Система тестирования эл.-м. восприимчивости R&S TS9982

Короткое описание

R&S®TS9982 – это основная система измерений электромагнитной восприимчивости к наведенным и излучаемым сигналам. Благодаря своей модульной конструкции она подходит для широкого спектра применений и может очень легко адапитроваться под текущие задачи измерений. Возможны любые конфигурации: от измерений проводных линий и компактных систем предварительного испытания до аккредитованных систем тестирования для испытания готовых автомобилей с напряженностью поля 200 В/м. Любые комбинации различных приложений или последовательные расширения производятся без проблем.

Описание

1. Коммерческие испытания
2. Беспроводные испытания
3. Тестирование автомобильных компонентов
4. Испытания в автомобильной промышленности
5. Тестирование для оборонных приложений
6. Тестирование в микроволновом диапазоне от 1ГГц до 40 ГГц

Особенности

Конфигурация системы

R&S®TS9982 состоит из блока контроля электромагнитной восприимчивости, одного или нескольких усилителей, конвертеров для измерений наведенных помех, антенн для измерений излучений и датчика поля. Система полностью управляется компьютером, что позволяет исполнять воспроизводимые и полностью автоматические тестовые последовательности. Также можно активировать интерактивный тестовый режим для запуска дальнейших тестов или изменений.

• Элемент контроля электромагнитной восприимчивости включает генератор сигнала, переключатель каналов, измеритель мощности и цепь блокировки.  Использование R&S®IMS, где в одном блоке сочетаются все эти элементы, позволяет получить весьма компактную систему. Благодаря небольшому числу компонентов системы стойка обычно не нужна.
• Для больших систем с особыми требованиями, какие появляются при измерении готовых автомобилей, для элемента контроля электромагнитной восприимчивости используются отдельные компоненты. В этом случае, ядром системы является переключающий блок R&S®TS-RSP, который при необходимости настраивается с помощью различных модулей и за счет увеличения мощности внешних переключателей до 10 кВт.
• Все компоненты системы, основанной на опыте множества повсеместно реализованных систем, идеально соответствуют друг другу, обеспечивая эффективную генерацию поля для испытываемых устройств.
• В микроволновом диапазоне частот от 1 ГГц до 40 ГГц мобильная система тестирования работает в непосредственной близости от испытываемого устройства, тем самым предотвращая потери в кабеле для частот свыше 3 ГГц.
• Цепь блокировки, которая выключает питание, если, например, открыта дверь в павильон, обеспечивает безопасность персонала и всегда включается в систему.

Программное обеспечение

• Система измерений электромагнитной восприимчивости R&S®TS9982 поставляется с программным обеспечением системы измерений ЭМС R&S® EMC32 для Windows. Программное обеспечение позволяет производить измерения электромагнитной восприимчивости по всем необходимым стандартам автоматически и вручную. R&S®EMC32 - удобный, экономически выгодный и надежный инструмент, обеспечивающий быструю и легкую работу с системой, а также высокую производительность. Расширенные возможности тестирования и настройки обеспечивают высокую повторяемость результатов. Программное обеспечение на базе R&S®EMC32 включено в пакет программ R&S®IMS в качестве операционной системы R&S®IMS.

Применение

Поддерживаемые стандарты электромагнитной восприимчивости

Коммерческие испытания

Компактная система тестирования электромагнитной восприимчивости и электромагнитных помех R&S®IMS

Стандарты

Данная система тестирования поддерживает основные стандарты IEC/EN61000-4-3 и -6 для коммерческих измерений излучаемых и наведенных сигналов. Большинство коммерческих общих и торговых стандартов относятся к этим основным стандартам, например, EN61000-6-1 (общий стандарт: жилые, офисные и промышленные помещения), EN61000-6-2 (общий стандарт: промышленные помещения), CISPR24/EN55024 (стандарт на продукцию для контрольно-измерительного и телекоммуникационного оборудования), EN60601-1-2 (медицинское оборудование). 

Кроме того, система пригодна для основного стандарта IEC/EN61000-4-20 для ячеек TEM; в этом случае можно снизить мощность усилителя. 

Особенности

Стандартное испытание производится на уровне 10 В в частотном диапазоне от 150 кГц до 80 МГц для измерений наведенных сигналов и напряженности поля 10 В/м от 80 МГц до 6 ГГц на площади 1,5 м×1,5 м. Хотя по новому стандарту EN61000-4-3:2006 в 3 редакции верхний частотный предел должен быть 6 ГГц, систему тестирования можно сконструировать в соответствии с предыдущим стандартом, где верхний частотный предел должен быть 2 ГГц (применялось до марта 2009). 

Конструкция системы

R&S®IMS: Блок контроля электромагнитной восприимчивости R&S®IMS является ядром системы и обеспечивает ее компактную структуру. В систему R&S®IMS включены генерация сигнала, селектор сигнального тракта, измерение мощности в диапазоне от 9 кГц до 3 ГГц, а также контроль с помощью ПО компьютера и интерфейса взаимоблокировки.

Преобразователь (наведенного сигнала): Система может содержать в качестве преобразователей схему суммирования/ответвления (CDN), электромагнитные клещи и клещи подачи объемного тока (BCI).

Антенна: Антенна R&S®HL046E оптимально сконструирована для эффективной генерации поля согласно EN61000-4-3. Благодаря своей компактности, она подходит для использования в небольших безэховых помещениях. Она охватывает диапазон частот от 80 МГц до 3 ГГц и избавляет от необходимости длительных процедур замены антенн.

Усилители: Мощность усилителя оптимально подобрана для преобразователей или антенны, а также необходимого тестового уровня, обеспечивая отличное соотношение цены и производительности.

Усилители сконструированы таким образом, что при необходимой восходящей модуляции в 80% точка сжатия на 1 дБ не превышается, а уровень паразитных составляющих не превышает -15дБс.

Согласно новой версии стандарта EN61000-4-3:2006 в 3 редакции после завершения калибровки однородности поля обязательно должна выполняться проверка насыщения усилителя.

Мониторинг прямой и отраженной мощности усилителя, а также подаваемого тока, если в систему встроены клещи подачи объемного тока. 

Вспомогательные устройства: В комплект поставки системы входят все вспомогательные устройства (датчик поля с треногой и нагрузочный резистор), необходимые для эксплуатации и калибровки системы.

Мобильная стойка для диапазона от 3 ГГц до 6 ГГц: Расширение системы тестирования для диапазона от 3 ГГц до 6 ГГц – это мобильная стойка, включающая все необходимое оборудование, а именно генератор сигнала, усилитель мощности и измеритель мощности с соответствующей антенной. Это предотвращает потери в кабелях, позволяя использовать мощность для генерации поля. Эта мобильная стойка контролируется программным обеспечением ЭМС снаружи камеры через оптоволоконную связь.

Операционная система R&S®IMS в процессе тестирования восприимчивости

Беспроводные испытания

Стандарты

Измерения такого рода основаны на стандартах и технических положениях, опубликованных Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). Электромагнитная совместимость и паразитное излучение определены в ETSI EN301489 с подразделами для различных беспроводных сервисов (например, ETSI EN301489-7 для мобильной связи GSM; -8 для базовых станций GSM; -24 для мобильной связи UMTS). 

• AMPS
• CDMA, TDMA
• GSM450/850/900/1800/1900
• GPRS, EDGE
• UMTS
• Bluetooth®, включая Bluetooth®2.0 + EDR
• WLAN802.11a, b, g
• WiMAX802.16

По требованию доступны конфигурации для других стандартов. Кроме того, измерения на соответствие  коммерческими стандартам для контрольно-измерительного и телекоммуникационного оборудования соответствуют IEC/ EN61000-4-3, -6 (EMS).  Систему можно использовать как для испытаний при утверждении проекта, так и при приемочных испытаниях. 

Главные особенности

Стандарты определяют широкий круг измерений в очень широком частотном диапазоне.

• Измерения электромагнитной восприимчивости к наведенным помехам в диапазоне от 0,15 МГц до 80 МГц с подачей объемного тока.
• Измерения электромагнитной восприимчивости к излучениям в диапазоне от 80 МГц до 6 ГГц (по выбору - 2 ГГц).
• Измерение аудио прорыва для контроля качества звука в восходящей и нисходящей линии
• Многочисленные возможности мониторинга
• Автоматическая стимуляция и контроль воздушной связи с беспроводным устройством
• С использованием R&S®CMU200 большинство общепринятых беспроводных стандартов сочетаются в одном элементе
• Поддержка R&S®PTW70 и R&S®CBT для WLAN и Bluetooth®
• Автоматическое переключение между различными сервисами или полосами частот
• Автоматизация системы путем автоматической коммутации трактов
• Включено оборудование для калибровки и проверки системы

Программное обеспечение

Управляющее ПО R&S®EMC32 сочетает все необходимые измерительные операции для тестирования беспроводных устройств. Оно поддерживает полностью автоматические измерения для сертификации, а также интерактивные измерения в ходе разработки и модификации устройств. 

Конструкция системы

Данная система тестирования основана на стандартной коммерческой системе, определенной IEC/EN61000-4-3 и -6 для измерений излучаемых и наведенных сигналов. Кроме того, она оборудована всеми необходимыми элементами для установки и поддержания радиосвязи и контроля производительности испытуемого устройства. Система включает мониторинг качества звука, измерение частоты появления ошибочных битов и интерфейсы оборудования для комплексного тестирования данных. Также можно дополнительно выбрать видео захват для автоматического анализа изображения. 

Калибровка аудио прорыва

Измерение частоты ошибок по битам (тестируемое устройство без дополнительных информационных приложений)

Система тестирования электромагнитной восприимчивости

Интегрированная система измерений R&S®IMS в комбинации с соответствующими усилителями мощности и антеннами используется для генерации поля. Конструкция системы обеспечивает максимальную производительность и эффективность генерации поля. 

Тестирование связи

В систему тестирования встроен тестер радиосвязи, чтобы коммутировать и контролировать связь с испытываемым устройством в определенном состоянии. Он также используется для анализа качества связи с испытываемым устройством, а также в качестве интерфейса аудио приложения и приложения данных.

