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


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.

© Emctestlab llc, Москва, 2017

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