Comment fonctionne un récepteur EMI pour le test d'interférence électromagnétique

Interférences électromagnétiques (EMI)
Il s'agit du bruit ou des interférences indésirables dans une route ou un circuit électrique. Il est provoqué par une source externe appelée interférences électromagnétiques (EMI). Les interférences de radiofréquence en sont un autre nom. L'électronique peut mal fonctionner ou cesser complètement de fonctionner en raison des EMI. Elle peut être causée par des sources organiques ou synthétiques. Les EMI peuvent être réduites en utilisant une électronique de haute qualité, un blindage électrique et une correction d'erreur contemporaine. Lorsqu'un téléphone portable est placé à proximité d'un équipement audio alimenté ou de haut-parleurs, il produit un bruit ou une série de bips. Ceci est un exemple d'EMI.

Causes des interférences électromagnétiques
Les EMI sont causées par la connexion étroite entre les champs électriques et magnétiques. Chaque courant électrique a un petit champ magnétique. D'autre part, un champ magnétique en mouvement génère un courant électrique. Ces idées permettent aux moteurs électriques et aux générateurs de fonctionner. Les antennes radio peuvent être fabriquées à partir de tout type de conducteur électrique.

Des sources électriques et radio de forte puissance pourraient avoir des conséquences sur des équipements éloignés. L'électronique devient plus petite, plus rapide, plus compacte et plus sensible. Par conséquent, ils deviennent de plus en plus sensibles à ces effets qui provoquent des EMI. Les deux principales catégories de sources EMI sont synthétiques et naturelles.

Certaines sources naturelles peuvent produire des champs électriques qui affectent les équipements électroniques. Un exemple est la foudre. Il produit de puissantes impulsions magnétiques. Des particules à haute charge sont également produites lors des tempêtes solaires et des éruptions solaires. Ces particules interfèrent avec les satellites et les communications Terre-espace. Les retournements de bits électroniques et les rayons cosmiques sont également liés à cela.

Plusieurs dispositifs synthétiques peuvent produire des EMI. Les radios à haute puissance et les sources électriques peuvent générer des EMI indésirables. Les biens de consommation mal fabriqués peuvent provoquer de telles interférences dans d'autres gadgets. Une autre stratégie agressive potentielle consiste à utiliser une impulsion électromagnétique. Cela peut délibérément causer des problèmes EMI dans l'appareil victime.

Types d'interférences électromagnétiques
Il existe une source, une voie et un récepteur dans les EMI. Il existe plusieurs types de voies de transmission EMI de la source au récepteur. Un émetteur ou un appareil électrique de grande puissance peut émettre une fréquence radio. Cette onde est captée par un autre appareil et a des effets défavorables. C'est ce qu'on appelle les EMI rayonnées. Il s'agit d'EMI rayonnées s'il y a des EMI, et la source et le récepteur sont éloignés. Un micro-ondes de cuisine défectueux peut provoquer le redémarrage d'un ordinateur.

Les téléphones sans fil obsolètes peuvent entraîner une défaillance du Wi-Fi. Certains exemples d'EMI rayonnées se présentent sous la forme d'interférences électromagnétiques rayonnées. Ceux-ci sont classés comme interférences à bande étroite ou à large bande. Les EMI à bande étroite sont causées par un émetteur radio et n'affectent qu'une certaine fréquence radio. Les EMI à large bande ont un impact sur une quantité substantielle du spectre radioélectrique à une variété d'ondes et sont fréquemment produites par un équipement défectueux.

Les EMI couplées se produisent lorsque la source et le récepteur sont proches physiquement mais pas couplés électriquement. Les EMI couplées sont transférées par induction ou capacité. Les EMI à couplage capacitif se produisent lorsque deux fils parallèles stockent une charge capacitive entre eux. Un lieu commun pour les EMI à liaison capacitive se produit sur les cartes de circuits électroniques. Un autre endroit est dans les fils densément emballés qui couvrent des distances considérables.

Comment prévenir les EMI
Le moyen le plus simple d'éviter les EMI est d'utiliser des composants électroniques de haute qualité provenant de fournisseurs réputés. Les EMI excessives dans d'autres appareils doivent être évitées. Pour cela, la FCC exige que tous les appareils vendus aux États-Unis subissent des tests d'émission. Des lois comparables sont en place dans d'autres pays. De nombreux appareils électroniques sont mal fabriqués, peu coûteux ou contrefaits. ils n'ont peut-être pas subi de tests ou d'isolation EM appropriés. Cela les rend plus susceptibles de provoquer des EMI dans d'autres appareils et d'être eux-mêmes plus sensibles aux EMI. Les effets des émetteurs EMI à proximité peuvent être atténués à l'aide de techniques contemporaines de correction d'erreurs et de filtrage.

