Expliquer le système de test d'immunité conduite RF

L'un des tests de compatibilité électromagnétique est une radiofréquence (RF) effectuée en continu test d'immunité. Ceci est fait par RF menée système de test d'immunité.
Dans le contexte des normes EN pour les environnements souvent domestiques, commerciaux ou industriels, cette propriété est communément appelée susceptibilité électromagnétique conduite (EMS). Dans certaines industries, telles que les industries automobile, aérospatiale et spatiale, ainsi que les industries ferroviaire et maritime, plusieurs types de tests d'immunité peuvent être nécessaires. Chaque secteur utilise son propre ensemble d'exigences de test d'immunité.

Description
Contrairement à la radiofréquence (RF) qui est émise dans l'environnement, la radiofréquence (RF) qui est conduite se concentre sur le couplage et l'exposition via des lignes ou des câbles liés. Les systèmes de couplage capacitifs et inductifs peuvent fournir des transmissions de bruit sur les fils associés, qui peuvent se diriger vers les équipements électroniques ou électriques.
Les quantités d'interférences envoyées sur ces lignes de câblage conduites auront des degrés d'intensité variables en fonction du champ auquel elles sont soumises. Lorsqu'il y a un champ électrique ou magnétique plus important, il y aura également un plus grand degré de bruit de radiofréquence (RF) qui se déplacera sur le câblage associé.

Test d'immunité aux RF conduites
Pour effectuer un bruit ou une interface RF, les tests d'immunité tentent d'imiter le même stress environnemental en utilisant diverses techniques d'injection et de test. Le graphique suivant explique les idées sous-jacentes au test qui est généralement effectué conformément à la norme CEI 61000-4-6 et utilise la technique de remplacement en conjonction avec un réseau de découplage de couplage (CDN).

Système de test
Pour effectuer un test d'immunité précis le long des lignes électriques et de données à des vitesses allant jusqu'à 1 GHz, RF menée système de test d'immunité est utilisé. Ils peuvent évaluer la réponse du DUT (l'appareil testé) aux fluctuations de puissance, ce qui permet aux ingénieurs d'analyser avec précision la susceptibilité de l'appareil lorsqu'il est soumis à une baisse ou à un pic d'énergie conduite.
Lors de l'évaluation de la sensibilité d'un appareil aux baisses et surtensions potentielles de l'énergie conduite, la norme d'essai CEI 61000-4-16 décrit tous les paramètres auxquels il doit répondre. Lors des tests, les bandes passantes les plus fréquentes varient de 10 kHz jusqu'à 400 MHz.

Caractéristiques :
Amplificateur de puissance RF interne
Plusieurs modules amplificateurs sont disponibles. Sur la plage de fréquence indiquée, la puissance de sortie maximale qu'il peut atteindre est de 75 W. Comme il peut accéder à l'entrée de l'amplificateur via le panneau arrière du RFCI61000-6, il peut l'utiliser non seulement avec le générateur interne mais également avec n'importe quel générateur externe. Des amplificateurs d'une puissance de 25 W et 75 W sont livrés en standard.
L'amplificateur de puissance RF établit les contraintes de niveau et de fréquence de test en liaison avec les autres équipements qui lui sont liés.
Lorsque vous travaillez avec des niveaux de puissance inférieurs, des amplificateurs sont souvent inclus dans l'équipement de test. Cependant, lorsque vous travaillez avec des niveaux de puissance plus élevés, les amplificateurs sont généralement externes.
Lorsqu'un amplificateur externe est utilisé, un coupleur bidirectionnel est nécessaire pour effectuer les mesures de puissance directe et inverse standard qui sont effectuées via le système RF. Lors de la réalisation de tests à des niveaux plus élevés, il est très nécessaire d'utiliser une atténuation appropriée afin d'aider à protéger les wattmètres ou l'analyseur.

