Эталонное поле для калибровки измерительных площадок
Поиск

Эталонное поле для калибровки измерительных площадок


Зачем нужны эталонные источники поля? Представьте себе открытую измерительную площадку или безэховую камеру. Это не только пространство с размещенными в нем антеннами, которое должно соответствовать определенным требованиям, а еще и кабельная инфраструктура с разъемами, панелями, измерительные и мощностные радиочастотные тракты с предусилителями, приемниками, измерителями, усилителями, генераторами и т.п. При таком количестве элементов трудно или практически невозможно определить насколько правильно получены данные. Большинство инженеров считают правильность полученных ими результатов как аксиому до тех пор, пока они не найдут что-то "подозрительное", "не как обычно" или не обнаружат поломку, например, поврежденная антенна или не докрученный разъем. Иногда это случается уже после обработки результатов испытаний или измерений. Только тогда возникает вопрос что произошло с испытуемым изделием или измерительным трактом и как долго это продолжалось? Возможно, что ошибка или неисправность обнаружена спустя несколько месяцев при очередной калибровке. Тогда что делать с результатами испытаний до этого? Последствия таких допущений могут быть катастрофическими.

Конечно, существую меры по снижению таких рисков, например, перепроверка подключений, сокращение сроков аттестации и поверки оборудования, соблюдение и улучшение условий хранения и эксплуатации, настройки и ограничения программного обеспечения и контроль измерений посредством него.

Однако, на практике все это применяется и соблюдается очень редко и не исключает ошибку полностью. Всегда лучше обнаружить проблему до проведения работ и передачи результатов. Различные отраслевые правила и стандарты также предписывают предоставлять результаты фоновых измерений и доказательства исправной измерительной аппаратуры. В безэховых камерах качественную проверку можно провести путем открытия входных ворот камеры, ее дверей для того, чтобы нарушить ее экранирование и тогда, особенно в городской черте, ваша измерительная система наверняка зафиксирует широкий спектр сигналов, начиная от промышленных помех, заканчивая радиостанциями и сотовой связью. Однако, этот способ весьма импровизированный и не дает точных количественных определений. Можно, также, использовать стандартную испытательную установку, состоящую из генератора сигналов синусоидальной форму, усилителя мощности, антенны и кабелей, но она не получится точечной, и будет вносить свои коррективы. Главным же ее недостатком будет способность излучать только одну частоту. Таким образом, проверка спектра, скажем, от 30 до 1000 МГц на высотах от 1 до 4м по времени становится невозможна.

В генераторах эталонного поля (у нас в стране любят цепляться к слову "эталон", здесь имеется ввиду источник опорного поля для сравнения и оценки, поэтому хотите - называйте источник опорного поля) или Comb-генераторах применяется другой подход. Дословно "Comb-generator" можно перевести как генератор "гребня". На самом деле в их основе лежит обычный импульсный генератор. Импульс с бесконечно малой длительностью дает бесконечно широкий спектр в частотной области. Конечно, на практике, границы спектра определяются временами нарастания и спада импульса. Импульсы непрерывно повторяются с частотой f и дают кратные гармоники и превращают спектр в линейчатый. Чем резче времена нарастания и спада, тем шире частотный диапазон генератора. При просмотре на анализаторе спектра, сигнал напоминает гребень, поэтому в иностранной литературе устоялось название «Comb-Generator».


Такие генераторы довольно универсальны, поскольку являются идеальным решением сразу для нескольких применений:

- проверки измерительного тракта;

- аттестации измерительной площадки (КСВ и затухание по СИСПР);

- исследований экранировок и отражений объектов;

- при наличии съемной антенны для проверок характеристик кабелей.

Основные достоинства генераторов эталонного поля:

- излучение одновременно многих частот (анализировать можно отдельно);

- минимальные габариты и отсутствие кабельных соединений;

- возможность питания от аккумуляторов;

- всенаправленность (необходима для использования по СИСПР);

- легкий вес и портативность;

- является точечным источником, что очень важно во многих случаях.

Генераторы поля обычно включают в себя генератор импульсов, надежную антенну и опорную плоскость заземления (чтобы никакие близкорасположенные элементы и оборудование не влияло на диаграмму излучения). Поэтому не должно быть и никаких кабелей или других гибких проводящих частей, влияющих на его излучаемый сигнал. Почти все существующие модели эталонных генераторов являются всенаправленными. Питание от батарей дает возможность помещать генератор внутрь исследуемого объема и беспрепятственно перемещать его.

Основные параметры генераторов:

- стабильность частоты импульсов, в том числе от температуры и старения;

- выходная мощность;

- частотный диапазон.

Существуют специальные модели генераторов специально для безэховых камер с измерительными расстояниями 3 или 10м. Уровни их выходных сигналов подобраны для предельных линий соответствующих стандартов (СИСПР 22 классы А, Б) так, чтобы они были достаточно большими и различимыми на уровне шумов с одной стороны и находились вблизи предельных линий для последующей фиксации измерительной системой. Модели генераторов эталонного поля со съемной антенной позволяют проводить проверочные процедуры и при измерении кондуктивных помех при подключении выхода генератора непосредственно к эквиваленту сети или измерительному пробнику. Например, требование стандартов калибровки эквивалентов сети непосредственно после их размещения и установки, легко осуществимо при помощи Comb-генераторов. Также можно измерить затухания в кабельных соединениях сразу в широкой полосе частот для последующего учета при измерениях. Cоответствие измерительной площадки требованиям к затуханию обычно проверяют меняя местоположение передающей антенны в пределах измерительного объема (поворотного стола в ПБЭК). В качестве излучателя можно размещать генератор эталонного поля.

