Камеры для проведения испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС)

Классификация камер для испытаний на ЭМС

Все камеры коммерческого образца, применяемые для проведения испытаний на ЭМС, можно разделить на три группы: 

1.ЭМС камеры (EMC Chamber):

• SAC
• FAR
• GTEM-cell

2.Камеры для микроволнового диапазона (Microwave Chamber):

• FAR

3. Камеры для тестирования беспроводных устройств связи (Wireless Testing Chambers):

• FAR
  
• Reverberation.
  

Как различаются камеры для испытаний на ЭМС

Камеры для испытаний на ЭМС различаются следующим образом: 

• Полубезэховая камера (SAC, Semi Anechoic Chamber) - стены и потолок камеры облицованы абсорберами, на полу установлена металлическая пластина заземления.
• Полностью безэховая камера (FAR, Fully Anechoic Room) - все поверхности покрыты абсорберами.
• Реверберационная камера (Reverberation Chamber) - все поверхности облицованы металлом.
• GTEM-ячейка (GTEM-cell,Gigahertz Transverse Electromagnetic) - ячейка выполнена в виде пирамидального TEM-волновода с проводящей пластиной внутри.

Типы испытаний на ЭМС

Испытания, проводимые в камерах, можно разделить на Pre-compliance – предварительные испытания и Full Compliance – сертификационные испытания в соответствии с ГОСТами. 

Проводимые испытания:         

• Radiated Immunity (RI) – испытание на помехоустойчивость к излученным помехам
• Radiated Emission (RE) – измерение излученных помех
• Conductive Immunity (CI) - испытание на помехоустойчивость к кондуктивным помехам
• Conductive Emission (CE) - измерение кондуктивных помех
• Wireless OTA Testing – Over-the-Air тестирование беспроводных устройств
• Измерение ДНА и КПД антенны
• Измерение ЭПР объектов
• Измерение параметров антенн, устанавливаемых на борту спутников

На сегодняшний день среди наиболее известных компаний, работающих в сфере ЭМС технологий, можно выделить ETS-Lindgren благодаря исключительному качеству продукции. Ниже рассмотрены различия, особенности и области применения камер ETS-Lindgren.

Различия EMC, Microwave и Wireless камер

1.ЭМС камеры (EMC Chamber)

ЭМС камеры (EMC Chamber) применяются как для проведения испытаний на помехоустойчивость (к излучаемым и кондуктивным помехам), так и для измерения радиопомех (излучаемых и кондуктивных).

К группе ЭМС камер относят следующие типы камер:

• SAC, в которой возможно проведение испытаний на предварительное соответствие RE и сертификационных испытаний RI/CI/CE.
  

•  FAR, в которой проводятся сертификационные испытания RI/CI и RE/CE

•  GTEM-ячейки, позволяющие проводить предварительные испытания RE и RI.

Для обеспечения экранирования в ЭМС камерах применяют специальные виды абсорберов, которые крепятся на ферритовые плитки. При проведении ЭМС испытаний в FAR и SAC нижняя граница рабочего диапазона частот составляет 30МГц.

2. Камеры микроволнового диапазона (Microwave Chamber)

Камеры микроволнового диапазона (Microwave Chambers) предназначены для проведения следующих испытаний:

•  Измерение эффективной площади рассеяния (ЭПР) различных объектов;
•  Тестирование антенн, установленных на борту спутника;
•  Измерения параметров антенн в ближней зоне.

В камерах микроволнового диапазона абсорберы крепятся непосредственно на стены камеры. 

Рабочие частоты таких камер начинаются с 1ГГц.

Для измерения ЭПР крупногабаритных объектов и параметров бортовых антенн требуется БЭК больших размеров. Уменьшить физические габариты камеры позволяет метод «компактного полигона» (short range test method).

Обычно измерения параметров антенн проводят в дальней зоне, т.е. тестируемая антенна облучается плоской волной. Для этого облучатель и тестируемую антенну разносят на расстояние r≥2 D²/λ (D- максимальный габаритный размер антенны, λ-длина волны). Однако использование данного способа влечет за собой увеличение размеров камеры.

Метод испытаний на компактном полигоне заключается в расположении ИТС в ближней зоне крупногабаритного рефлектора. При этом если рефлектор достаточно большой по размеру, то поле в рабочем (тестовом) объеме, расположенном на расстоянии двух фокусных расстояний от рефлектора, будет в достаточной степени однородным по амплитуде и фазе. Существует несколько технических решений для осуществления этого метода:

• Применение облучателя, вынесенного из фокуса рефлектора 

•  Применение двух параболических цилиндрических рефлекторов 

•  Применение антенн Кассегрена или Грегори.

  

3. Камеры для тестирования беспроводных устройств связи     (Wireless Testing Chambers)

К камерам для тестирования беспроводных устройств связи относят FAR и реверберационные камеры. В них осуществляется следующие испытания:

• Измерение ДН и КПД антенны
• TRP/TIS
• OTA тестирования
• GSM
• CDMA
• LTE
• Wi-Fi/WiMAX
• SISO/MIMO
• TRP/TIS и  пр.

При проведении OTA испытаний беспроводные устройства должны находиться в рабочем режиме «прием-передача». Например, при тестировании мобильных средств связи, необходимо использовать эмулятор базовой сотовой станции и коммуникационную антенну.

Типы камер

Полубезэховая камера (SAC, Semi Anechoic Chamber)

Полубезэховая камера SpaceSaver ETS-Lindgren, 26 МГц-40ГГц

Полубезэховая камера предназначена для проведения сертификационных испытаний на помехоустойчивость (RI compliance) и предварительного измерения излученной эмиссии (RE pre-compliance). Все стены и потолок камеры облицованы абсорберами. При этом согласно ГОСТ CISPR 16-1-4-2013 пол должен быть покрыт металлической пластиной заземления для имитации открытой испытательной площадки (OATS). 

Кроме этого в камерах данного типа можно проводить измерения кондуктивных радиопомех (CE Full compliance) в соответствии с ГОСТ 30805.16.2.2-2013 (CISPR 16-2-2: 2005), а также испытания на помехоустойчивость к кондуктивным помехам (СI Full compliance) согласно регламенту ГОСТ Р 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-6-96).

Полностью безэховая камера (FAR, Fully Anechoic Room)

Главным конструктивным отличием FAR от SAC является полное покрытие абсорберами всех внутренних поверхностей, что дает возможность для проведения сертификационных испытаний на помехоустойчивость к излученным (RI) и кондуктивным (CI) помехам, а также для измерения излученных (RE) и кондуктивных (CE) помех.

Примером полностью безэховой камеры является ETS-Lindgren FACT 3 с тихой зоной 1.2м. Камера позволяет проводить испытания в частотном диапазоне от 26МГц до 40ГГц. 

Реверберационная камера (Reverberation Chamber)

В основе работы реверберационных, или эхо-камер лежит не поглощение, а максимальное отражение сигналов от всех поверхностей для создания статистически равномерного, изотропного поля. 

В конструкции реверберационных камер применяются специальные рассеивающие устройства, «мешалки», позволяющие создавать условия, при которых плотность энергии в любой точке камеры изменяется случайно при равномерном статистическом распределении поля по фазе, амплитуде и поляризации.

Реверберационная камера ETS-Lindgren  SMART 80,  80МГЦ-18ГГц

GTEM-ячейки  (GTEM-cell, Gigahertz Transverse Electromagnetic)

GTEM – камерой называют закрытую экранированную ячейку, разработанную для проведения испытаний на ЭМС в диапазоне частот от 30 МГц до 18 ГГц. Камера может использоваться как для испытания устойчивости к радиочастотному электромагнитному воздействию (RI), так и для измерений радиочастотной излучаемой эмиссии (RE). Контроль резонансов и переотражений позволяет определять выбросы уровней сигналов с высокой точностью, при этом отсутствует необходимость установки антенн, что в свою очередь позволяет значительно сократить временные затраты на проведение испытаний (до 8 раз при RE по сравнению с OATS и до 2 раз при RI по сравнению с  безэховой камерой).

Как заказать камеры ETS-Lindgren

Если Вас заинтересовало данное оборудование или Вам необходимо проконсультироваться по техническим вопросам -  свяжитесь с нашими специалистами. На все вопросы по оборудованию для испытаний на ЭМС и РЧ-экранирования Вам ответит Директор департамента измерительных комплексов Гарипов Ибрагим Равильевич, тел.+7-495-204-13-17.

Заказы на оборудование отправляйте на e-mail: gir@sernia.ru.