Les réglementations légales pour le blindage et les tests EMI sont cruciales pour les dispositifs médicaux. Les téléphones portables doivent également être éteints dans les hôpitaux pour éviter les EMI dans les équipements sensibles. Les EMI doivent être prises en compte lors de la conception de l'électronique et des cartes de circuits imprimés. Cela est particulièrement vrai dans les appareils modernes à grande vitesse. Le routage et le placement des composants sont les principaux facteurs pour les concepteurs de cartes. Pour empêcher les EMI d'endommager les composants délicats, vous devez utiliser du ruban conducteur ou des boîtiers de blindage en métal. Une cage de Faraday peut être utilisée pour protéger un appareil ou une pièce de l'extérieur des EMI dans des environnements sensibles. Pour éviter les EMI, les radiotélescopes sont souvent intégrés dans des endroits éloignés des centres de population.

La compatibilité électromagnétique est également connue sous le nom de CEM. C'est une certification. Il s'agit pour les produits électroniques de préserver leurs limites d'ondes électromagnétiques. Maintenant, il existe deux types de tests pour EMC. Il s'agit de l'émission (EMI) qui concerne les ondes magnétiques et de l'immunité (EMS), qui concerne l'immunité de la gestion des émissions. Pour mettre un nouveau produit sur le marché, un test EMI est nécessaire. Ce test vérifie que le gadget n'émet pas de champs électromagnétiques dangereux ou n'interfère pas avec d'autres appareils.

Voici quelques tests d'appareils courants effectués par le laboratoire EMC.
• Fuite de rayonnement
• Scintillement
• Émission conduite
• Analyse harmonique
• Émission rayonnée

Ce test consiste à mesurer les EMI dans l'air causées par la fuite involontaire du gadget testé. C'est ce qu'on appelle l'émission rayonnée car elle se propage dans l'air. Il s'agit du test CEM le plus courant effectué par les laboratoires CEM à travers le monde. Il existe des contraintes de marché sur les émissions rayonnées selon le type d'industrie. Certaines des diverses installations d'essai d'émissions rayonnées utilisées par les laboratoires d'essai sont énumérées ci-dessous.

Sites pour les essais d'émissions rayonnées
L'objectif principal du site d'essai d'émission de rayonnement est de mesurer le rayonnement émis par le produit et de confirmer qu'il est inférieur à la limite. Pour évaluer l'émission rayonnée, deux types de sites d'essai sont utilisés. Ce sont:
• Site d'essai en zone ouverte (OATS)
• Chambre semi-anéchoïque (SAC)

Limites des émissions rayonnées
Deux facteurs déterminent les limites d'émission rayonnée. Il s'agit des exigences du pays et de l'application unique de l'appareil. Différents équipements sont conçus pour toutes les autres industries. Ceux-ci incluent le militaire, l'automobile ou le médical. Avec chaque type, les restrictions d'émission sont plus strictes. Le test devient également beaucoup plus difficile à passer.

Antennes de mesure pour émission rayonnée
En laboratoire, diverses antennes sont utilisées pour mesurer les EMI. Sur différentes bandes de fréquences, chaque antenne a un profil de gain varié. Les ondes des antennes sont données ci-dessous.

1. Fréquence de l'antenne en boucle : 10 kHz à 30 MHz
2. Fréquence d'antenne biconique : 30 MHz à 300 MHz
3. Fréquence d'antenne log-périodique : 300 MHz à 1 GHz
4. Fréquence de l'antenne cornet : 1 GHz à 25 GHz

Émission conduite
Les interférences d'alimentation affectent plusieurs appareils connectés à la même source. Ensuite, l'appareil émet de l'énergie électromagnétique ou du bruit. Ceci est transmis par le cordon d'alimentation. Il interfère également avec l'alimentation électrique. C'est ce qu'on appelle l'émission conduite. Pour s'assurer que l'émission conduite est dans la limite, les laboratoires de test mesurent ces émissions de 150Hz à 30Mhz. Les tests d'émissions conduites commencent par l'appareil relié à l'alimentation en courant alternatif. Certaines normes imposent des restrictions sur les équipements alimentés en courant continu. Le récepteur est un analyseur de spectre. Il mesure le signal RF qui est transmis par le dispositif LISN. Les équipements LISN et EUT sont installés sur un avion de ligne au sol.

