Классификация камер для испытаний на ЭМС
Все камеры коммерческого образца, применяемые для проведения испытаний на ЭМС, можно разделить на три группы:
1. ЭМС камеры (EMC Chamber):
- SAC
- FAR
- GTEM-cell
2. Камеры для микроволнового диапазона (Microwave Chamber):
- FAR
3. Камеры для тестирования беспроводных устройств связи (Wireless Testing Chambers):
- FAR
- Reverberation
Камеры для испытаний на ЭМС различаются следующим образом:
- Полубезэховая камера (SAC, Semi Anechoic Chamber) — стены и потолок камеры облицованы абсорберами, на полу установлена металлическая пластина заземления.
- Полностью безэховая камера (FAR, Fully Anechoic Room) — все поверхности покрыты абсорберами.
- Реверберационная камера (Reverberation Chamber) — все поверхности облицованы металлом.
- GTEM-ячейка (GTEM-cell,Gigahertz Transverse Electromagnetic) — ячейка выполнена в виде пирамидального TEM-волновода с проводящей пластиной внутри.
Типы испытаний на ЭМС
Испытания, проводимые в камерах, можно разделить на Pre-compliance — предварительные испытания и Full Compliance – сертификационные испытания в соответствии с ГОСТами.
Проводимые испытания:
- Radiate Immunity (RE) — испытание на помехоустойчивость к излученным помехам
- Radiated Emission (RE) — измерение излученных помех
- Conductive Immunity (CI) — испытание на помехоустойчивость к кондуктивным помехам
- Conductive Emission (CE) — измерение кондуктивных помех
- Wireless OTA Testing – Over-the-Air тестирование беспроводных устройств
- Измерение ДНА и КПД антенны
- Измерение ЭПР объектов
- Измерение параметров антенн, устанавливаемых на борту спутников
На сегодняшний день среди наиболее известных компаний, работающих в сфере ЭМС технологий, можно выделить ETS-Lindgren благодаря исключительному качеству продукции. Ниже рассмотрены различия, особенности и области применения камер ETS-Lindgren.
Различия EMC, Microwave и Wireless камер
1. ЭМС камеры (EMC Chamber)
ЭМС камеры (EMC Chamber) применяются как для проведения испытаний на помехоустойчивость (к излучаемым и кондуктивным помехам), так и для измерения радиопомех (излучаемых и кондуктивных).
К группе ЭМС камер относят следующие типы камер:
- SAC, в которой возможно проведение испытаний на предварительное соответствие RE и сертификационных испытаний RI/CI/CE.
- FAR, в которой проводятся сертификационные испытания RI/CI и RE/CE
- GTEM-ячейки, позволяющие проводить предварительные испытания RE и RI.
Для обеспечения экранирования в ЭМС камерах применяют специальные виды абсорберов, которые крепятся на ферритовые плитки. При проведении ЭМС испытаний в FAR и SAC нижняя граница рабочего диапазона частот составляет 30МГц.
2. Камеры микроволнового диапазона (Microwave Chamber)
Камеры микроволнового диапазона (Microwave Chambers) предназначены для проведения следующих испытаний:
- Измерение эффективной площади рассеяния (ЭПР) различных объектов;
- Тестирование антенн, установленных на борту спутника;
- Измерения параметров антенн в ближней зоне.
В камерах микроволнового диапазона абсорберы крепятся непосредственно на стены камеры.
Рабочие частоты таких камер начинаются с 1ГГц.
Для измерения ЭПР крупногабаритных объектов и параметров бортовых антенн требуется БЭК больших размеров. Уменьшить физические габариты камеры позволяет метод «компактного полигона» (short range test method).
Обычно измерения параметров антенн проводят в дальней зоне, т.е. тестируемая антенна облучается плоской волной. Для этого облучатель и тестируемую антенну разносят на расстояние r≥2 D 2/λ (D- максимальный габаритный размер антенны, λ-длина волны). Однако использование данного способа влечет за собой увеличение размеров камеры.
