attivare un ulteriore margine di sicurezza, che viene considerato nella visualizzazione Pass/Fail. Soprattutto nel controllo di pre-conformità il risultato dovrebbe essere almeno 5-6 dB al di sotto della linea limite definita per garantire che il controllo di conformità venga superato.
Contatore avanzato/Rilevatori aggiuntivi/Correzioni
Un'altra modalità avanzata è legata al contatore di misurazione. È possibile attivare fino a 3 contatori in parallelo. Ciascuno di essi può essere utilizzato con diversi rilevatori e con valori limite separati. Ad esempio, il contatore del valore di picco [peak] può essere impostato per il primo contatore; il secondo contatore può essere impostato come rilevatore QP e il terzo contatore può essere impostato come nuovo rilevatore CISPR di media [C-AV]. I rispettivi contatori di misurazione possono essere impostati sul picco individuato tramite il marker. I contatori effettuano una rilevazione permanente. Con un valore di picco elevato, ad esempio, ciò significa che il DUT può essere rielaborato e l'influenza sul valore può essere rappresentata immediatamente. Il miglioramento è visibile da subito. Utilizzando tre contatori in parallelo è possibile osservare la misura di picco (caso peggiore) ma con il rilevatore QP è possibile anche visualizzare la frequenza degli impulsi di ripetizione del segnale per un certo periodo. Inoltre, può essere utilizzato un rilevatore di media ponderata per segnali sinusoidali pulsati con bassa frequenza di ripetizione (C-AV[1]), il quale permette di visualizzare il valore medio lineare massimo durante la misurazione.
I contatori possono essere accoppiati con un segnale selezionato nella tabella dei segnali. Non è necessaria un'ulteriore regolazione fine della frequenza del contatore. Quindi, ogni picco nella tabella dei segnali può essere selezionato e misurato anche tramite marker. In alternativa, i contatori possono essere accoppiati a un marker. Per le prove di emissione condotte vengono utilizzati dei componenti aggiuntivi (per es. limitatori di transitori della rete di stabilizzazione della linea (LISN), attenuatore esterno, ecc.). Ciascuno dei componenti ha un'influenza diretta sul risultato del test in base alla gamma di frequenza. Pertanto, nella modalità EMI degli analizzatori RSA3000N/RSA5000N è possibile attivare diverse correzioni. Durante il test, la correzione verrà riflessa nel risultato. I valori di correzione possono essere memorizzati all'interno dello strumento in un file *.csv. Questi file possono anche essere generati in un PC e caricati successivamente nell'analizzatore.
Misurazione
È possibile impostare diverse condizioni di misurazione. Da un lato, le tracce variabili possono essere registrate contemporaneamente con uno o più rilevatori. In alternativa, è possibile registrare solo la situazione peggiore (rilevatore di picco). Successivamente, ogni picco nella tabella dei segnali verrà misurato anche con il rivelatore QP e C-AV. Non è più necessario sviluppare un'intera traccia con QP e C-AV (la durata può essere di diverse ore) perché questi rilevatori sono interessanti solo quando i picchi sono visibili: il tecnico addetto al collaudo dispone delle informazioni in pochi minuti e risparmia molto tempo durante valutazione di pre-conformità.
[1] Il rilevatore di media CISPR rappresenta una nuova definizione CISPR16.1 e sostituisce il rilevatore di media in alcuni standard. Il C-AV prevede una costante di tempo dello strumento in base al filtro passa-basso utilizzata per le bande A, B, C/D ed E. Le larghezze di banda IF sono le stesse di QP (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz). Il C-AV è utilizzato per misurare segnali sinusoidali pulsati a bassa frequenza (segnali con fp <6Hz). Il C-AV viene calibrato con il segnale sinusoidale non modulato (rms).
Il numero di letture nella tabella dei segnali può essere predefinito. Per ottenere una visualizzazione dettagliata di un valore di picco è disponibile uno zoom. Dopo l'analisi, la visualizzazione può essere rimpicciolita per tornare alla proporzione originale.
Documentazione
Nella modalità EMI della serie RSA5000N/RSA3000N, le misurazioni possono essere memorizzate in diversi modi. Ad esempio, la traccia completa del segnale può essere memorizzata come file *.csv o come rapporto di test comprendente impostazioni, limiti, un'immagine del grafico incluso il risultato del contatore: la tabella dei segnali può essere creata come HTML o *.pdf nell'analizzatore stesso o su una chiavetta USB esterna. È possibile modificare l'intestazione del rapporto di test con informazioni come temperatura/umidità, nome dell'operatore, luogo del test, ecc.
La parte successiva di questo documento esaminerà alcuni esempi di misurazioni con emissioni condotte/irradiate e rilevamenti in campo vicino.