RF-Voltmètre interne
Le voltmètre RF à trois canaux intégré, qui peut être accessible (pour une utilisation indépendante) via une connexion BNC, est responsable des mesures précises des signaux RF avec des niveaux allant de -40 dBm à +30 dBm. Un canal est utilisé pour surveiller le niveau de test, tandis que les deux autres utilisent le coupleur directionnel intégré pour mesurer respectivement la puissance directe et inverse.

Générateur de signal RF interne
De faibles niveaux d'harmoniques et de fréquences parasites sont garantis car le générateur interne crée le signal de sortie sans utiliser de composants de mixage internes.

Modulation d'Amplitude
Le signal basse fréquence (BF) peut être utilisé pour moduler les fréquences produites par le générateur. La fréquence de modulation peut être comprise entre 1 Hz et 100 kHz, et le niveau de modulation peut être compris entre 0 % et 100 %.

Signaux définis par l'utilisateur
Le logiciel d'application permet de connecter et de surveiller des signaux externes (tels qu'une défaillance de l'EUT ou des instruments externes), par exemple.

Installer:
La  RF menée système de test d'immunité RFCI61000-6 est un équipement de test piloté par un ordinateur personnel. Tout ordinateur disponible dans le commerce et compatible avec le port USB peut l'utiliser. Le logiciel de contrôle, également inclus dans la livraison, permet d'effectuer tous les réglages de l'appareil, tels que la fréquence de démarrage, la fréquence d'arrêt, la largeur de pas et la tension de test, entre autres.
Le logiciel configurera automatiquement chacune des trois unités fonctionnelles (le générateur de signal RF, l'amplificateur de puissance RF et le voltmètre RF) en fonction des paramètres prédéfinis pour le test.
D’un autre côté, chaque composant peut être considéré comme un appareil de mesure et de test autonome et utilisé comme tel. Cela implique que lorsque vous utilisez le RFCI61000-6 en tant que système de test, vous disposez de trois autres « unités simples », chacune ayant ses entrées et sorties distinctes qui peuvent être connectées au RFCI via des câbles BNC.
Parce que le RFCI61000-6 est équipé d'un système de contrôle assisté par ordinateur, tous les ajustements qui pourraient s'avérer nécessaires à l'avenir, par exemple en raison de la révision des normes, peuvent être effectués sans tracas et sans qu'il soit nécessaire de modifier le matériel de l'équipement.

Autres types d'équipements pour l'immunité RF conduite
Une connexion capacitive au câble testé est la technique de couplage qui est l'option la moins compliquée et la plus simple. Le signal de la perturbation est réparti, à l'aide d'un réseau de couplage, vers chacun des conducteurs du câble. Ceci est fait pour que la perturbation apparaisse en mode standard sur tous les conducteurs ensemble.
Pour empêcher les signaux appliqués à l'EUT d'avoir un impact sur d'autres appareils ou d'être introduits dans l'alimentation secteur, il est nécessaire d'avoir un réseau de découplage et un réseau de couplage.
L'impédance RF en mode commun au port EUT est déterminée à 150 ohms lorsqu'une résistance série de 100 ohms est combinée à l'impédance de sortie de l'amplificateur, qui est de 50 ohms. Dans la plupart des cas, les réseaux de couplage et de découplage sont fusionnés dans un même boîtier pour créer ce que l'on appelle un réseau de couplage/découplage (CDN).
Par rapport aux autres techniques de couplage, les besoins en puissance sont assez modestes ; généralement, 7W est suffisant pour fournir un niveau de test de 10V. Afin d'éviter que le VSWR de sortie fluctuant de l'amplificateur de puissance n'ait un impact sur les résultats, un atténuateur avec un gain minimum de 6 dB est positionné entre l'amplificateur et le réseau. Une gamme de fréquences de 150 kHz à 80 MHz ou plus est disponible pour les tests.
Les CDN sont disponibles pour une grande variété d'applications, y compris les câbles blindés, les câbles d'alimentation secteur, les paires non blindées et les paires non équilibrées ; néanmoins, des problèmes existent pour certains types de câbles non blindés, notamment les paires de données équilibrées à large bande. Le problème est comparable à celui des tests d'émissions dans les ports de télécommunications. Le réseau (un réseau de stabilisation d'impédance dans ce contexte) ne doit pas interférer avec la transmission du signal souhaité.

