Dorine Gurney,Tektronix

EMI / EMC testi, bir ürünün piyasaya sürülmesinde önemli bir aşamadır. İki temel test kategorisi vardır: bağışıklık ve emisyon testi. Bağışıklık testinde amaç, bir cihazın elektromanyetik gürültüye maruz kaldığında nasıl tepki vereceğini ölçmektir. Emisyon testi; normal çalışma sırasında üründen gelen herhangi bir elektromanyetik radyasyonun bu ürün tipi için tanımlanan bir sınırın altında olmasını sağlamak için yapılır. Hepsi değilse de, elektrikli ve elektronik ürünler yasal uygunluk testini gerektirir. Test, onaylı bir test laboratuvarında gerçekleştirilir ve özellikle ürün testi geçemezse, bir geliştirme programı için zaman ve maliyet kaybı oluşturabilir.

İlk seferinde emisyon uyum testini geçme şansınızı artırmak için laboratuvara gitmeden önce ürününüzden çıkan gürültüyü ölçmeniz şiddetle tavsiye edilir. (Pre-compliance) testi tasarımın ilk aşamalarında potansiyel sorunları tespit etmek  ve gereksiz yeni tasarımları azaltmak için de önerilir.

Quasi-Peak, Peak ve Ortalama

Ön uygunluk sürecinde, ürününüzün gürültü taramasını yapar ve gerekli standartlarda belirtilen seviyeler  ile kıyaslarsınız. Standartlar ayrıca gürültünün nasıl ölçülmesi gerektiğini de belirtir. Ticari standartların çoğu, CISPR16-1 tarafından tanımlanan üç ana ölçümü kullanır: Peak, Quasi-Peak ve Ortalama. Peak tespiti, adından da anlaşılacağı gibi, en kötü durum senaryosunu gösteren, sinyalin her harmoniğindeki peak değerini ifade eder. Ortalama algılama, en iyi senaryo, sinyalin tüm bileşenlerinin kendi periyodu boyunca genliğini ölçer. Quasi-Peak algılama, her bir bileşenin periyoduna göre ölçer: tekrarlama oranı ne kadar hızlı olursa, sonuç o kadar yüksek olur. Aşağıdaki görsel, üç dedektörün benzer darbeli iki sinyale tepkisini göstermektedir, üstteki daha yüksek bir tekrarlama oranına sahiptir.

Quasi-Peak detektörünün daha yüksek gerilim çıkışına sahip olduğuna dikkat edin.

EMI taramalarını hızlı bir şekilde gerçekleştirmek için birçok mühendis tasarım ve ön uygunluk testlerinde en yüksek saptama(peak detection) ile başlar. Sonuçlar daha sonra belirlenen quasi-peak sınırlarla karşılaştırılır. Elde edilen sonuç ile quasi-peak limitleri arasında görece olarak fark var ise, ürünün uygunluktan geçmesi muhtemeldir ve quasi-peak testi gerekli olmayabilir. Ancak, ürün limite yakın bir şekilde peak belirleyicisini geçerse, quasi-peak testi önerilir. Compliance testte kullanılan yöntem aynıdır ve olası problemlerin oluşabileceği noktaların tespit edilmesine yardımcı olur.

Ön Uygunluk Testi

Test ortamına ve ekipmanlara çok fazla para harcamak istemiyorsanız uyumluluk prosedürünün aynı test koşullarını kendi ortamınızda oluşturmanız yerinizde yeniden üretmek neredeyse imkansızdır. Yalnızca, bulunduğunuz yerde veya yakınında kurabileceğiniz bir uyumluluk öncesi(pre-compliance) test çözümüne yatırım yaparak EMI / EMC uyumluluk testini geçme olasılığını artırabilirsiniz.

Test için ideal konum, radyo dalgası kirliliğinden ve baz istasyonlarından oldukça uzak bir noktadır. Büyük boş depo gibi harici bir alanda emisyon test alanı kurmak bir öneri olabilir. İdeal kurulum gizli metal tesisat(kiriş gibi) veya yansımaya neden olan nesnelere sahip duvarları önler, hatalı frekanslardan bazılarını zayıflatabilir ve / veya  normalde limitin altında kalacak olan noktalardaki genlikleri yükseltebilir. Spektrum analizörüne ek olarak antenlere, tripoda ve bir amplifikatöre de yatırım yapmanız gerekecektir. Conducted emisyon testi için iyi yalıtılmış bir masaya, izolasyon trafosuna ve bir LISN'ye sahip olmanız gerekir. Aşağıdaki görselde, Tektronix RSA306B real-time USB spektrum analizörü kullanılarak radiated test setupı  gösterilmektedir.

Tektronix RSA306 real-time USB spektrum analizörü ile radiated test setupı.

Radiated  emisyon testi için ilk adım, cihaz kapalıyken cihazın bulunduğu konumdaki ortamı taramaktır. Conducted emisyon testi için ilk tarama peak detection için yapılmalıdır.  Yukarıda belirtildiği gibi, Peak algılama testi hızlıdır; gürültü genliğinin sınırdan ne kadar uzakta olduğu ve hangi potansiyel frekansların önemli olduğu hakkında genel bir bakış açısı sunar.

Aşağıdaki ekran görüntüsü, ortam gürültüsü ve 960 MHz'e kadar FCC bölüm 15 Sınıf A sınır çizgisine kıyasla ilk Peak taramasını göstermektedir. Ortam gürültüsü, mavi iz ile gösterilmektedir ve Peak taraması sarı iz olarak gösterilir. Tabloda, sınır çizgisine göre Peak taramasının sonuçları gösterilmektedir. Gördüğünüz gibi, sonuçlar A bölgesinde çok sayıda peakin yanı sıra bir başarısızlık göstermektedir.

Bir sonraki taramada, daha kesin sonuçlar elde etmek için A bölgesinde (59 MHz'e kadar yakınlaştırılmış) Quasi-Peak dedektörü kullanmaktadır ve akredite bir test laboratuvarında yapılan resmi testlerle daha uyumludur.

Aşağıdaki ekran görüntüsü, sınır çizgisine göre Peak (yeşil iz) ve Quasi-Peak (sarı iz) için sonuçları göstermektedir. Bu örnekte, cihaz 1,5 dB'lik bir marjla sınırın altında kalmaktadır. Ancak, bu muhtemelen test laboratuvarından geçmek için yeterli değildir. Ön uygunluk testi kurulumunun yol açtığı yanlışlıkları dahil etmek için, daha fazla marjın olması en iyisidir. Uzmanlar mümkünse 10 dB marj öneriyorlar.

Bu durumda, cihazın bir EMC / EMI test laboratuvarının düzenleyici ortamında test edilmeye hazır olmadan önce daha fazla marj elde etmek için değiştirilmesi gerekecektir.

Quasi-Peak testi, cihazların zorlukla geçtiğini ve büyük olasılıkla değiştirilmesi gerekeceğini gösteriyor.

USB Real-Time Spektrum Analizörü Kullanma

EMC / EMI ön uygunluk testi için, Quasi-Peak, Peak ve Ortalama algılamayı destekleyen yazılıma sahip spektrum analizörü seçmek önemlidir. Ürünlerin tasarlanması ve test edilmesi sırasında, ürününüzün EMC / EMI uyumluluk testini geçmesi için bu testlerin üçünü de gerçekleştirmenizi gerektirecek durumlar vardır.

Tektronix, test laboratuvarına gitmeye hazır olup olmayacağınıza karar verebilmeniz için RSA306B, RSA500 ve RS600 Serisi USB real-time spektrum analizörü yelpazesi sunar.

Swept spektrum analizörleri ile yapılan karşılaştırma testlerinde; bir dizüstü bilgisayar, tablet veya masaüstü ile bir USB real-time spektrum analizörü kullanıyorsanız, Quasi-Peak gibi ön uygunluk testlerinin daha hızlı işlenebileceğini göstermiştir. Ek olarak real-time spektrum analizörü ile, RSA306 gibi, geniş bant altında, spektrum analizörlerinin göremediği gürültüleri  görebilirsiniz. Aşağıdaki görsel (sağ tarafta), bir spektrum analizörünün muhtemel olarak ne ölçeceğini gösterir, real-time spektrum analizör ile (solda) 40 MHz bantta tarama yapılmıştır.

Real-time bir spektrum analizörünün (solda), swept spektrum analizörüyle karşılaştırılması.

Real-time USB spektrum analizörleri hakkında daha fazla bilgi için, spektrum analizörleri sayfamızı ziyaret edin.