Test d'interférence électromagnétique
Les longueurs d'onde du spectre électromagnétique sont utilisées par tous les produits électriques en fonctionnement. Un concepteur doit tenir compte des opérations des appareils dans les spectres publics lors de la conception de nouveaux appareils. Les interférences électromagnétiques sont un phénomène naturel. Cela se produit lorsqu'un appareil fonctionnant dans le spectre transmet de faux signaux. Ces faux signaux sont appelés EMI. Ils peuvent être émis ou transmis. Les deux types d'interférences émises par un produit sont des polluants électromagnétiques. Ils perturbent le fonctionnement des appareils et équipements à proximité. Les EMI doivent être inférieures à la norme établie pour un appareil par les organismes de réglementation. La limite varie selon le type d'équipement. Un certificat EMI valide le produit. Il vérifie l'aptitude à fonctionner avec d'autres appareils électroniques.

Le processus
Les tests EMI, souvent appelés tests CEM, sont un aspect essentiel du développement de produits. C'est le moyen le plus efficace d'identifier les problèmes d'EMI dans un appareil pendant la phase de développement.

Il existe deux types de tests EMI ou EMC
Test d'émissions
Les tests d'émissions mesurent les émissions électromagnétiques du produit testé pendant le fonctionnement normal. Le produit réussit le test si le résultat est inférieur aux valeurs fixées par les organismes de réglementation pour cette classe de produits. Les tests d'émissions garantissent que l'équipement testé n'interférera pas avec d'autres appareils fonctionnant dans le même environnement.

Test d'immunité
Les tests d'immunité vérifient la réaction d'un produit lorsqu'il est exposé à des interférences électromagnétiques. S'il fonctionne normalement dans toutes les conditions de test, l'appareil est considéré comme correct. Ce test garantit l'immunité électromagnétique d'un produit lorsqu'il est utilisé dans son contexte prévu.

Routines de test d'interférence électromagnétique
La classe du produit, l'environnement d'application et les exigences réglementaires influencent tous la méthode de test EMI. Les contraintes réglementaires diffèrent selon le marché du produit. La FCC établit des règles pour l'électronique grand public aux États-Unis. En dehors des États-Unis, des normes de test EMI approuvées sont établies par des organisations telles que l'ISO et la CEI. Il existe divers phénomènes électro-magnétiques qui affectent les produits. Les tests EMI peuvent être utilisés pour reproduire presque tous les problèmes EMI.

Situations typiques de test EMI
Les champs magnétiques rayonnés entrent en conflit avec les champs électromagnétiques intentionnels de la technologie, ce qui entraîne un dysfonctionnement. Les tests EMI peuvent aider à cela. Creux de tension, coupures de courant, surtensions, surtensions - Dans les équipements sensibles à la tension, les tests EMI sont recommandés pour déterminer comment les problèmes de qualité de tension tels que les creux de tension, les surtensions et les interruptions affectent le fonctionnement du système.

Bruits électromagnétiques rayonnés et conduits
Les bruits électromagnétiques rayonnés et conduits sont dangereux pour le fonctionnement de l'appareil. Les tests EMI aident à gérer cela.

Décharges électrostatiques et transitoires électriques rapides
Les décharges électrostatiques et les transitoires électriques rapides peuvent endommager les composants et l'électronique. Les tests EMI aident à déterminer la limite ESD et la longueur pendant laquelle l'appareil peut la tolérer.

Harmoniques et scintillements
Les harmoniques et les scintillements sont un danger courant dans l'électronique grand public. Les tests EMI peuvent vous aider à planifier des contre-mesures pour ces problèmes.

FAQ
Comment fonctionne le récepteur EMI ?
récepteurs EMI ou des analyseurs de spectre ainsi que les câbles et appareils appropriés sont utilisés pour mesurer les émissions des appareils électroniques. récepteurs EMI et les analyseurs de spectre, comme les oscilloscopes, sont des outils de base pour surveiller les signaux RF.

Qu'est-ce qu'une EMI conduite ?
Les EMI conduites sont des interférences qui sont directement transmises d'une source à un récepteur. Pour envoyer des émissions électromagnétiques aux appareils liés. Cette méthode nécessite l'utilisation d'une voie de conduction physique. Les câbles d'alimentation et les câbles de raccordement électrique sont des voies de transmission courantes. Cela peut également se produire à la suite d'une capacité parasite.

Qu'est-ce que l'EMI rayonnée ?
Le contact physique n'est pas nécessaire pour le rayonnement EMI. Il vole dans les airs. Ces émissions se produisent lorsque les machines émettent de l'énergie électromagnétique sous la forme d'un champ électrique, intentionnellement ou non. Les dommages causés par le rayonnement émis par les EMI sont causés par induction. Les émissions rayonnées se propagent vers l'extérieur et peuvent atteindre de longues distances dans certains cas. Ils peuvent avoir des effets néfastes sur les équipements récepteurs environnants en fonction de leur proximité et de leur gravité. Si les émissions électriques submergent les circuits, elles peuvent perturber le fonctionnement de l'appareil source.

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