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01 Dec, 2022 115 Vues Auteur : Raza Akbar

Expliquer les utilisations du réseau de stabilisation d'impédance de ligne

Afin d'effectuer des tests d'émission et de sensibilité réalistes pour les radiofréquences, un réseau de stabilisation d'impédance de ligne LISN-B est requis par certaines normes de test de compatibilité électromagnétique (CEM) et d'interférence électromagnétique (EMI). LISN est également connu sous le nom de réseaux artificiels (AN) ou réseaux artificiels.

Qu'est-ce qu'un test d'émissions effectué ?
Un équipement ou un système de radiofréquence (RF) peut être inspecté à la recherche de défauts au moyen de tests d'émissions. Ce type de test est utile pour assurer la sécurité de divers types d'infrastructures électriques, y compris l'électronique et les lignes électriques. Si les opérateurs ne procèdent pas à des tests d'émissions, des interférences EMI et d'autres problèmes de réseau peuvent survenir. Les LISN acquièrent des données lors des tests d'émissions effectués qui sont vitales pour les techniciens qui s'occupent des véhicules.
Dans le but de mesurer les émissions conduites, des LISN avec une sortie RF sont placés dans les lignes électriques de l'appareil sujet au test. Les réseaux de stabilisation d'impédance de ligne sont souvent utilisés dans les configurations de test pour fournir une impédance de source (alimentation) spécifiée en les insérant dans les lignes d'alimentation de l'EUT.

Qu'est-ce qu'un LISN ?
Quand un réseau de stabilisation d'impédance de ligne est utilisé pour éliminer les interférences RF, il maintient l'intégrité des mesures CEM et empêche le bruit d'être renvoyé au câblage de la compagnie d'électricité. Les réseaux à commutation d'impédance liquide (LISN) utilisent l'impédance et permettent aux utilisateurs de se conformer à plusieurs normes de test de compatibilité électromagnétique (CEM).
Ces normes incluent MIL-STD, IEC/EN, FCC, CISPR, ISO et RTCA DO-160. Les LISN se connectent à une alimentation électrique et à l'EUT pour effectuer une analyse. Le test peut être effectué rapidement et facilement à ce moment-là en utilisant l'impédance RF.

Réseau de stabilisation d'impédance de ligne

Figure : Réseau de stabilisation d'impédance de ligne

Différents types de LISN
En plus du filtre passe-bas et du dispositif d'annulation de diaphonie (CCD), d'autres options LISN incluent le LISN en ligne et le LISN en ligne longue. C'est le moyen par lequel l'impulsion et la surtension de la foudre sont capturées qui rend ces variantes différentes.
Comme un filtre de ligne électrique, ces gadgets ne laissent passer que les basses fréquences tout en bloquant les plus hautes. De plus, rappelez-vous qu'aucun LISN-B ne peut empêcher les routes de courant de terre de se produire à la suite de coups de foudre directs ou indirects proches.

LISN en ligne
"Inline Listening and Speaking Network" est l'abréviation de "Inline LISN". On entend ici un procédé dans lequel deux personnes peuvent s'engager dans une conversation bidirectionnelle en même temps. La conversation téléphonique, dans laquelle deux ou plusieurs personnes peuvent converser simultanément, est un exemple fréquent de LISN en ligne.
Comme autre exemple, considérons une vidéoconférence dans laquelle plusieurs personnes peuvent se voir et s'entendre en même temps. Bien qu'il soit présent depuis le début des années 1990, le LISN en ligne n'a pas été largement adopté en raison de son prix élevé et de son processus d'installation compliqué. Mais cette nouvelle technologie pourrait changer la donne car elle est peu coûteuse et facile à déployer pour les entreprises sans une refonte majeure de leurs réseaux.

LISN long en ligne
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Comment cela fonctionne ? 
En utilisant cette configuration simple, les émissions conduites de l'EUT peuvent être mesurées. Cependant, l'impédance de la source aura un impact sur l'amplitude des émissions conduites. Parce qu'elle fonctionne comme un diviseur de tension dans l'ensemble du système, l'impédance de la source a un impact majeur sur l'amplitude observée des émissions conduites. La suppression de l'impédance de la source d'alimentation du calcul garantit des résultats cohérents pour le même EST dans tous les laboratoires.
A réseau de stabilisation d'impédance de ligne peut être câblé dans n'importe quelle source d'électricité et fournira la même tension et le même courant aux bornes de l'EUT que la source d'électricité. Au contraire, l'impédance de la source du LISN est définie par les réglementations CEM, permettant des mesures d'émissions conduites cohérentes dans n'importe quel laboratoire.

