Испытательная система на базе GTEM! камеры ETS-Lindgren

Основные сведения об испытательной системы на базе тестовой GTEM!™ камеры ETS Lindgren

Измерительная система включается в себя все оборудование, программное обеспечение, аксессуары, инсталляцию и обучение персонала, необходимые для проведения тестирования излучаемых помех (radiated emissions, RE) на полное соответствие FCC Раздел 15 и устойчивости к электромагнитным помехам (radiated immunity, RI) в соответствии со стандартом IEC 61000-4-20.  

Система интегрирована с GTEM!™ камерой ETS-Lindgren.  Она включает источник сигнала и усилители, необходимые для генерации требуемой напряженности поля.  Мониторинговый пробник поля используется для измерения и калибровки поля в меньшей секции ячейки и корреляции уровня поля в более широкой части ячейки. Датчик мощности используется для определения абсолютной величины мощности для генерации необходимого электрического поля. Программное обеспечение TILE!™ GTEM автоматизирует и калибровку поля, и измерения. Все компоненты системы встраиваются в стойку 19” (48.3 см).При поставке GTEM! Камеры она готова к использованию, оборудование установлено в стойку и интегрировано, производится проверка функционирования.  Обучение специалистов производится на месте. 

Применение испытательной системы на базе тестовой GTEM!™ камеры ETS Lindgren

- разработка продукции – проверка качества проектирования;
- тестирование на предварительное соответствие;
- проверка качества образцов продукции.

Состав системы и основные измерения 

1. Тестирование устойчивости к излученным помехам (RI)

Метод тестирования соответствует EN 61000-4-20.  Тестовый уровень 10 В/м (измеренный немодулированный). Тестовый сигнал модулирован по амплитуде с глубиной модуляции 80% синусоидальным сигналом 1 кГц. 

Система рассчитана на генерацию электрического поля напряженностью до 10 В/м в нижней части ячейки, где устанавливается тестируемое устройство. Тестовый сигнал модулирован по амплитуде с глубиной модуляции 80% синусоидальным сигналом 1 кГц.  

Устройство тестируется на устойчивость к излученным полям путем корректировки мощности, подаваемой в GTEM, основанной на теоретических уровнях полей, которые могут быть сгенерированы в GTEM. Пробник поля может быть установлен в узкой секции ячейки для корреляции уровней полей в ее широкой части, мониторинг может осуществляться в режиме реального времени в процессе измерения.  В случае отказа тестируемого устройства уровень излучаемого поля снижается и записывается максимальное значение уровня поля, при котором устройство устойчиво к воздействию.

2. Измерение излучаемых помех

Метод измерения соответствует FCC Раздел 15. По принципу взаимности в электромагнитной теории, если подача РЧ напряжения генерирует поле, то введение излучающего поле устройства в объем под перегородкой будет создавать РЧ напряжение на входном разъеме GTEM ячейки.  Создаваемое напряжение будет пропорционально интенсивности излучаемого поля.

3. EMCenter™ модульная РЧ платформа

Ядром системы является EMCenter™ ETS-Lindgren – гибкая измерительная платформа, состоящая из интегрированного микроконтроллера, шасси и модулей различного применения. EMCenter™ используется для решения многочисленных задач при РЧ измерениях. 

Компактное устройство EMCenter™ упрощает систему и обеспечивает централизованное управление. Корпус EMCenter™ размером 3U вмещает до семи модулей. Каждый модуль представляет собой миниатюрный инструмент, оптимизированный для РЧ измерений.  Предложенный EMCenter™ включает измеритель мощности, генератор сигналов и карту РЧ коммутаторов.

4. РЧ усилители мощности

РЧ усилители мощности ETS-Lindgren разработаны специально для ЭМС применений, с учетом жестких требований к антеннам и тестовой камере. За счет применения арсенида галлия (GaAs) эти РЧ усилители обладают большей линейностью, прочной конструкцией и лучшей эффективностью по сравнению с кремниевыми усилителями.  Такие усилители обеспечивают низкий уровень искажений.

5. Программное обеспечение

Программное обеспечение ETS-Lindgren TILE!™ (Total Integrated Lab Environment) – интегрированная тестовая среда для создания и проведения тестирования на ЭМС.  Уникальный интерфейс TILE!™ Содержит все необходимые элементы для создания тестовых сценариев, устраняя необходимость в дополнительном программировании.

ПО TILE!™ GTEM – программное обеспечение, специально разработанное для обеспечения специфических требований тестирования в GTEM ячейках. TILE!™ GTEM поддерживает основные измерения эмиссии и помехоустойчивости, включая управление автоматическими манипуляторами, мониторинг пробника поля и датчика мощности.

6. Измерительная камера GTEM!™    

GTEM! ™ камеры ETS-Lindgren имеют пирамидальную форму и представляют собой нагруженный участок 50-Омной линии передачи. Камеры позволяют создавать тестовый объем, в который помещается тестируемое устройство. На входе обычная 50-Омная коаксиальная линия трансформируется в линию с прямоугольным сечением с соотношением сторон 3:2.  Центральный проводник переходит в плоскую широкую пластину и называется перегородка. Сигнал с генератора, подаваемый на вход GTEM! ™, создает в объеме под перегородкой электрическое поле с равномерным распределением. Эта область с номинально равномерным полем является тестовым объемом при испытаниях на устойчивость к излученным помехам.  