Аудио оборудование

Аудио измерения проводит аудио-анализатор R&S®UPV. Перед измерением необходимо провести калибровку уровня аудио сигнала. Все дополнительные устройства для измерения и калибровки, а именно микрофон и искусственный голос, включены в систему. 

Система тестирования звука должна быть очень чувствительной, но не взаимодействовать с электрическим полем, поданным на испытываемое устройство. Поэтому аудио сигнал передается от устройства к приемному элементу по пластиковой трубе. Сам приемный элемент защищен от электрического поля и находится на некотором расстоянии от испытываемого устройства. 

Автомобильное тестирование - компоненты

Стандарты

• ISO11452-2: восприимчивость к излучению в безэховой камере (диапазон от 200 МГц до 3 ГГц, 100 В/м)
• ISO11452-3: восприимчивость к излучению с ячейкой TEM (диапазон от 10 кГц до 200 МГц, 200 В/м)
• ISO11452-4: восприимчивость к наведенному сигналу с методом BCI (диапазон от 1 МГц до 400 МГц, 300 мА)
• ISO11452-5: восприимчивость к излучению с полосковой линией (диапазон от 10 кГц до 400 МГц, 200 В/м)
• 2004/104/EC

Особенности

Система позволяет проводить тестирование в соответствии с указанными выше стандартами. Также она учитывает дополнительные требования, например, различных производителей автомобилей – в частности, особые уровни тестирования и диапазоны частот, а также импульсные модуляции, так как они используются при тестировании электромагнитной восприимчивости при применении радара. 

Также доступны системы предварительного испытания, основанные на тестовых ячейках (например, ячейки GTEM).

Конструкция системы

Система основана на R&S®IMS, которая включает все необходимые функции, а именно измерение прямой и отраженной мощности, а также поданного тока. Следовательно, возможно применение особых алгоритмов контроля мощности (например, сетевой контроль мощности). 

Более того, R&S®IMS-B1 (по выбору) обеспечивает спектральный анализ для необходимого контроля гармоник в случае подачи объемного тока.  

Как правило, одновременное соответствие всем упомянутым стандартам не требуется. Следовательно, мощность усилителя и набор преобразователей подбираются под текущие требования, что обеспечивает оптимальную для клиента конструкцию системы. Для уменьшения потерь в кабелях используется мобильная микроволновая система в диапазоне от 1 ГГц до 18 ГГц или 40 ГГц. 

Программное обеспечение

Программное обеспечение R&S®EMC32 и операционная система R&S®IMS включают функции, особенно нужные в автомобильных применениях. Разнообразные возможности контроля – от уровня TTL до универсальной интерфейсной шины и связи RS-232-C с дополнительным мониторингом шины CAN – также имеют большое значение для данных измерений. 

Мониторинг шины CAN

Автомобильное тестирование - автомобили

Центр автомобильного тестирования ЭМС

Стандарты

• ISO11451
• 2004/104/EC
• Особые требования заказчика

Особенности

Системы разрабатываются на основе требований заказчика. Вследствие высокой напряженности поля и соответствующих мощностей усилителя на инфраструктуру накладываются жесткие требования, при этом большие испытываемые устройства требуют разработки особых концепций эффективной генерации поля. Однако, помимо самой генерации поля, для этих проектов также важны такие особенности, как эффективное использование системы, высокая степень автоматизации, комплексные интерфейсы испытываемых устройств и сервисные концепции. Поэтому компания Rohde & Schwarz обеспечивает, например, полный мониторинг автомобиля с помощью стандартных систем шин. 

Для таких проектов в компании Rohde & Schwarz имеются команды проектирования и обслуживания. Опыт компании Rohde & Schwarz, приобретенный в процессе реализации множества проектов во всем мире, также гарантирует удовлетворение требований заказчика в процессе повседневной работы. 

Тестирование для оборонных приложений

Центр тестирования ЭМС для оборонных приложений

Стандарты

• MIL-STD-461D/462D
• MIL-STD-461E
• Особые требования заказчика

Особенности

Детали конфигурации системы тестирования зависят от необходимых измерений, уровней тестирования и характеристик испытываемого устройства. Они могут варьироваться от системы тестирования для единичного испытания до оборудования испытательной станции, производящей все тесты в соответствии с MIL-STD-461E. Конфигурация системы основана на опыте огромного количества систем тестирования, внедренных во всем мире. 

Тестирование в микроволновом диапазоне от 1ГГц до 40 ГГц

Микроволновое тестирование R&S®TS9982

Система тестирования для диапазона от 1 ГГц до 18 ГГц или 40 ГГц – это мобильная стойка, включающая все необходимое оборудование, а именно генератор сигнала, усилитель мощности и измеритель мощности. Это предотвращает потери в кабеле, позволяя использовать мощность для генерации поля. Система конфигурируется для различных уровней тестирования вплоть до 200 В/м на расстоянии 1 м. Система контролируется программным обеспечением ЭМС снаружи камеры через оптоволоконную связь.