Zkoumání zásadní role stíněných místností při testování elektromagnetické kompatibility

Testování elektromagnetické kompatibility (EMC): Zajištění hladkého provozu zařízení

Testování elektromagnetické kompatibility (EMC) označuje schopnost zařízení nebo systémů fungovat ve svém elektromagnetickém prostředí v souladu se stanovenými požadavky a bez způsobování nepřijatelného elektromagnetického rušení okolního zařízení. Návrh a testování EMC jsou doplňkové procesy, přičemž kvalita návrhu EMC je ověřena testováním EMC.

Zvukový design EMC je základním kamenem zajištění správného fungování produktů. Je zásadní provádět predikci a posouzení kompatibility EMC v průběhu celého procesu návrhu a vývoje produktu. To pomáhá při včasné detekci potenciálních problémů s elektromagnetickým rušením a přijímání nezbytných opatření pro potlačení a ochranu pro zajištění elektromagnetické kompatibility systémů. Neřešení problémů s kompatibilitou až do dokončení produktu nebo dokončení systému může mít za následek značné lidské a finanční náklady na úpravy návrhu nebo nápravná opatření, což často vede k provozním problémům systému.

Komplexní návrh a testování EMC jsou proto nezbytné pro zajištění stabilního provozu produktů v různých elektromagnetických prostředích, aby se předešlo zbytečným problémům a pozdějším investicím do nákladů. Testování EMC není jen důležitým krokem v procesu vývoje produktu, ale také kritickým aspektem při zaručení kvality produktu a uživatelské zkušenosti.

Otevřená testovací místa (OATS), semi-anechoické komory a stíněné místnosti: tři primární testovací prostředí pro elektromagnetické záření

Při testování elektromagnetické kompatibility (EMC) jsou běžně používaná testovací prostředí Open Area Test Sites (OATS), Semi-Anechoic Chambers a Shielded Rooms, všechny schopné simulovat charakteristiky šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru.

• OATS snižuje vnější interferenci elektromagnetických vln na testovacích signálech a minimalizuje odrazy prostřednictvím materiálů pohlcujících elektromagnetické vlny, takže je vhodný pro testování emisí, citlivosti a odolnosti. S účinností stínění 80dB až 140dB může OATS účinně ignorovat vnější rušení okolního prostředí a simulovat podmínky podobné volnému prostoru. Ve srovnání s jinými testovacími prostředími zažívá OATS minimální vnější rušení a není ovlivněn povětrnostními podmínkami, i když s vyššími náklady a prostorovými omezeními.

• Semi-Anechoic Chambers, podobně jako OATS, jsou stíněná prostředí s vodivou zemnicí plochou, ale na podlaze postrádají materiály pohlcující elektromagnetické vlny. Zatímco simulují ideální podmínky otevřeného pole, dochází k odrazům v důsledku zemní plochy, což vede k příjmu přímých i odražených signálů.

• Otevřené plochy poskytují plochý, nerušený a rovnoměrně vodivý povrch simulující ideální otevřené prostředí. Omezený prostor však může mít za následek fázové rozdíly mezi vysílací a přijímací anténou. Při testování emisí se otevřené plochy využívají podobně jako poloanechoické komory.

Tato tři prostředí poskytují podmínky v souladu s pravidly šíření volného prostoru při testování elektromagnetického záření. Výběr vhodného prostředí na základě požadavků na testování a nákladů je zásadní.

Stíněné místnosti vs. bezodrazové komory: Klíčové rozdíly v testovacích prostředích EMC

Při provádění testování elektromagnetické kompatibility (EMC) jsou stíněné místnosti a bezodrazové komory dvě běžně používaná testovací prostředí, z nichž každé má zřetelné rozdíly a aplikace.

• Stíněné místnosti jsou jednoduché uzavřené prostory obvykle vyrobené z kovu, primárně určené k blokování externích rádiových signálů, čímž se snižuje elektromagnetické rušení na vnitřních zařízeních. Jednoduše řečeno, stíněné místnosti zabraňují úniku elektromagnetických vln a vstupu vnějších elektromagnetických vln. Elektromagnetické vlny uvnitř stíněné místnosti se však odrážejí a interferují s vnitřními stěnami, což může ovlivnit výsledky testu.