Emissione condotta
Come già accennato, l'emissione condotta viene misurata principalmente fino a 30 MHz sulle linee (per es. alimentazione, segnali analogici/digitali, ecc.). Per la prova di emissione condotta sulla linea di alimentazione è necessario alimentare il DUT. Allo stesso tempo devono essere misurati i disturbi del DUT. Il problema è che anche l'alimentazione potrebbe emettere dei disturbi che non devono essere misurati. Un altro aspetto è l'adattamento dell'impedenza per evitare un risultato errato a causa di un disadattamento. La soluzione a questo problema è l'utilizzo di una rete di stabilizzazione dell'impedenza di linea [LISN]. Una LISN blocca tutte le interferenze (tramite componente induttivo) dall'alimentazione all'SA, ma fornisce l'alimentazione al DUT. A seconda del valore di induttanza, è possibile utilizzare una LISN per l'alimentazione CC (5 µH) o CA (50 µH). L'alimentazione verrà bloccata sul percorso verso l'SA (tramite una capacità) ma i disturbi DUT non verranno bloccati e saranno trasferiti. L'impedenza della connessione SA è 50 Ω.
Nell'uso di una LISN sono importanti due meccanismi di sicurezza. Quando viene attivata una LISN o un DUT, la carica elettrica associata al cambiamento di capacità e la corrente scorrono per un breve periodo. Questa corrente transitoria può distruggere il primo diodo mixer di un analizzatore di spettro. Si consiglia di utilizzare un limitatore di transitori tra LISN e SA per proteggere l'analizzatore[4]. Per il primo test si consiglia inoltre di utilizzare un attenuatore esterno per vedere se il DUT genera disturbi di livello elevato. L'attenuatore può essere rimosso dopo il primo test, quando l'utente è sicuro che i picchi di disturbo sono a un livello normale.
In ogni standard definisce la configurazione del test. In figura viene visualizzata la connessione fisica di una configurazione di test:
La connessione a terra della LISN (e del DUT, se possibile) deve essere collegata al piano di massa orizzontale.
Nell'esempio seguente il test delle emissioni condotte è stato eseguito su un alimentatore (Fase) di un dispositivo di test utilizzando una LISN AC da 50µH[5]. Il primo test è stato eseguito con limitatore LISN integrato e il secondo test è stato eseguito senza limitatore.
Le linee limite e i rilevatori sono selezionati per la norma EN55022, Classe B. Il risultato del test include i valori di correzione della LISN. Questo test utilizza due linee limite. La prima è per il rilevatore di media e la seconda linea limite (blu) è per il rilevatore QP. A solo scopo informativo, il rilevatore di picco è stato attivato anche per la misurazione finale, poiché il rilevatore di picco visualizza sempre il valore del caso peggiore. Questo alimentatore è molto vicino al limite inferiore, ma ha superato il test. I picchi più alti possono essere analizzati tramite contatore di misurazione.
Oltre all'analisi EMI, può essere analizzata in tempo reale [RT] anche la banda di frequenza. Questa modalità utilizza un algoritmo FFT molto veloce per calcolare lo spettro di frequenza. Il tempo di calcolo è inferiore a una trama FFT. Pertanto, è possibile un'acquisizione ottimizzata del segnale nel tempo e senza perdere alcuna informazione [6]. In modalità RT è possibile utilizzare diverse visualizzazioni. Ad esempio, nell'ambito della modalità di visualizzazione a densità è possibile vedere una ripetizione del segnale nel periodo di test secondo diversi gradi di colore, quindi è possibile ottenere maggiori dettagli. Le visualizzazioni Densità o Normale possono essere combinate con lo spettrogramma (cascata temporale sulla gamma di frequenza), in cui i diversi valori di ampiezza vengono visualizzati in diversi gradi di colore.
Un ulteriore potente strumento è la visualizzazione combinata di frequenza e potenza nel tempo (con larghezza di banda fino a 40 MHz[7]) e in parallelo. Un analizzatore di spettro permette di visualizzare solo lo spettro di frequenza o lo span zero con la larghezza di banda massima dell'RBW utilizzato, ma non entrambi in parallelo. In figura lo stesso DUT è stato testato con una gamma di frequenza ridotta e con una traccia normale in combinazione con uno spettrogramma. Per questa misura è possibile accelerare il tempo di test a 100 µsec. Gli impulsi di interferenza sono ora visibili nello spettrogramma. Con un marker Z è possibile misurare la differenza di frequenza, ampiezza e tempo di un segnale di interferenza.
Rilevamento campo vicino
L'analisi del campo vicino è una parte molto importante dell'analisi di pre-conformità e del debug della fonte di origine. Con il set per campi vicini (NFP-3) Rigol offre 4 diverse sonde H.