La pince EM
La pince EM est une alternative utile au CDN qu'elle peut utiliser pour l'injection RF. Cet appareil est composé d'un tube qui contient des anneaux de ferrite fendus de deux qualités différentes. Il peut le fixer sur le câble qu'il doit vérifier, et comme il n'a pas besoin de procédures intrusives, il peut l'utiliser sur n'importe quel câble.
Elle peut être utilisée à des fréquences aussi basses que 150 kHz, contrairement à la pince absorbante CISPR, qui a un aspect similaire mais ne permet pas la connexion inductive ou capacitive.
Le signal est amené par une boucle à un tour qui parcourt la longueur de la pince d'une extrémité à l'autre et se termine en impédance à chacune des bornes de la pince. Cela crée une tension, qui fournit au câble un couplage capacitif, et un courant, qui fournit au câble un couplage inductif.
Du fait de l'association de la ferrite graduée et du couplage capacitif/inductif, la pince possède une directivité importante, notamment au-dessus de 10 MHz. En conséquence, un signal nettement plus faible est appliqué à l'extrémité AE du câble, et l'impédance de mode typique vue par l'EST est assez proche de 150 ohms sur une grande partie du spectre du signal de test.
Il peut obtenir une impédance constante en reliant correctement la pince EM au plan de masse, comme avec le CDN. Cependant, les déviations provoquées par la configuration des câbles du côté AE de la configuration de test et celles provoquées par l'AE lui-même sont réduites au minimum.
Pour maintenir un VSWR de sortie sain, la sortie du générateur (amplificateur de puissance) doit être atténuée d'un facteur de 6 dB. Malgré cette atténuation supplémentaire, la perte de couplage de la pince est suffisamment faible pour qu'elle n'ait pas besoin de beaucoup plus de puissance qu'un CDN pour atteindre des niveaux équivalents.
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La sonde actuelle
En plus de la pince EM et du CDN, il est également possible d'utiliser la sonde d'injection de courant. Ce n'est pas aussi efficace que les deux autres options, mais c'est beaucoup plus simple. La sonde de courant est simplement un transformateur de courant à pince qui peut être attaché à n'importe quel câble. Il peut mesurer le courant via n'importe quel conducteur.
Parce qu'il est isolé, il utilise exclusivement un couplage inductif et n'inclut en aucun cas un couplage capacitif du signal de test. Il a été fréquemment utilisé dans les tests militaires et automobiles (le test « d'injection de courant de masse », test BCI) pendant de nombreuses années et a été inclus dans la norme CEI/EN 61000-4-6 car de nombreux laboratoires de test le connaissent. Cependant, cela a entraîné des anomalies spécifiques dans l'établissement de la quantité injectée.
Les deux inconvénients majeurs sont le manque d'isolement de la sonde de courant par rapport à l'extrémité périphérique du fil et le manque de contrôle sur l'impédance en mode commun du câble. À des fréquences plus basses, les résonances du câble détermineront la quantité de courant pouvant le traverser, tandis qu'à des fréquences plus élevées, le rapport des impédances de mode typiques produites par l'EUT et l'AE déterminera la quantité de courant pouvant circuler.
En raison des impédances de l'EA et du câble, le courant de contrainte réel fourni à l'EST est très varié et difficile à reproduire. L'utilisation de la présente sonde est déconseillée sauf si nécessaire. L'injection au niveau du système, où l'AE et la disposition des câbles sont connus et fixes, est un cas d'utilisation idéal puisque les CDN et la pince EM ont une utilisation limitée en raison de contraintes physiques.
De plus, la sonde de courant a un besoin de puissance plus important pour une contrainte donnée que toute autre approche en raison de la perte de couplage accrue.

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Mots clés:RFCI61000-6