TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BTL GIỮA KỲ TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) ĐỀ TÀI Kiểm tra và đánh giá EMC (EMC Testing) Nhóm sinh viên thực hiện GVHD TS Nguyễn Việt Sơn MỤC L.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BTL GIỮA KỲ TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) ĐỀ TÀI: Kiểm tra đánh giá EMC (EMC Testing) Nhóm sinh viên thực GVHD: TS Nguyễn Việt Sơn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU I VẤN ĐỀ NHIỄU TRUYỀN DẪN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Khái quát nhiễu vấn đề tương thích điện từ Thông thường xem xét, nghiên cứu vấn đề tương thích điện từ trường với trường hợp có thành phần sau: • Nguồn gây nhiễu (hay đối tượng sinh nhiễu, nguồn phát, nguồn nguy hiểm): nguồn phát sinh điện từ trường có khả tác động lên đối tượng khác, gây nhiễu cho đối tượng khác hoạt động • Đối tượng bị nhiễu (hay đối tượng thu nhiễu, nguồn thu, nạn nhân bị tác động) : đối tượng, thành phần thu nhận hay có chịu tác động, giao thoa với điện từ trường phát từ nguồn gây nhiễu • Đường liên kết (phương thức liên kết, truyền dẫn): đường truyền tín hiệu điện từ trường từ nguồn gây nhiễu sang đối tượng bị nhiễu Hình 1: Mơ hình: Nguồn gây nhiễu - Đường liên kết - Đối tượng bị nhiễu Về thành phần Đường liên kết mơ hình trên, ta chia kiểu liên kết chính: - Liên kết kiểu truyền dẫn: liên kết kiểu hình thành nguồn gây nhiễu đối tượng bị nhiễu có liên kết với vật dẫn (Ví dụ: giắc kết nối, cáp liên kết, vịng khép kín qua nối đất, vỏ kim loại thiết bị,…) - Liên kết sóng điện từ: liên kết nguồn gây nhiễu đối tượng bị nhiễu qua không gian số trường hợp qua trung gian vật không dẫn Liên kết kiểu thường xảy với khoảng cách nguồn đối tượng bị nhiễu lớn, cỡ vài bước sóng trở lên Do khoảng cách lớn nên liên kết kiểu này, nguồn gây nhiễu không bị ảnh hưởng có mặt hay khơng đối tượng bị nhiễu hay nói cách khác ảnh hưởng chiều từ nguồn đến đối tượng bị nhiễu - Liên kết từ trường: liên kết kiểu gần tương tự với liên kết sóng điện từ khoảng cách gần ( trường gần) liên kết dạng từ trường đóng vai trị chủ đạo tạo nên liên kết Và khoảng cách gần nên liên kết từ trường có mặt đối tượng bị nhiễu có tác động định trở lại lên nguồn gây nhiễu hay nói tương tác chiều - Liên kết điện trường: liên kết kiểu gần tương tự với liên kết từ trường (trường gần) liên kết dạng điện trường đóng vai trò chủ đạo tạo nên liên kết Trong thực tế loại nhiễu tương tác có khơng thể xác định đầy đủ xác hay nói khác vơ số Tuy nhiên loại nhiễu phổ biến hệ thống điệnđiện tử chia loại lớn sau: • Nhiễu ngoại: loại nhiễu mà nguồn gốc xuất phát từ bên ngồi đối tượng bị nhiễu chia loại - Nhiễu khí quyển: sinh bên bầu khí trái đất ví dụ tượng phóng điện, sét Đây trình diễn nhanh, gây xung điện từ cường độ mạnh với dải biến thiên lớn, lan truyền qua khơng gian rộng - Nhiễu ngồi khí quyển: sinh từ bên ngồi bầu khí trái đất thường xếp vào loại khác nhiễu mặt trời nhiễu vũ trụ Nhiễu người tạo ra: loại nhiễu có nguồn gốc người tạo thường nằm dải tần số từ MHz đến 600 MHz Nhiễu nội: loại nhiễu mà nguồn gốc xuất phát từ thành phần, linh kiện cấu tạo nên đối tượng bị nhiễu, thông thường chuyển động điện tử linh kiện mang tính trở linh kiện bán dẫn hay tiếp xúc không hồn hảo vật liệu dẫn điện - • Các mơ hình EMC ngày thường xem xét theo mơ hình mức độ phát xạ điện từ độ nhạy cảm với xạ điện từ mức độ phát sinh nhiễu truyền dẫn độ nhạy cảm với nhiễu truyền dẫn hình sau: Hình 2: Mơ hình EMC đánh giá theo phát sinh nhiễu truyền dẫn xạ điện từ Như ta thấy, mơ hình đánh giá theo phát sinh nhiễu truyền dẫn mô hình mơ hình EMC ngày Vậy vấn đề nhiễu truyễn dẫn hệ thống điện lại quan trọng đến vậy? 1.2 Vấn đề nhiễu truyền dẫn hệ thống điện Nhiễu truyền dẫn dạng nhiễu tín hiệu điện phát từ nhiều nguồn khác Đó xung áp độ (xung sét), phóng tĩnh điện, sóng hài bậc cao, v.v lan truyền lưới điện, đường truyền tín hiệu hay hệ thống cáp tiếp đất Hình 3: Các nguồn nhiễu truyền dẫn Các thiết bị dân dụng ngày có kích thước ngày bé chúng sử dụng điều khiển công suất công nghệ bán dẫn biến tần Điều dẫn tới thiết bị sản sinh thành phần sóng hài tần số cao (lên tới vài kHz), lan truyền ngược lại lên lưới điện, kết hợp với tần số 50 Hz lưới điện làm méo mó biến dạng sóng dịng điện điện áp hệ thống phân phối lượng chung Hình 4: Sóng hài bậc cao mạch pha dây Đặc điểm sóng hài bội tần số 50 Hz, tuần hoàn liên tục hịa vào lưới điện làm biến dạng sóng sin đơn mà thường thấy Vậy dạng lượng hài bậc cao không thiết bị điện sử dụng, biến đổi sang nhiệt phát nóng đường dây gây hao mịn thiết bị Hình 5: Dạng sóng sóng hài bậc cao Giảm tuổi thọ thiết bị điện, gây nổ tụ bù, nhiệt nổ biến áp, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ hệ thống chiếu sáng, gây nhiễu ảnh hưởng đến thiết bị viễn thơng,… sóng hài bậc cao gây ra, thiệt hại lớn kinh tế Hình 6: Nổ tụ bù ảnh hưởng sóng hài bậc cao Sóng hài gây thiệt hại chi phí khiến lợi ích kinh tế việc thay thiết bị hỏng ảnh hưởng sóng hài làm tăng chi phí đầu tư lên 15% chi phí vận hành lên 10% => Các vấn đề sóng hài nói riêng nhiễu truyền dẫn nói chung có gây ảnh hưởng lớn mặt kinh tế nên từ khâu thiết kế sản phẩm, ta cần đặc biệt ý đến vấn đề liên quan đến tương thích điện từ trường không mong muốn tiêu chuẩn thị trường Chính vậy, việc kiểm tra đánh giá tương thích điện từ sản phẩm trước đưa thị trường quan trọng Bài báo cáo chúng em tìm hiểu phương pháp kiểm tra đánh giá tương thích điện từ phổ biến II CÁC CHẾ ĐỘ KIỂM TRA CHÍNH Chúng em tim hiểu hai chế độ phương tiện thử nghiệm thiết bị trang bị sử dụng để tiến hành thử nghiệm EMC: thử nghiệm buồng kín, thử nghiệm phạm vi mở Phần lớn công việc kiểm tra tiêu chuẩn EMC thực thiết bị điện tử thương mại quân thuộc hai chế độ III THỬ NGHIỆM ĐẶC BIỆT Tất nhiên, có loại thử nghiệm điện từ chuyên biệt khác có liên quan đến mối đe dọa điện từ sử dụng đặc trưng đo lường, quy mô thử nghiệm hệ thống lớn Các kỹ thuật kiểm tra đặc biệt liên quan đến mối đe dọa kiểu đặc trưng là: • Các mối đe dọa điện từ đặc biệt - Kiểm tra HIRF (RF cường độ cao) - Kiểm tra chống sét - Thử nghiệm NEMP (xung điện từ hạt nhân) - Kiểm tra EMP (xung điện từ) HPM (vi sóng cơng suất cao) • Kiểm tra đặc trưng đặc biệt - Kiểm tra TEMPEST (an toàn phát xạ) - "Độ sạch" tàu vũ trụ EM (từ trường DC đến sóng milimet) • Các kỹ thuật kiểm tra đặc biệt liên quan đến quy mô kiểm tra bao gồm: - Kiểm tra toàn tàu - Kiểm tra toàn máy bay - Trung tâm chuyển mạch điện thoại - Cơ sở máy tính phân tán lớn - Trung tâm thông tin liên lạc lớn - Các trung tâm báo hiệu giao thông vận tải Trong số trường hợp, hệ thống lớn cần kiểm tra EMC, NEMP / EMP, chống sét TEMPEST Bài báo cáo tập trung vào chế độ thử nghiệm phương tiện thử nghiệm thường sử dụng để thử nghiệm tương thích điện từ CHƯƠNG 2: THỬ NGHIỆM TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG BUỒNG CHẮN 2.1 Buồng chắn sóng Buồng chắn sóng (buồng cách ly): phịng làm việc khép kín có vách ngăn panel có chức ngăn tín hiệu điện từ mơi trường ngồi xâm nhập vào buồng ngăn tín hiệu điện mơi trường bên buồng xuất ngồi, nhằm mục đích tạo khơng gian làm việc cách ly hồn tồn Các thiết bị thử nghiệm EMC: Máy thu đo: máy ghi tín hiệu nhiễu điện từ thiết bị • Mạng nguồn giả LISN: nguồn cung cấp cho trình thử nghiệm mẫu thử loại bỏ tất yếu tố nhiễu môi trường bên ngồi • Kẹp hấp thụ: thiết bị dùng để thu nhận tín hiệu nhiễu dây nguồn thiết bị truyền máy thu đo • Angten thu sóng: thiết bị dùng để thu nhận tín hiệu nhiễu phát từ thiết bị hoạt động Quá trình thử nghiệm EMC tiến hành buồng chắn sóng cách ly, thiết bị cần thử nghiệm (EUT) cho hoạt động bình thường, sau q trình ghi nhận tín hiệu đo thơng qua tiêu đo nhiễu dẫn đo công suất nhiễu • Có hai phương pháp thử nghiệm EMC với cách tiếp cận có ưu điểm nhược điểm riêng tối ưu hóa cho kiểu chi phí thử nghiệm thực lĩnh vực dân quân Sẽ thú vị xem liệu việc kết hợp hai phương pháp có dẫn đến việc phát triển phương pháp thử nghiệm tốt tiết kiệm chi phí cho loại thiết bị cụ thể hay không? Thử nghiệm buồng chắn trở nên rộng rãi cần thiết tiêu chuẩn quân thiết bị thử nghiệm quan trọng, chi phí cao ngân sách dự án lớn Trong trường hợp quan trọng đó, xây dựng sở thử nghiệm chi phí cao với diện tích lớn, đơi lớn (100x80x20m) Các lĩnh vực mà đầu tư sở lớn ngành công nghiệp ô tô vũ trụ mức độ thấp lĩnh vực máy bay dân dụng Các buồng thử nghiệm kín sử dụng để thử nghiệm EMC chia thành loại đây: Buồng chắn tiêu chuẩn: Nguồn: https://www.dmcrf.com/rf-shield-room/ Buồng chắn chống dội sóng: Nguồn: https://www.dmcrf.com/rf-shield-room/ Buồng mode-stirred: 10 CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM TRONG PHẠM VI MỞ (OPEN-RANGE TESTING) 3.1 Giới thiệu Phép đo RF địa điểm mở phương pháp truyền thống cách tiếp cận đơn giản để thực phép đo đặc tính EMI thiết bị Các kỹ thuật sử dụng để thử nghiệm dân dụng thiết bị điện tử quân Kiểm tra phạm vi mở trở thành tiêu chuẩn để thử nghiệm thiết bị thương mại với đời quy định VDE FCC ví dụ: liên quan "đến việc đo lường mức phát xạ xạ từ thiết bị gia dụng, thiết bị văn phòng thiết bị cơng nghệ thơng tin máy tính cá nhân 3.2 Khu vực thử nghiệm • Vị trí thử nghiệm lý tưởng bao gồm khu vực mặt đất bán cầu phía Khu vực nên bố trí cách xa nguồn gây nhiễu điện từ đường dây điện nhà máy điều hịa khơng khí có chứa động điện, điều nhiệt, v.v Lý tưởng khu vực thử nghiệm nên đặt vùng nông thôn; nơi mà cách xa khỏi nhiều điện từ cơng nghiệp máy phát sóng cơng nghiệp • Một số chiếu TV máy phát vơ tuyến VHF đặt thành vòng tròn quanh đồi bao phủ cối xung quanh khu vực thử nghiệm Tuy nhiên, lúc khả thi mặt kinh tế cho cơng ty mà có lượng khách hàng thành thị để xây dựng sở thử nghiệm vùng nơng thơn • Những khách hàng tiềm sở nên hỏi thời gian trung bình để hồn thành lần kiểm tra điều kiện môi trường sở; ảnh hưởng đến chi phí kiểm tra • Ở điều kiện trên, phép đo cần thực nhiều lần thực gần thiết bị cần kiểm tra hay EUT (khoảng 3m) Điều dẫn đến khó khăn cho việc ngoại suy cho việc đo khoảng cách khác địa điểm khác Và khó khăn này, vấn đề phát sinh phép đo đạc phải kiểm tra lab làm việc thay mặt quan quản lý thẩm quyền chun mơi trường thấp có khả đo 10 30m Nên xây dựng khu vực thử nghiệm nơi có nhiễu điện từ có khả đo trực tiếp từ 10 – 30m 3.3 Phương thức kiểm tra • Để thực phép đo quán đáng tin cậy hơn, mặt đất phạm vi thử nghiệm trời bao phủ lưới kim loại lớn để cung cấp 22 • • số dẫn điện biết chất điện môi không đổi dẫn đến việc dự đốn đặc tính phản xạ RF Một lưới kim loại điển hình mở rộng đến 60 X 30 m để cung cấp tần số làm việc thấp 20 MHz Kích thước lưới xác định theo cơng thức: Với bước sóng tần số cao phạm vi kiểm tra (Đây thường 1GHz kích thước lưới nên nhỏ cm) Điều quan trọng khơng để tịa nhà thiết bị kiểm tra cản trở mặt đất gây phản xạ RF lí nên máy thu định vị ăng-ten thiết bị thường đặt gần nơi nhận ăng ten nằm mặt đất Hình 10 ví dụ việc thiết kế vùng kiểm tra: Hình 10: Mơ hình ví dụ sở kiểm tra ngồi trời • Kích thước khu vực khơng có vật cản xác định theo khoảng cách đo (3, 10 30 m) với hình dạng định Hình 11 Hình 11: Yêu cầu sở kiểm tra trời 23 - Mặt phẳng tiếp đất thường mở rộng để bao phủ toàn khu vực khơng có vật cản kết tốt Đối với khu vực kiểm tra mà việc tuân theo yêu cầu không thể; yêu cầu tối thiểu diện tích đất trống mặt phẳng đất thấy Hình 8.3.3: Hình 12: u cầu tối thiểu cho khu vực thử nghiệm • • (a) Phép đo thay tối thiểu (b) Kích cỡ tối thiểu bề mặt kim loại mặt đất D = d + 2m với d kích thước đơn vị thử nghiệm tối đa W = a + 1m với a kích thước khơng lớn nhất; L = 3,10 30m Nhiều tiêu chuẩn kiểm tra yêu cầu cấu hình/bố cục chi tiết EUT; việc quét chiều cao ăn ten nhận để to nhiễu tối đa tạo thiết bị tần số quan tâm Thiết bị mơ tả hình sau: 24 • • • • đặt tiếp xúc với mặt đất khoảng cách xa 0,8 ill mặt cách nhiệt vật phẩm đặt tự Tất loại cáp phải loại có độ dài định cho EUT kiểm tra dây cáp dài, chúng bị bó lại thành chùm 30-40 cm tâm cáp Trong trình thử nghiệm, EUT thực chế độ hoạt động, thu điều chỉnh thành tần số phạm vi quan tâm ăng ten di chuyển qua loạt độ cao (thường cách mặt đất từ đến m) mức tín hiệu tối đa ghi lại Đây cần thiết để đo cường độ tín hiệu từ EUT tần số mà giúp trì hiệu khu vực kiểm tra (Điều nói kĩ phần hiệu chuẩn khu vực.) Rất khó để biết mức độ xác việc kiểm tra khu vực mở cải thiện mà không cần thêm thông số xạ phát từ EUT thường xuyên tiếp tục tăng thời gian thử nghiệm kéo dài Sự phân cực anten nhận thay đổi tần số vị trí để đo cường độ trường phát xạ Tất cường độ tín hiệu nên đo chức dị trung bình chuẩn thu EMI để hoạt động hiệu theo chuẩn CISPR 22 Các tần số sau thay đổi thử nghiệm lặp lại hết dải tần từ 30 đến 1000 MHz để ghi lại cường độ trường lớn Chế độ hoạt động EUT sau thay đổi tồn trình tự thử nghiệm lặp lại Nếu lưỡng cực điều chỉnh được sử dụng ăng ten thu, chiều dài chúng phải điều chỉnh vật lý tần số 80 MHz (đối với chuẩn CISPR 22 tần số 80 MHz độ dài cố định tương đương với 80 MHz độ dài điều chỉnh sử dụng xuống đến 30 MHz) 25 • • Rõ ràng, thời gian kiểm tra cần thiết cho thông số đo lường lớn việc đơn giản hóa thủ tục phải thông qua kiểm tra thực tế Tất phép đo phải thực diện tín hiệu xung quanh mà lý tưởng phải dB giới hạn thông số kỹ thuật Ở đa số khu vực kiểm tra điều vấn đề máy tính nhận dạng tín hiệu hỗ trợ thường sử dụng để nhận ra, đánh dấu bỏ qua số tín hiệu xung quanh ổn định từ thiết bị phát sóng 3.4 Hiệu chỉnh khu vực • Sự suy hao khu vực định nghĩa tỷ lệ lượng đầu vào củaăng ten phát với lương đo đầu ăng ten nhận giống hệt hoạt động với phân cực định hai đặt vị trí biết hình 13 • Bằng cách đo lường suy giảm hàm tần số xác nhận khu vực để kiểm tra cách so sánh với tài liệu tham khảo trang web thường điều hành phủ quan đo lường NBS Hoa Kỳ NPL Vương quốc Anh Hình 13: Thiết lập hiệu chuẩn khu vực thử nghiệm khu vực mở (phân cực ngang) Sự suy giảm khu vực, A = 10 log / (tối đa) cho cố địnhcác giá trị d = 3, 10 30 m với (tối đa) chọn từ phép đo với chiều cao ăng ten thu = - m • Có thể thấy từ Hình 13 lượng đo lưỡng cực nhận kết hợp vector từ đường dẫn trực tiếp đường phản xạ từ mặt đất • Các thay đổi biên độ pha đưa vào đường phản xạ chiều dài đường truyền tăng lên thay đổi pha bổ sung phản xạ tạo thay đổi có hệ thống cơng suất nhận chiều cao ăng ten thu bị thay đổi • Sự suy giảm khu vực tần số J định, phạm vi d, chiều cao anten máy phát Ht độ phân cực giá trị nhỏ đo Hr cho trước có hội tụ đường phản xạ từ mặt đất đường truyền trực tiếp Các ví dụ độ suy giảm vị 26 trí tính toán hàm chiều cao ăng ten thu, số tần số cho phân cực ngang phân cực dọc trình bày hình 14 Hình 14: Tính tốn suy hao khu vực mở với tần số, chiều cao phân cực (a) Phân cực ngang; (b) Phân cực dọc • Bằng cách chọn độ suy giảm tối thiểu từ trình quét độ cao tần số phân cực ngang dọc khoảng cách đo 3, 10 30 m, người ta vẽ đường cong suy giảm vị trí thể Hình 15 27 Hình 15: Hiệu chuẩn địa điểm thử nghiệm khu vực mở (suy giảm khu vực so với tần số) (a) Phân cực dọc; (b) Phân cực ngang; • Dữ liệu đo lường, - Dữ liệu tính tốn Chiều cao nguồn m • Có thể thấy giá trị suy giảm thay đổi từ 20 dB 30 MHz đến 40 dB GHz khoảng cách 10m mối quan hệ suy giảm phân tách tần số khoảng 20 dB tần số tăng lên 10 lần Các giá trị suy giảm tính toán đo lường đồng với hầu hết tần số 3.5 Ưu điểm nhược điểm • Ưu điểm: - Do xây khu vực rộng lớn, khơng có nhiều “vật cản” => khơng có nhiều nhiễu RF - Thiết kế xây dựng đơn giản, dẫn