Si tratta di una forma speciale di analisi delle emissioni, poiché la misurazione viene eseguita in un intervallo di campo vicino reattivo (fino a 0,159 * λ)[8]. Nel campo vicino magnetico e/o elettrico il campo deve essere misurato separatamente poiché entrambi hanno uno sfasamento fino a 90° e il campo vicino immagazzina energia cieca senza radiazioni. Per la maggior parte delle emissioni irradiate le cause di origine possono essere rilevate localizzando l'intensità del campo vicino. È possibile effettuare test sulle perdite dell'alloggiamento e su componenti di forte disturbo come cavi a nastro o pannelli LCD. Le sonde più grandi sono utilizzabili per individuare l'area delle interferenze. Le sonde più piccole sono utilizzabili per determinare esattamente la fonte.
Un approccio per l'analisi di campo vicino prevede l'uso dell'analizzatore di spettro con scala di frequenza lineare/senza linee limite e il test, ad esempio, su un intervallo di frequenza da 30 MHz a 500 MHz con un RBW di 100 kHz e l'attivazione del preamplificatore (attenuatore interno: 0 dB) per avere una prima visione dei picchi di interferenza del DUT.
Emissione irradiata
Secondo la descrizione iniziale, la propagazione inizia quando λ è piccolo in relazione alla geometria e campo elettrico e magnetico (E&H) non sono più indipendenti. Entrambi sono in fase e si propagano nell'ambiente. L'emissione irradiata non è facile da testare. In un laboratorio di test viene utilizzata una grande camera ermetica dove le condizioni di campo lontano sono soddisfatte e altre influenze (dovute a componenti esterni come un telefono cellulare, ecc.) non influenzano il risultato. La condizione di campo lontano inizia con una distanza di 4 * λ e l'impedenza d'onda caratteristica è 120 * π Ω (= 377 Ω). La camera ermetica presenta nella maggior parte dei casi un assorbitore a banda larga a parete per l'adattamento dell'impedenza dell'onda elettromagnetica per evitare riflessi. L'altezza dell'antenna a banda larga può essere modificata durante un test per trovare il picco più alto nel DUT durante il test[9].
Nella maggior parte dei casi questo tipo di camera di test non è disponibile per l'analisi di pre-conformità. Pertanto, è necessario valutare modi alternativi.
Innanzitutto, è possibile eseguire una misura in campo libero con una distanza di campo vicino irradiato che è definita da 0,159 * λ a 4 * λ. In questa regione è possibile una valutazione di campo lontano (utilizzando valori di correzione). Per rilevare l'attenuazione dell'area di test[10] dall'ambiente è possibile eseguire un test con una controantenna in sostituzione del DUT e confrontare i risultati con una formula definita di valore teorico. La differenza è l'attenuazione dell'area di test. A seconda della distanza tra le antenne, vengono utilizzati fattori di correzione variabili. Questo test necessita di un'area ellittica conduttiva molto buona[11]. All'interno dell'ellissi non devono essere presenti ostacoli conduttivi superiori a 5 cm.
Il DUT e l'antenna di test si trovano nei fuochi dell'ellissi. È necessario eseguire una variazione di altezza dell'antenna di test per rilevare il massimo.
Questo test richiede molto tempo e un investimento cospicuo. Un modo più semplice per analizzare le emissioni irradiate per il test di pre-conformità consiste nell'utilizzare una cella TEM (Transverse ElectroMagnetic).
Una caratteristica della radiazione delle antenne è il campo lontano. Secondo la descrizione di cui sopra, l'impedenza d'onda caratteristica ZF = E / H, che è in campo lontano, è 377 Ω. L'idea di una cella TEM[12] è rappresentata dall'elemento di un cavo coassiale adatto alla propagazione di onde TEM. L'impedenza d'onda caratteristica in un cavo coassiale è indipendente dalla struttura meccanica ed è sempre 377 Ω. In figura [13] è visualizzata una cella TEM.
È comune nell'analisi di pre-conformità utilizzare una cella TEM aperta: ciò comporta lo svantaggio di vedere le influenze dell'ambiente. Tuttavia, questa potrebbe essere valutata come misura di riferimento con DUT disattivato. Le due curve sul soffitto sono necessarie per l'adattamento, ma ciò comporta un limite di frequenza (gamma di frequenza massima) che è la frequenza di taglio basata sulla generazione di modalità di guida d'onda più elevate su queste curve che ha un'influenza sui risultati del test. Questa cella può essere utilizzata non solo per lo stress di suscettibilità di un DUT, ma anche per approssimazioni ripetibili delle emissioni irradiate di pre-conformità, le quali sono sufficienti per l'analisi di pre-conformità. Il collegamento a un analizzatore di spettro necessita di un blocco DC perché la frequenza di taglio più bassa di un cavo coassiale è 0 Hz (= DC), il che potrebbe distruggere lo strumento. Per l'adattamento dell'impedenza del setto[14]è necessario utilizzare una terminazione da 50 Ω sulla seconda che eviti riflessioni. Il DUT è posizionato tra il setto e la piastra di schermatura inferiore. In figura è visualizzata una configurazione di test.