Метод испытаний на компактном полигоне заключается в расположении ИТС в ближней зоне крупногабаритного рефлектора. При этом если рефлектор достаточно большой по размеру, то поле в рабочем (тестовом) объеме, расположенном на расстоянии двух фокусных расстояний от рефлектора, будет в достаточной степени однородным по амплитуде и фазе. Существует несколько технических решений для осуществления этого метода:
- Применение облучателя, вынесенного из фокуса рефлектора
- Применение двух параболических цилиндрических рефлекторов
- Применение антенн Кассегрена или Грегори.
3. Камеры для тестирования беспроводных устройств связи (Wireless Testing Chambers)
К камерам для тестирования беспроводных устройств связи относят FAR и реверберационные камеры. В них осуществляется следующие испытания:
- Измерение ДН и КПД антенны
- TRP/TIS
- OTA тестирования
- GSM
- CDMA
- LTE
- Wi-Fi/WiMAX
- SISO/MIMO
- TRP/TIS и пр.
При проведении OTA испытаний беспроводные устройства должны находиться в рабочем режиме «прием-передача». Например, при тестировании мобильных средств связи, необходимо использовать эмулятор базовой сотовой станции и коммуникационную антенну.
Типы камер
Полубезэховая камера (SAC, Semi Anechoic Chamber)
Полубезэховая камера предназначена для проведения сертификационных испытаний на помехоустойчивость (RI compliance) и предварительного измерения излученной эмиссии (RE pre-compliance). Все стены и потолок камеры облицованы абсорберами. При этом согласно ГОСТ CISPR 16-1-4-2013 пол должен быть покрыт металлической пластиной заземления для имитации открытой испытательной площадки (OATS). Кроме этого в камерах данного типа можно проводить измерения кондуктивных радиопомех (CE Full compliance) в соответствии с ГОСТ 30805.16.2.2-2013 (CISPR 16-2-2: 2005), а также испытания на помехоустойчивость к кондуктивным помехам (СI Full compliance) согласно регламенту ГОСТ Р 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-6-96).
Полностью безэховая камера (FAR, Fully Anechoic Room)
Главным конструктивным отличием FAR от SAC является полное покрытие абсорберами всех внутренних поверхностей, что дает возможность для проведения сертификационных испытаний на помехоустойчивость к излученным (RI) и кондуктивным (CI) помехам, а также для измерения излученных (RE) и кондуктивных (CE) помех.
Примером полностью безэховой камеры является ETS-Lindgren FACT 3 с тихой зоной 1.2м. Камера позволяет проводить испытания в частотном диапазоне от 26МГц до 40ГГц.
Реверберационная камера (Reverberation Chamber)
В основе работы реверберационных, или эхо-камер лежит не поглощение, а максимальное отражение сигналов от всех поверхностей для создания статистически равномерного, изотропного поля. В конструкции реверберационных камер применяются специальные рассеивающие устройства, «мешалки», позволяющие создавать условия, при которых плотность энергии в любой точке камеры изменяется случайно при равномерном статистическом распределении поля по фазе, амплитуде и поляризации.
GTEM-ячейки (GTEM-cell, Gigahertz Transverse Electromagnetic)
GTEM — камерой называют закрытую экранированную ячейку, разработанную для проведения испытаний на ЭМС в диапазоне частот от 30 МГц до 18 ГГц. Камера может использоваться как для испытания устойчивости к радиочастотному электромагнитному воздействию (RI), так и для измерений радиочастотной излучаемой эмиссии (RE). Контроль резонансов и переотражений позволяет определять выбросы уровней сигналов с высокой точностью, при этом отсутствует необходимость установки антенн, что в свою очередь позволяет значительно сократить временные затраты на проведение испытаний (до 8 раз при RE по сравнению с OATS и до 2 раз при RI по сравнению с безэховой камерой).
Заказы на оборудование: ges@sernia.ru