đến việc chi phí xây dựng khơng cao • Nhược điểm: 28 - - Do xây dựng ngồi trời, thời tiết mơi trường ảnh hưởng xấu độ bền trang thiết bị; chất lượng kiểm tra sở Do cần môi trường yên tĩnh; xây khu vực rộng lớn nên sở thường xây vùng nơng thơn người sinh sống => ảnh hưởng xấu mặt kinh tế mà khách hàng công ty thường thành thị Cần phải bảo dưỡng thường xuyên địa điểm xây dựng khơng cịn đáp ứng đủ tiêu chuẩn (nhiễu môi trường ngày tăng; trang thiết bị để ngồi trời dễ hỏng hóc;…) 3.6 Tính lặp lại phép đo Sai lệch trường hợp xấu ước tính việc định rõ phạm vi suy giảm NBS ± 1,2dB Sai lệch trường hợp xấu suy giảm vị trí đo tính tốn dB phân cực ngang 1.9 dB phân cực dọc Những số liệu cho phạm vi sở phủ kiểm sốt cẩn thận chịu trách nhiệm thiết lập tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp, chứng công bố cho thấy vấn đề hàng ngày gặp phải không gian thử nghiệm cơng nghiệp làm cho độ xác khó đạt Các yếu tố sau ảnh hưởng đến độ xác phép đo khơng gian mở: • Sự phản xạ từ vật thể • Cấu trúc mái che chống thời tiết • Trở kháng anten VSWR thay đổi theo độ cao • Trường kích thước anten lấy trung bình • Balun VSWR tổn thất • Sự khác biệt anten thương mại • Sự suy hao kết nối cáp đầu nối, suy hao VSWR • Vị trí cáp EUT thiết bị ngoại vi • Mối quan hệ cường độ/ phạm vi trường không đồng Tháng năm 1985, nghiên cứu (CISPR/B/WG/2) phân tích liệu thu thập từ số địa điểm thử nghiệm quan quản lý hạng mục thiết bị máy tính đo năm trước rằng, mong đợi chuyên gia EMC, mối tương 29 quan phép đo từ địa điểm thử nghiệm khác ít, với độ lệch chuẩn 8,5dB Do đó, suy giảm khơng gian đo xác, điều khơng có nghĩa thử nghiệm EMC thực khơng gian xác 3.6.1 Sự phản xạ từ đối tượng Một dấu hiệu tác động phản xạ ranh giới địa điểm đo 10 m đánh giá cách tính tốn sửa đổi đường cong suy giảm vị trí tiêu chuẩn kim loại lớn có trục dài song song với trục đo lường giới thiệu không gian ranh giới Các lỗi báo cáo ± 1,5 dB với 15 m ± 0,5 dB cách số đo 60 m trục Các phép đo thực với cách mép phạm vi 15 m sai số giới thiệu 1-2 dB tần số cụ thể khoảng 80 180 MHz Từ đó, ta hiểu phản xạ từ vật thể bên gây sai số từ 1-2 dB kết đo 3.6.2 Vỏ bọc chống thời tiết Một số phạm vi thử nghiệm mở cung cấp chỗ trú ẩn thời tiết khu vực thử nghiệm mà EUT gắn kết để thử nghiệm không bị ảnh hưởng thời tiết xấu Việc xây dựng nơi trú ẩn điều tra nguồn có lỗi đo lường phản ánh từ tường mái nhà Việc sử dụng vật liệu khác việc xây dựng hầm trú ẩn điều tra phép đo thô hệ số phản xạ thực cho Bảng 9.3 Đây cho thấy gỗ thông loại gỗ chất lượng để sử dụng nhựa sợi thủy tinh có hệ số phản xạ Bảng 3: Hệ số phản xạ số loại vật liệu Tuy nhiên, Dash Straus số điện môi độ dày, độ dẫn điện, yếu tố quan trọng việc xác định tính phù hợp vật liệu làm 30 nơi trú ẩn địa điểm thử nghiệm EMC Gỗ có số điện mơi tương đối thấp từ 1,32,5 chất dẻo có giá trị từ đến phải sử dụng cẩn thận dạng mỏng Các phép đo suy giảm điểm có mái che EDT làm từ vật liệu dệt thủ công nhựa radome cho thấy số chứng thay đổi cực đại cực tiểu mẫu quét chiều cao Hiệu ứng không nhận thấy liệu xử lý thành đồ thị suy giảm phạm vi, số suy giảm tối thiểu sử dụng Sự diện mái che nhựa thay đổi vị trí vật lý đường suy giảm tối thiểu phạm vi Một ước tính tổng thể sai số giới thiệu che thời tiết thiết kế tốt có bậc ± dB 3.6.3 Trở kháng anten thay đổi theo chiều cao Sự thay đổi trở kháng anten theo chiều cao coi tương tác với ảnh ảo tạo đất Anten gần mặt đất hiệu ứng trở kháng rõ Thành phần điện trở trở kháng anten lưỡng cực nửa sóng ngang dọc đất hiển thị hình (9.27) Lưỡng cực thẳng đứng phản ứng tốt độ cao lớn nửa bước sóng, điện trở lưỡng cực phương ngang thay đổi từ 60-80 Ohm, đủ bước sóng đất Nếu trở kháng anten thay đổi có khơng phù hợp với balun nó, cáp kết nối đầu thu Do đó, điện áp cổng đầu vào máy thu không xác định điều đưa lỗi vào phép đo Ví dụ, khơng xác phép đo trở kháng lẫn anten/ VSWR thay đổi anten lưỡng cực tính phân cực theo chiều ngang - m mặt đất phía dải tần số 30 - 300MHz ±2MHz nhiều Hình 16: Sự thay trở kháng xạ theo chiều cao mặt đất anten lưỡng cực phân cực nửa bước sóng theo chiều dọc chiều ngang 31 3.6.4 Kích thước anten – trường trung bình (antenna size – field averaging) Điều thảo luận chương liên quan đến khác biệt cường độ trường đo mở vị trí thử nghiệm với nguồn điểm m, sử dụng CISPR ngắn 80 MHz lưỡng cực / lưỡng cực so với lưỡng cực điều chỉnh FCC 30 MHz Hình 9.28 cho thấy kích thước ăng ten liên quan đến cấu hình trường hàm chiều cao Các lưỡng cực 30 MHz lớn trung bình trường 17 dB thay đổi dọc theo chiều dài trường cường độ thấp 8,5 dB so với trường thực tế sức mạnh độ cao m CISPR ngắn Lưỡng cực 80 MHz lưỡng cực có dB trường biến đổi theo độ dài tạo đo xác cường độ trường thực Hình 17: Trung bình trường với lưỡng cực lớn Trường tiếp xúc với A=CISPR/bicon, B=30MHz lưỡng cực 3.6.5 Balun VSWR and losses Chương kết luận VSWR điển hình cho ăng ten lưỡng hình thương mại nằm khoảng từ 1,5 đến 4:1 nằm dải tần từ 30 đến 300 MHz so với lưỡng cực điều chỉnh Roberts có kích thước nhỏ 1,5:1 VSWR cao anten thương mại dẫn đến phép đo lớn khơng chắn trở kháng ăng ten thay đổi theo Chiều cao Sự mát balun thương mại điển hình cho ăng ten bionic nằm khoảng 0,5 dB (30- 300 MHz) làm giảm mức tối thiểu phát tín hiệu băng tần so với tín hiệu thu với balun lưỡng cực điều chỉnh Roberts có 0,1-1 dB (30 MHz-l GHz) 32 3.6.6 Sự khác anten thương mại Thử nghiệm mở Hewlett Packard phạm vi phạm vi hiệu chuẩn thay đổi lên đến ± 6dB thực cách sử dụng khác tổ hợp cặp anten logic tuần hoàn Các anten sản xuất thiết kế công ty Các lỗi thường giới hạn tần số 300MHz 10 GHz, nơi mà biến phản ứng nhanh quan sát thấy hàng trăm MHz lâu lên đến ± 6dB dấu hiệu vấn đề kết hợp anten, cáp Do đó, sử dụng anten băng thơng rộng phức tạp với balun chất lượng cao khơng có dung sai chế tạo để kiểm soát vấn đề VSWR 3.6.7 Tổn thất cáp đầu nối / VSWR Các điều tra công nhân Công ty Cổ phần Thiết bị số Hoa Kỳ sai số đáng kể lên đến 10 dB đánh giá thay đổi vị trí cáp ăng ten q trình kiểm tra Hiệu ứng hai nguyên nhân: • Đầu tiên cáp hoạt động phần tử ký sinh gần với ăng-ten điều sửa đổi thuộc tính • Thứ hai ngun nhân nghiêm trọng rò rỉ yếu tố