Un vantaggio delle celle TEM aperte è che gli errori possono essere analizzati anche in parallelo con una sonda di campo vicino, utilizzata per rilevare l'area della causa di origine del DUT.
Analisi di suscettibilità
Sonde di campo vicino, sonde di corrente e celle TEM possono essere utilizzate anche per lo stress di suscettibilità condotta/irradiata di un DUT. In combinazione con questi componenti i generatori RF della serie DSG800 di Rigol sono strumenti ottimali per sollecitare un DUT con una modulazione di ampiezza [AM], ad esempio secondo le norme IEC 61000-4-3[15]. Funzionalità specifiche potrebbero essere controllate durante lo stress tramite l'oscilloscopio MSO8000 per verificare, ad esempio, l'influenza sullo jitter dei segnali di clock o gli errori di decodifica dei sistemi bus oppure per individuare gli effetti della diafonia sulle strip line. La suscettibilità condotta potrebbe essere determinata con una sonda di corrente sul relativo cavo di tensione. Inoltre, l'analizzatore di spettro in tempo reale può essere utilizzato per misurare, in parallelo, sporadiche reazioni di interferenza nel DUT dovute allo stress di suscettibilità. La funzionalità in tempo reale offre diversi tipi di trigger. Uno è il trigger di maschera di frequenza [FMT], che è un campo definito (colore diverso) e che l'RTSA misura solo quando le condizioni del campo sono soddisfatte (per es. misura quando un segnale è all'interno del campo FMT.
La qualità della modulazione digitale dell'interfaccia RF durante lo stress da assorbimento può essere testata tramite il VSA (RSA5000N).
Qui è possibile visualizzare anche i flussi I e Q separatamente per vedere quale parte del trasmettitore è interessata dall'interferenza. Inoltre, durante una situazione di stress potrebbe essere eseguito un test BER.
In aggiunta, con la funzione di analizzatore di rete vettoriale [VNA] è possibile misurare le antenne o altri componenti correlati per controllare se è visibile un possibile degrado delle prestazioni.
Note
[1] Fonte: „NF- und HF Messtechnik, Herbert Bernstein, ISBN: 978-3-658-07377-0, edition: 2015, §4.2.1 (pagina: 269)“
[2] L'EMC (Electro Magnetic Compatibility) combina EMI (EM Interference) ed EMS (EM Susceptibility).
[3] La lunghezza d'onda (λ) di una frequenza (f) è definita con la velocità della luce (C = 3 * 108 m / sec.): λ = C / f. Ad esempio la lunghezza d'onda di 1 GHz: λ = 0,3 m (30 cm). Ad esempio, con una geometria di 1,2 m sarà propagata un'onda di 1 GHz (o frequenze più alte).
[4] Diverse LISN sono già dotate di limitatore di transienti integrato. Controllare la scheda tecnica della LISN per maggiori informazioni
[5] TEKBOX TBLC08
[6] POI: 7,45 µsec @40 MHz RTBW
[7] RSA5000: La BW standard è 25 MHz: opzionalmente è possibile raggiungere i 40 MHz. RSA3000: La BW standard è 10 MHz: opzionalmente è possibile raggiungere i 25 MHz o i 40 MHz
[8] Distanza del campo vicino a 3 GHz: fino a 0,0159 m (1,59 cm); distanza di campo vicino a 30 MHz: fino a 1,59 m
[9] A causa della "propagazione a 2 vie" con fascio diretto e un punto di riflessione sulla terra
[10] Potrebbe succedere che ostacoli al di fuori dell'ellissi producano riflessioni indesiderate. Pertanto, l'attenuazione dell'area di test deve essere valutata preliminarmente.
[11] Questo potrebbe essere effettuato con un foglio metallico o con un'area in rete metallica
[12] L'onda TEM è un'onda elettromagnetica trasversale che descrive un'onda piana omogenea.
[13] Fonte dell'immagine: „Elektromagnetische Verträglichkeit, Adolf J. Schwab / Wolfgang Kürner, ISBN: 978-3-642-16609-9, edition: 6, §5.7.3 (pagina: 231)“
[14] Il setto della cella TEM è il nucleo centrale della struttura coassiale. Il progetto meccanico deve raggiungere l'impedenza di 50 Ω sulla gamma di frequenza specificata.
[15] Onda sinusoidale, 1 kHz, profondità di modulazione dell'80%, sweep da 80 kHz a 1 MHz