Comment est-il mis en œuvre?
Le LISN a une impédance très proche de 50 Ohm pour la grande majorité de la gamme de fréquences décrite. Lorsque la fréquence descend en dessous de 5 MHz, l'impédance se rapproche de 0 Ohm et elle est effectivement nulle en courant continu.
L'impédance de l'inductance 5H devient assez importante à des fréquences dépassant 5 MHz. La résistance de la charge de 50 ohms est le facteur principal de l'impédance LISN au port EUT. L'impédance de 50 ohms est l'impédance d'entrée de l'analyseur de spectre ou du récepteur de mesure connecté lorsque le LISN est utilisé pour la mesure du bruit conduit. Cela explique également pourquoi la sortie RF d'un LISN doit se terminer par une charge de 50 ohms lorsqu'elle est utilisée dans un environnement non mesuré.
On peut voir à partir de la courbe d'impédance spécifique que l'impédance LISN totale diminue en dessous de 5 MHz lorsque l'impédance de l'inductance plus le condensateur 1F commence à charger la résistance de 50 Ohm.
Que les bornes source soient ouvertes, court-circuitées ou à quelle impédance elles sont connectées, l'impédance LISN-B doit être conforme à la norme. Dans sa plage de fréquences indiquée, l'impédance du LISN n'est pas affectée par l'impédance de l'alimentation électrique associée.

Principales fonctions d'un LISN
Impédance de ligne stable
L'objectif principal d'un LISN est de fournir une impédance connue à l'entrée d'alimentation de l'EUT, permettant des mesures fiables du bruit de l'EUT au port de mesure du LISN. Il est crucial de le savoir car l'impédance de l'alimentation et de l'EUT agissent ensemble comme un diviseur de tension. Si vous regardez le fil d'alimentation derrière, vous pouvez voir que l'impédance change en fonction de la forme du câblage d'alimentation.
Un autre facteur permettant de déterminer le LISN approprié pour les tests est l'inductance attendue de la ligne électrique sur le site où l'EUT sera installé. Dans les normes de mesure automobiles, par exemple, une inductance 5 H est utilisée pour simuler une longueur de fil habituelle plus courte, tandis qu'une inductance 50 H est plus souvent utilisée pour établir une connexion dans un bâtiment.

Isolation du bruit de la source d'alimentation
A réseau de stabilisation d'impédance de ligne protège également le système du bruit haute fréquence de la source d'alimentation, ce qui est crucial. En tant que filtre passe-bas, un LISN-B empêche les interférences RF haute fréquence d'entrer dans l'EUT tout en laissant passer la puissance basse fréquence.

Connexion sûre de l'équipement de mesure
Afin de collecter des données pour un test CEM, un analyseur de spectre ou un récepteur EMI est souvent utilisé. La surcharge du port d'entrée d'un tel appareil peut causer des dommages irréparables. L'impédance de sortie du port de mesure sur un LISN est généralement de 50. En raison de l'impédance stable du port de mesure LISN, de la fonction de filtre passe-bas intégrée et des capacités de rejet CC, le couplage du signal de bruit haute fréquence à l'entrée de la mesure l'équipement est simple.

Demandes LISN
Lors de la mise en place d'une variété de tests, les LISN sont utilisés non seulement pour détecter les émissions conduites, mais également pour maintenir une impédance de ligne d'alimentation stable. Ce ne sont là que quelques cas parmi tant d'autres.

Mesures d'émissions conduites, méthode de la tension
Les tests de pré-conformité CEM impliquent souvent des mesures LISN des émissions conduites des lignes électriques.
L'équipement qui fonctionne en courant continu (CC) est mesuré sur ses lignes d'alimentation CC, tandis que celui qui fonctionne en courant alternatif (CA) est mesuré sur ses lignes d'alimentation CA. Pour les appareils nécessitant une source d'alimentation externe, tels que les ordinateurs portables, les imprimantes 3D et les téléphones portables avec chargeurs, entre autres, la norme impose de tester uniquement du côté secteur, en sautant le cordon d'alimentation entre les deux. Il n'en sera pas de même de tout comportement perturbateur sur ces lignes. Les interférences provenant d'autres lignes d'alimentation induiront des interférences du câble lui-même, ce qui pourrait entraîner l'échec du test de bruit rayonné du produit.
Par conséquent, il est recommandé de vérifier les émissions conduites sur le câble de connexion en insérant une paire de 5H LISN entre la source d'alimentation et l'appareil connecté. Effectuez une mesure initiale avec les bornes de l'EUT connectées à la borne d'alimentation, puis commutez le LISN-B pour examiner les émissions sur les bornes d'entrée d'alimentation de l'appareil associé, car l'alimentation et l'appareil peuvent générer des émissions conduites. Pour éviter une mauvaise surprise dans la maison d'essai, assurez-vous que les émissions sont bien en deçà des limites fixées pour le côté alimenté par le secteur, qui ne s'appliquent pas ici.

Mesures d'émissions conduites, méthode actuelle
En introduisant LISN dans les lignes d'alimentation, un certain niveau d'impédance est atteint. Il n'est pas possible de détecter le bruit conduit aux sorties RF LISN en raison de leur terminaison de 50 ohms.

Faits intéressants sur LISN
Bien qu'un LISN ne soit pas toujours nécessaire, il est fortement suggéré chaque fois qu'un équipement électronique avec une sortie de rayonnement radiofréquence élevée est utilisé à proximité d'humains. Les ondes stationnaires sur la ligne de transmission sont causées par la proximité de nombreux équipements de mesure avec des impédances très variables. L'interférence d'une onde stationnaire peut ralentir la transmission des données.

Précautions de sécurité lors de l'utilisation
Lors de la connexion d'un AMN/LISN à une prise murale standard, deux mesures de sécurité supplémentaires sont nécessaires. Le premier est lié à la protection des opérateurs de l'unité, puisqu'il existe une capacité d'environ 12 F entre les bornes de phase et de terre. Cela permet à un courant d'environ 0.9 A de circuler dans le fil de terre d'alimentation lorsque 240 V 50 Hz est appliqué. Si ce courant devait traverser un corps humain, il pourrait facilement être mortel. Malheureusement, le courant de terre est encore trop élevé pour la sécurité, même avec la version 1.1F de phase à terre.
Si l'AMN/LISN n'est pas correctement relié à la terre de l'alimentation et qu'il est débranché, le boîtier (et toutes les connexions RF connectées, par exemple) deviendront sous tension. DES LIAISONS SOLIDES À LA TERRE D'ALIMENTATION ET À LA PLATEFORME DE SOL SONT NÉCESSAIRES POUR LE CAS AMN/LISN. L'équipement devrait idéalement être installé en permanence dans l'installation d'essai. L'installation d'AMN/LISN portables pour les travaux sur site nécessite des précautions supplémentaires.
En raison de ce courant de terre, les AMN/LISN ne peuvent pas être utilisés sur des circuits d'alimentation dotés de disjoncteurs de fuite à la terre ou de courant résiduel installés à des fins de sécurité. Pour faciliter cela et à des fins de sécurité optimale, un transformateur d'isolement doit être installé dans l'alimentation secteur du LISN. Cela n'aura aucun impact sur les performances du réseau mais peut limiter la quantité d'énergie pouvant être envoyée à l'EUT.
La deuxième mesure concerne la protection de l'équipement de mesure. Une riche source de transitoires pouvant parfois approcher 1 kV provient du réseau d'alimentation. Bien que le matériel LISN-B puisse atténuer certains de ces pics, il ne peut pas les éliminer complètement.
Cependant, des transitoires substantiels peuvent être générés par des opérations de commutation d'alimentation à l'intérieur de l'EST lui-même, car le courant est interrompu via les inductances LISN, puis fourni directement à l'instrument de mesure sans aucune atténuation.
C'est pourquoi, si vous allez utiliser un analyseur de spectre, vous devez vous assurer qu'il y a un limiteur transitoire inclus dans la chaîne AMN/sortie LISN (deux des cinq unités commerciales étudiées comprenaient un limiteur commutable dans le chemin du signal de sortie) . Le signal sera réduit de 10 dB et l'incertitude de mesure augmentera d'une petite quantité, mais ces effets sont généralement tolérables et beaucoup moins coûteux que les réparations. Gardez à l'esprit que certains limiteurs utilisent également un filtre passe-bas pour réduire les fréquences audibles.
L'extrémité avant d'un récepteur de mesure étant à bande étroite et donc blindée, l'installation d'un limiteur peut être facultative.

Choisir le bon LISN
Une variété de réseaux de stabilisation d'impédance de ligne AC et DC de haute qualité de LISUN sont disponibles à des prix raisonnables.
Réfléchir à la fréquence de test, à la tension de fonctionnement et au type de courant requis par votre norme de test vous aidera à identifier rapidement le meilleur réseau de stabilisation d'impédance de ligne. Pour en savoir plus sur nos LISN et autres produits de test d'émissions conduites, contactez un représentant à LISUN à présent. De plus, nous pouvons vous conseiller sur le meilleur LISN à utiliser pour vos tests.

Lisun Instruments Limited a été fondée par LISUN GROUP en 2003. Le système de qualité LISUN a été strictement certifié par ISO9001: 2015. En tant que membre de la CIE, les produits LISUN sont conçus sur la base de la CIE, de la CEI et d'autres normes internationales ou nationales. Tous les produits ont passé le certificat CE et authentifiés par le laboratoire tiers.

Nos principaux produits sont GoniophotomètreIntégration de SphèreSpectroradiomètreGénérateur de surtensionPistolets simulateurs ESDRécepteur EMIÉquipement de test CEMTesteur de sécurité électriqueChambre environnementaleChambre de températureChambre climatiqueChambre thermiqueTest de pulvérisation de selChambre d'essai de poussièreEssai imperméableTest RoHS (EDXRF)Test du fil incandescent et  Test de flamme d'aiguille.

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