cáp ăng-ten khơng hồn hảo cân đầu nối bị rị rỉ Băng thơng rộng lưỡng cực cho thấy cô lập balun tương đối dẫn đến lỗi 6-10 dB Một lần nữa, khác biệt lớn hiệu suất balun phát ăngten lưỡng tính tương tự với nối tiếp khác Một số hiệu ứng giảm cách đặt cuộn cảm ferit chế độ chung qua bên cáp đồng trục ăng ten để triệt tiêu dịng điện khơng cân 3.6.8 Cáp EUT thiết bị ngoại vi Sự phối hợp xác cáp cố định xác định ngoại vi nên quy định Cách tiếp cận hi sinh khả tìm trường hợp phát thải xấu làm tăng độ lặp lại kiểm tra 3.6.9 Mối quan hệ cường độ phạm vi trường không đồng Trong tiêu chuẩn CISPR 22, đoạn 9.4 liên quan đến phép đo điều kiện môi trường xung quanh cao tín hiệu Nó cho phép phép đo thực giảm khoảng cách từ EUT để tăng mức tín hiệu đo nỗ lực để vượt qua che dấu 33 tín hiệu xung quanh từ thiết bị phát sóng thứ tương tự Quy định cho phép chia tỷ lệ giới hạn đặc điểm kỹ thuật tuyến tính cách với khoảng cách đo Việc thiết lập thử nghiệm thể hình 9.29a khoảng a đường cong suy giảm hình 9.29b Các đường cong hiệu chỉnh từ 3-19m 30m thể hình 9.30 khác với giả định 10-20dB lên đến 8-80MHz Hình 18: Hiệu chuẩn khu vực thử nghiệm diện tích mở điển hình suy giảm phạm vi (a) Tham số suy giảm vị trí; (b) Suy giảm vị trí khoảng cách 10 30m (phân cực theo chiều ngang) Hình 19: Hệ số đo lường chuyển đổi để chuẩn hóa khoảng cách đo 30m, 10m, 3m 34 3.7 Nhận xét thử nghiệm vị trí mở Các quan quản lý phủ NBS xây dựng khu vực thử nghiệm vị trí mở để tạo phép đo phát xạ xạ 3, 10 30 m với hiệu suất suy giảm vị trí gần với giá trị lý thuyết Phạm vi mở tỏa phương pháp kiểm tra khí thải theo quy định pháp luật chẳng hạn FCC, ClSPR VCCl thời gian tiêu thụ để thực đầy đủ diện Tín hiệu mơi trường xung quanh EM vấn đề bổ sung Kỹ sư thực hành kiểm tra EMC cần lưu ý nguồn khơng chắn làm suy yếu chế độ kiểm tra quy định chặt chẽ Những vấn đề bắt nguồn từ nỗ lực để tạo phép đo điện từ trường chi tiết khó trường sóng phức tạp chưa biết đến cách sử dụng thiết bị kiểm tra đơn giản quy trình nhanh chóng, thứ đem lại kết với giá phải Thử nghiệm EMC cung cấp báo mức độ phát xạ từ EUT mà phép đo tiến hành theo quy trình tiêu chuẩn Nó khơng phải nỗ lực để tạo phép đo đầy đủ xác, với ước tính gần sai số, khơng phân biệt thời gian chi phí bao gồm Thử nghiệm EMC phạm vi mở nghiêm ngặt lại rẻ kinh tế TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A handbook for EMC testing and measurement (let Electrical Measurement Series) by Morgan, David (1994) chương 35 ... gian ranh giới Các lỗi báo cáo ± 1,5 dB với 15 m ± 0,5 dB cách số đo 60 m trục Các phép đo thực với cách mép phạm vi 15 m sai số giới thiệu 1-2 dB tần số cụ thể khoảng 80 180 MHz Từ đó, ta hiểu... ăng ten thu, chiều dài chúng phải điều chỉnh vật lý tần số 80 MHz (đối với chuẩn CISPR 22 tần số 80 MHz độ dài cố định tương đương với 80 MHz độ dài điều chỉnh sử dụng xuống đến 30 MHz) 25 • •... thông tin liên lạc lớn - Các trung tâm báo hiệu giao thông vận tải Trong số trường hợp, hệ thống lớn cần kiểm tra EMC, NEMP / EMP, chống sét TEMPEST Bài báo cáo tập trung vào chế độ thử nghiệm phương