Для увеличения используемого тестового объема перегородка располагается выше центра сечения, характеристики импеданса и равномерность поля при этом сохраняются. Перегородка нагружена на набор резисторов 50 Ом для согласования с импедансом источника.

Эффективность экранирования GTEM!™ камеры 

Экранирующую эффективность GTEM!™ камеры невозможно измерить по стандартным методикам  описанным, например в стандарте IEEE-299, из-за ее размеров и формы. Из - за ограничений по размеру обычные антенны не могут использоваться для генерации сигнала внутри GTEM!™ камеры. Кроме того, напряженность электрического поля вдоль GTEM!™ камеры  может варьироваться более, чем на 20 дБ от одного конца до другого. Поэтому были разработаны альтернативные методы, так как основной технической проблемой является выбор опорного сигнала для проверки эффективности экранирования.Например, проверка эффективности GTEM!™ камеры модели 5407 этим методом была выше 80 дБ.

Расположение тестируемого устройства

Для корректного измерения излучаемых помех с помощью GTEM!™ камеры необходимо располагать тестируемое устройство по трем ортогональным осям.  Для точного позиционирования тестируемого устройства может быть применен ручной манипулятор (опция). Данный манипулятор обеспечивает быстрое тестирование устройства не только в стандартных трех положениях, но и в 9, 12, 12+4 и других положениях (модели 5407 и 5411), которые необходимы для точного измерения сложного устройства в ближней зоне. 

Для автоматизации расположения тестируемого устройства в пространстве ETS-Lindgren также используется 3-х осевой позиционер (опция). Для работы данного позиционера необходима подача сжатого воздуха. Позиционер управляется с помощью контроллера, входящего в систему.

Области применения GTEM!™ камеры

- тестирование компонентов автомобилей;
- калибровка пробников электрического поля (Е-поля);
- тестирование помехоустойчивости слуховых аппаратов;
- тестирование интегральных схем и чипов;
- тестирование эффективности экранирования;
- тестирование разрабатываемых беспроводных устройств.

Преимущества GTEM!™ камеры

- создает высокую напряженность поля при относительно небольшой подводимой мощности;
- генерирует однородные и равномерные поля;
- работает в широком диапазоне частот (30 МГц – 18 ГГц);
- не требует использования антенн, их установки, а также нет необходимости прерывать измерения для переключения рабочего диапазона частот;
- обеспечивает волновое сопротивление 50 Ом;
- обладает превосходным КСВН на всех частотах;
- не требует никаких дополнительных ресурсов, кроме подводимого питания;
- транспортабельна (ячейка установлена на колесиках).

Комплектация камеры GTEM!™ камеры

Стандартная комплектация:

• Дверь 

• Система подсветки 
• Для основной двери – защищенное окно
• Дополнительная проходная панель с радиогерметичной рамкой и разъемами
• Манипулятор ручной EUT
• Пневмонический манипулятор 3-х позиционный (ортонормированный)
• Сборный вентилятор
• Пустая панель (без всего, с разъемами, с рамкой)

Характеристики GTEM!™ камеры

Типовые измерения излучаемых помех (10 000 точек) проводятся за 15 минут или менее, а типовое тестирование устойчивости может быть проведено в два раза быстрее обычного времени. Тестирование помехоустойчивости, проводимое в GTEM!™ камере, соответствует IEC 61000-4-3, Приложение D. Равномерность поля ±3 дБ на частотах до 1 ГГц и ±4 дБ на частотах выше 1 ГГц.  С некоторыми ограничениями GTEM!™ также может являться альтернативной площадкой для измерения излучаемых помех. 

Базовая конфигурация испытательной системы на базе тестовой GTEM!™ камеры ETS Lindgren

Оборудование

Программное обеспечение и ПК

Установка и ввод в эксплуатацию

Обучение

Установка, ввод в эксплуатацию, обучение испытательной системы на базе тестовой GTEM!™ камеры ETS Lindgren

Система устанавливается квалифицированными специалистами ETS-Lindgren.  После установки система проверяется путем проведения двух измерений: КСВН и общего сопротивления.  Эти измерения демонстрируют Заказчику, что КСВН ячейки составляет 1.7 или менее, а сопротивление равно 50 Ом ±1 Ом.  После проведения указанных измерений производится обучение персонала Заказчика (до 2 человек) по работе с системой, требованиям ЭМС тестирования и обслуживанию системы. 

Обучение работе с программным обеспечением TILE!™ производится после окончания тестирования характеристик системы.  Программное обеспечение будет установлено, а также будет произведено определение всего подключенного оборудования. Для окончания ввода системы в эксплуатацию проводятся приемо-сдаточные испытания.  По результатам испытаний оформляется протокол. Дальнейшее обучение специалистов содержит указания по созданию и модификации тестовых сценариев. Обучение рассчитано на два (2) дня по 8 часов. 

Предоставляемая документация

- Руководство по эксплуатации GTEM!™ и тестовым оборудованием (на русском или английском языке)
- Список кабелей с описаниями
- Руководство по эксплуатации ПО TILE! ™
- Отчет о заводских испытаниях
- Сертификат о прохождении обучения по работе с системой и ПО (по желанию)

Консультация специалиста по выбору оборудования

Для правильного выбора оборудования 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, e-mail: gir@sernia.ru.