Поиск

Проблема широкополосности ЭМС датчиков и антенн.


Широкополосность устройств и элементов испытательных установок очень важно в области электромагнитной совместимости. Для наглядности, Вы знаете сколько нужно циклов испытаний и итераций, чтобы провести испытания на соответствие излучаемой радиочастотной восприимчивости или устойчивости на частотах от 9кГц до 40ГГц? Ориентация испытуемого изделия, поляризации антенн, режимы работы, калибровки и другие многочисленные условия неуклонно увеличивают время испытаний и их объем. Рассмотрим только одну проблему, частотная совместимость элементов испытательного стенда. В основном, самое узкополосное место - это усилитель. Если считать по ним, меняя их от поддиапазона к поддиапазону, то понадобиться уже около 7 циклов. Хуже, когда частотные пределы антенн не совпадают с усилителями, и количество поддиапазонов возрастает. Зачастую, производители ЭМС оборудования сами вносят свою коммерческую лепту в эту проблему, делая намеренно частотно несовместимые элементы. К примеру, всем известно, что требования МЭК 61000-4-3 распространяются до 6 ГГц. Можно встретить массу антенн до 1, 3 или 4 ГГц, в описаниях которых фигурирует этот стандарт. И ладно, если бы они различались, так они все пассивные логопериодические и частоты в них ограничены только "по бумажкам", технически они все, можно сказать одинаковые. Если, так сказать, продлить частотный график гигагерцовой логопериодики, получится практически коэффициент 4-гиговой антенны. Так что мешало объявить ее до 4 Гигов, а лучше до 6? Кажется, только совесть. Каковы рабочая полоса частот антенны? Это хорошо видно в импульсной технике, где невозможно использовать частотно зависимую антенну, иначе измеряемый импульс, как говорят, "развалится". АЧХ антенны должна быть ровной в полосе частот, определяющих времена нарастания и спада импульса. То же качается и других преобразователей и излучателей: напряжения, тока, магнитного поля. В любой АЧХ, если она широкополосная (не резонансная), всегда присутствуют зона пропускания (или полка, максимум), частоты среза (граничные) и зоны возрастания и убывания, собственно, как у фильтров.


Например, АЧХ фильтра нижних частот, обычной RC-цепочки, ровная до некой частоты среза и спадает далее со скоростью 20 дБ/декаду. Соответственно, этот фильтр используют на частотах выше частоты среза. И чем дальше частота, тем больше ослабление, и фильтр работает лучше. Это очевидно. Это почему-то совсем не очевидно с ЭМС антеннами. Если антенна в 40 раз хуже работает, чем в полосе пропускания, зачем такая антенна? Вот фильтр был бы хорош.

Давайте посмотрим на АЧХ импульсного датчика тока производства ФГУП "ВНИИА". Датчик заявлен с быстродействием до 200пс, т.е. до 1,75ГГц. Действительно, если взять средний уровень "полки" за 47дБ, то можно сказать, что коэффициент датчика поля (47 + 2) дБ во всей полосе от 2МГц до 12ГГц (причины искажений в конце диапазона объяснены неидеальностью калибровочной установки). Или еще пример хорошей антенны: HLA6121 от Teseq. ЕЕ антенный фактор практически идеально ровный во всей заявленной полосе частот.

А вот модель токосъемника Pearson 8590C, заявленная от 10 Гц до 200 МГц. Возьмем частоту среза обычные 3дБ - получится, что настоящий рабочий диапазон токосъемника от 300 Гц, а не от 30. А что говорить о модели EZ-17 от Rohde&Schwarz? Она же в начале диапазона на 90! дБ хуже измеряет (около 30 тысяч раз), чем в рабочей полосе. Можно сказать, что полоса частот EZ-17 от 3МГц, а не от 30 Гц, где он цепляет какой-то мизер на спаде АЧХ. Может быть целесообразнее его использовать там как фильтр (шутка)?

Просто производители кривят душой, дотягивая своим изделиям еще 1 порядок частоты. Ведь иначе сразу бросится в глаза, что это еще одна обычная, достаточно узкополосная, антенна или кольцо, без конкурентных качеств, которыми рынок уже переполнен. Таких примеров множество, да еще и с изъянами АЧХ, которые производитель, почему-то, даже не думал выправлять, как, например, у антенны CBL6112 (у которой в начале диапазона КВС больше 10 - как с ней работать на этих частотах?). Новых типов антенн для ЭМС не появляется, так хотя бы старые принципы рупоров или логопериодики, могли бы уже выровнить до идеала. Однако, на рынке по-прежнему достойных преобразователей, антенн найти достаточно тяжело. Список некоторых антенн и других преобразователей, производители которых откровенно приписывают себе лишние мегагерцы:

Teseq CBL6111D 30МГц-1ГГц: диапазон без среза 100-200МГц с дефектом АЧХ;

Teseq CIP 9136A 10кГц-400МГц: диапазон без среза 1-100МГц;

Teseq CSP 9160A 9кГц-200МГц: диапазон без среза 0,1-100МГц;

Com-Power ALC-100 0.3-1ГГц: диапазон без среза 0,4-1ГГц;

Com-Power AL-RE101 30Гц-100кГц: диапазон без среза 30кГц-100кГц;

Com-Power AL-RE101 30Гц-100кГц: диапазон без среза 30кГц-100кГц;

Com-Power AM-741R 9кГц-30МГц: диапазон без среза 9кГц-20МГц;

A.H.Systems SAS-560 20Гц-2МГц: диапазон без среза 30кГц-2МГц;

A.H.Systems BCP-619 100Гц-100МГц: диапазон без среза 3кГц-100МГц;

A.H.Systems BCP-614 10кГц-300МГц: диапазон без среза 900кГц-100МГц;

Rohde-schwarz HK116E 20-300МГц: диапазон без среза 80-300МГц;

Amplifier Research ATL80M1G 80-1000МГц: диапазон без среза 250-1000МГц;

Amplifier Research ATL150M1G 150-1000МГц: диапазон без среза 250-1000МГц;

Aaronia AG BicoLOG 5070 X 50-700МГц: диапазон без среза 200-1000МГц;

Aaronia AG BicoLOG 30100 X 30-1000МГц: диапазон без среза 110-1000МГц;

Aaronia AG BicoLOG 30100 X 30-1000МГц: диапазон без среза 110-1000МГц;

Aaronia AG BicoLOG 20300 X 20-3000МГц: диапазон без среза 300-1000МГц;

Новости ЭМС


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.

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

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

© Emctestlab llc, Москва, 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип