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Ausrüstung (Signalgenerator & Verstärker) für die Strahlungsimmunität RI, IEC/EN61000-4-3.
Das Ziel der Prüfung der Strahlungsimmunität ist es, zu überprüfen, ob ein elektronisches Gerät normal funktioniert, ohne Fehlfunktionen oder Ausfälle, wenn es elektromagnetischer Störung (EMI) ausgesetzt ist. Elektromagnetisches Rauschen kann aus verschiedenen Quellen stammen, wie z.B. Mobiltelefonen, Mikrowellen, WLAN-Routern oder in einigen Fällen aus natürlichen Quellen.
Wenn du beispielsweise Telefone herstellst, ist es wichtig zu wissen, ob Emissionen von nahegelegenen Geräten dein Produkt beeinträchtigen könnten. Die Immunität stellt sicher, dass dein Gerät den Emissionen von umliegenden Geräten standhalten kann. Andernfalls könnte die Störung zahlreiche Probleme verursachen.
Anechoische oder semi-anechoische Kammer
Wie bei anderen EMC-Testverfahren wird die Prüfung der Strahlungsimmunität in einer anechoischen oder semi-anechoischen Kammer durchgeführt. Eine anechoische Kammer ist eine spezialisierte Testumgebung, die darauf ausgelegt ist, Reflexionen elektromagnetischer Wellen zu absorbieren. Dies bietet eine kontrollierte Umgebung, die sowohl Reflexionen als auch externe elektromagnetische Störungen (EMI) minimiert und so genaue Testbedingungen gewährleistet.
Signalgeber
Signalgeber erzeugen die elektromagnetischen Felder, die in der Prüfung der Strahlungsimmunität verwendet werden. Diese Geräte erzeugen eine Reihe von Frequenzen mit Leistungspegeln, um die auftretenden Störungen zu simulieren. Durch die Erzeugung von Signalen, die potenzielle EMI-Quellen nachahmen, hilft der Signalgeber, die Widerstandsfähigkeit des Geräts in Szenarien zu testen, die es in tatsächlichen Betriebsumgebungen antreffen könnte. Während der Prüfung der Strahlungsimmunität wird der Signalgeber mit einer Antenne verbunden, die elektromagnetische Wellen in Richtung des zu testenden Geräts abstrahlt.
Leistungsverstärker
Der Zweck des Leistungsverstärkers in der RI-Prüfung besteht darin, das Signal eines Signalgebers auf ein ausreichend hohes Leistungsniveau zu verstärken, um die erforderliche elektromagnetische Feldstärke in der Testumgebung zu erzeugen.
Feldstärke erzeugen: Der Leistungsverstärker verstärkt das Signal, um sicherzustellen, dass die strahlende Antenne die hochintensiven elektromagnetischen Felder erzeugt, die im Teststandard (z.B. IEC61000-4-3) festgelegt sind.
Teststandards einhalten: Verschiedene Geräte müssen auf ihre Immunität gegen unterschiedliche elektromagnetische Feldstärken getestet werden. Der Leistungsverstärker hilft, Feldstärken zu erreichen, die typischerweise von 1V/m bis 200V/m reichen, abhängig vom Standard.
Systemverluste ausgleichen: Der Verstärker kompensiert Verluste in den Kabeln, Antennen und anderen Systemkomponenten, um sicherzustellen, dass die erforderliche Feldstärke konsistent im Testbereich erreicht wird.
Frequenzbereiche abdecken: Viele Prüfungen zur Strahlungsimmunität decken ein breites Frequenzspektrum ab (z.B. 80MHz bis 6GHz). Der Leistungsverstärker muss diese Frequenzbereiche handhaben, während er die Signalintegrität aufrechterhält.
Antennen
Verschiedene Arten von Antennen werden für die Prüfung der Strahlungsimmunität verwendet. Der Hauptzweck der Antenne besteht darin, kontrollierte elektromagnetische Felder zu erzeugen, die das zu testende Gerät (DUT) potenzieller Störungen aussetzen und so seine Immunität gegenüber externer Strahlung bewerten. Häufig verwendete Antennen für Tests sind log-periodische Antennen, die über ein breites Frequenzband arbeiten können, und Hornantennen, die in höheren Frequenzbereichen effektiv sind.
Feldsonden
Feldsonden für Radiofrequenzen werden verwendet, um die Intensität von RF-Feldern zu messen. Sie bieten Echtzeit-Feedback, um sicherzustellen, dass die Umgebung innerhalb der anechoischen Testkammer die festgelegten Grenzen für den Test einhält.
Überwachungskameras (CCTV)
Während der RI-Prüfung wird das DUT hohen elektromagnetischen Strahlungsniveaus ausgesetzt, um seine Fähigkeit zu bewerten, korrekt in einer elektromagnetischen Umgebung zu funktionieren. Das CCTV-System ermöglicht es Ingenieuren, das DUT in Echtzeit aus einem sicheren, abgeschirmten Kontrollraum zu beobachten, sodass sie nicht in die Testkammer eintreten müssen, während Strahlung vorhanden ist.
Testverfahren
Schritt 1: Einrichtung: Das DUT wird auf einem nicht leitenden Tisch in der Kammer platziert. Die Höhe des DUT ist normalerweise standardisiert (z.B. 0,8 Meter über der Bodenfläche).
Schritt 2: Überprüfung der Feldgleichmäßigkeit: Vor dem Test wird die Gleichmäßigkeit des elektromagnetischen Feldes im Testbereich überprüft, um eine konsistente Exposition des DUT sicherzustellen.
Schritt 3: Testen: Die Antenne wird in einem bestimmten Abstand (z.B. 3 Meter) vom DUT positioniert. Die Antenne strahlt elektromagnetische Strahlung über einen festgelegten Frequenzbereich aus (normalerweise 80MHz bis 6GHz, abhängig vom Standard). Die Feldstärke wird schrittweise erhöht (z.B. 3V/m, 10V/m), während der Betrieb des DUT überwacht wird.