• Anechoické komory, vylepšení oproti Shielded Rooms, mají stěny pokryté absorbujícími materiály, aby simulovaly prostředí otevřeného pole. Tyto absorbující materiály účinně absorbují elektromagnetické vlny uvnitř komory, čímž snižují nebo eliminují odrazy a interferenční efekty. V důsledku toho jsou anechoické komory spojeny s vyššími náklady především kvůli instalaci těchto absorbujících materiálů. Anechoické komory jsou jako takové vhodnější pro testovací scénáře vyžadující simulaci podmínek v otevřeném poli, jako je interference vyzařování záření z testovacích vzorků. V závislosti na typu a účinnosti krycích materiálů lze anechoické komory klasifikovat jako plné bezodrazové komory nebo semi-anechoické komory.

Při testování EMC je kritický výběr vhodného testovacího prostředí v závislosti na testovaném frekvenčním rozsahu a specifických testovacích požadavcích. Pro testy, jako jsou řízené emise, elektrostatický výboj, přepěťové testování a testování bleskem, jsou stíněné místnosti vhodné, protože zahrnují hlavně rušení elektrického vedení. U zkoušek zahrnujících prostorové záření a prostorové rušení je však nutné testování v bezodrazových komorách, aby se simulovaly podmínky v otevřeném poli a zajistila se přesnost a spolehlivost výsledků zkoušek.

EMC bezodrazové komory: Zajištění přesnosti v testovacích prostředích

Při testování elektromagnetické kompatibility (EMC) hrají anechoické komory EMC zásadní roli při zajišťování přesnosti výsledků testů. Vzhledem k přísným požadavkům zkušebních projektů, zejména při testování vyzařování a odolnosti, je výběr vhodného testovacího prostředí prvořadý.

Výzvy a omezení testovacích míst ve volném prostoru

Zatímco otevřená testovací místa jsou životně důležitá testovací prostředí, jejich stavební náklady jsou vysoké a často se nacházejí daleko od městských oblastí, což vede k nepohodlí při používání. Navíc, pokud se nacházejí v městských oblastech, mohou být náchylné k rušení hlukem pozadí, což ovlivňuje přesnost výsledků zkoušek.

Omezení stíněných místností a vylepšení

Přestože se stíněné místnosti používají jako alternativy k testovacím místům na otevřeném prostoru, trpí problémy s rezonanční frekvencí. Když frekvence záření testovacího zařízení vyvolá rezonanci ve stíněné místnosti, mohou chyby testu dosáhnout až 20 až 30 dB. K vyřešení tohoto problému je nutné nainstalovat na stěny a strop stíněné místnosti absorbující materiály, aby se zeslabily odrazy, čímž se simuluje testovací prostředí otevřeného pole.

Struktura a složení EMC anechoických komor

EMC anechoické komory se obvykle skládají z RF stínících místností, absorbujících materiálů, napájecích zdrojů, antén, gramofonů a dalších komponent. RF stínící místnost zajišťuje, že testy nejsou ovlivněny vnější interferencí, zatímco absorbující materiály zajišťují absorpční charakteristiky komory. Antény a gramofony zajišťují, že testy probíhají podle standardních požadavků.

Význam podlahy

Podlaha komory je rozhodující, protože slouží jako primární odrazná plocha pro elektromagnetické vlny. Měl by být souvislý, plochý a bez nepravidelností, bez mezer přesahujících 1/10 minimální provozní vlnové délky, aby byla zachována kontinuita vodivosti.

Uspořádání kontrolních místností

Aby se předešlo chybám při testování, neměli by se v testovací oblasti nacházet operátoři a kontrolní zařízení testu. Obvykle jsou operátoři a zkušební kontrolní zařízení umístěni v kontrolních místnostech. Kromě toho, pokud je přítomno vysokovýkonné zesilovací zařízení, měla by být zřízena zesilovací místnost, aby se zabránilo interferenci s okolním prostředím.

Nezávislost napájecích systémů

Komora a velín by měly mít nezávislé napájecí systémy, využívající různé fáze zdrojů energie a procházející příslušnými filtry, aby se zabránilo rušení z velínu vstupujícího do komory přes elektrické vedení.

Tagy:SDR-2000B