Некоторые производители испытуемого оборудования удивляются, когда получают разные данные для одного и того же устройства, испытанного в разных испытательных камерах. В этом нет ничего удивительного. Как правило, испытуемое изделие является сложным и многофункциональным оборудованием, нагрузочные способности, режимы работы и форма размещения ИТС и кабелей, положения переферийных и вспомогательных устройств может быть совершенно разным. Использование эталонного излучателя является чрезвычайно полезным в вопросах проверки справедливости данных и сравнительных измерений.


Стены безэховых камер также не идеальны, частичные отражения от них снижают точность измерений. При этом желательно знать степень несовершенства камеры и влияния отражений. Опорный источник поля может помочь в этой оценке.

Другой способ генерации спектра частот - это использование вместо импульсных генераторов нелинейности усилителей. Введенный в нелинейную область (насыщение) диод или транзистор выдаст гармонические составляющие, которые в большинстве случаев являются паразитными.

Рассмотрим несколько существующих моделей генераторов эталонного поля или генераторов комбинированных частот для ЭМС:


Генераторы поля от компании Tekbox Digital Solutions TBCG1 и ТВСG2 с внутренними дипольными антеннами, работающие в диапазоных частот от 1-2500МГц и 30-6000МГц. Это компактное и портативное устройство питается от аккумулятора 9В. Генератор принимает входной сигнал прямоугольной формы и создает широкий спектр частот. Рекомендуемая подводимая мощность от +10дБм до +20дБм. Колебания выходного сигнала не более 2,5дБ. Входной разъем: N-мама. Выходной разъем: N-папа.


Линейка моделей Comb-генераторов Applied Electromagnetic Technology представлена миниатюрными излучателями.

Карманный высокостабильный генератор USB-S с питанием от стандартного USB-разъема с функцией импульсного включения для проверки измерительных приемников с квазипиковым детектором. Генератор работает от 1,8МГц до 12ГГц.



Далее следует генератор DRFS С теми же функциями, что и у USB-S. Антенна или внешнее устройство 50 Ом подключается через SMA-разъем. Аккумулятор Li-Ion позволяет ему работать непрерывно до 15 часов. Частотный диапазон излучателя от 1,8МГц до 16ГГц.

Завершают линейку излучателей точечные сферические источники PSDS и USDS, работающие в диапазонах 50 МГц - 4 ГГц и 10 МГц - 16 ГГц соответственно. Излучатели диаметром всего 10 см отличаются чрезвычайно повторяемым спектром поля и могут управляться с любого компьютера.

Ведущий производитель компания Teseq предлагает следующие изделия для эталонных измерений, сравнительных измерений, калибровки и проверки испытательного оборудования:

Сферический излучатель от 30 МГц до 1 ГГц – KSQ 1000/1001;

Источники излучения до источник излучения до 1/3/18 ГГц – VSQ 1000/3000/2000;

Генераторы поля до 1/6/18 ГГц – RSG 1000/3000/2000.

Типовые АЧХ и диаграммы направленности некоторых из них приведены ниже.

Разнообразные эталонные излучатели производит фирма Com-Power, Калифорния, США. Их комбинированные генераторы электромагнитных кондуктивных и излучаемых помех в общей сложности покрывают полосу частот от 100кГ до 40ГГц. Представлены следующие типы генераторов:

CGC-510E от 100 кГц до 400 МГц для проверки кабелей и эквивалентов сети;

CGC-255E от 50 kHz до 400 MHz со стабильностью 0,1дБ;

CGO-51000 от 1 ГГц до 40 ГГц для калибровки испытательных площадок;

CGO-5100B от 1 ГГц до 18 ГГц с аккумуляторной батареей NimH;

CGO-520 от 20 МГц до 4,5 ГГц для испытаний по стандартам СИСПР 16;

CGO-515 от 1 МГц до 1,5 ГГц;

CGO-505 от 5 МГц до 1 ГГц;

CGO-501 от 1 МГц до 1 ГГц.


Излучающие генераторы производства York EMC Services для проверки испытательных и измерительных установок и для обеспечения достоверности лабораторных радиочастотных измерений и испытаний по электромагнитной совместимости CGE01/02/03 от 1ГГц до 18/26,5/40ГГц с переключаемым шагом, а также широкополосные излучатели шума CNE V/V+/VI от 30Гц до 3,6ГГц представлены ниже.

Видео по теме:


Это видео и другие материалы по ЭМС в разделе Библиотеки ЭМС > Видео

#Аттестация #Безэховаякамера

Просмотров: 234

Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта необходима ссылка на ресурс.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

  • Instagram - черный круг
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций

© Компания Emctestlab llc 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип