Annons

EMC-mät IoT via luftgränssnittet

Uppkopplade saker i vår omvärld skapar en ny situation när det gäller mätningar av EMC/EMI. Per Isacsson, Rohde & Schwarz, gav under våren en presentation av hur företaget ser på lämpliga mätmetoder.
04rsemc1

Hur skall man bevisa att internetuppkopplade saker, IoT, följer EMC-direktivet? Det är nödvändigt att mäta, men hur? Det kan vara exempelvis en dammsugare som skall mätas. dess sändare/mottagare är integrerad med antennen så traditionella metoder duger inte.

– Svaret är att mäta ”over the air”, dvs via luftgränssnittet, säger Per Isacsson.

Industrin för mobiltelefoner har under lång tid arbetat med mätningar via anslutna, passiva antenner. Kring 2004 började den amerikanska mobilindustrin sitt skifte mot TX/RX sammanbyggda med antenner.  Då gick det inte längre att mäta enligt etablerade standarder.  Mobiloperatörerna började pressa på för att få möjlighet att mäta aktiva antennmätningar via luftgränssnittet. Ur detta behov föddes en CTIA-standard som inte bara amerikanska företag följer utan även europeiska. En europeisk standard kommer, RED, ”Radio Equipment Directive”. Möjligen blir den något mindre krävande, men det är en spekulation.

Mätkammare
En typisk mätkammare för mikrovågsantenner är heldämpande, dvs utan reflekterande jordplan, och brukar klassificeras med FS VSWR ( Free Stage Voltage Standing Wave Ratio).  Frekvensområdet är 1 GHz till 18 GHz och avvikelsen bara ±0,2 dB. det rör sig alltså om ett stort, dyrbart mätrum.

CTIAs standard för mobilstationer är specificerat för 836,5 MHz – 1,88 GHz och har en osäkerhet <0,5 dB. Här är testavståndet 2,3 m.

– Det finns en europeisk motsvarighet som är något mindre krävande. Men ingen tillämpar den i praktiken, säger Per Isacsson, produktchef för EMC med ansvar för system och projekt.

Om man inte har tillgång till de ovan beskrivna mätrummen föreslår Rohde & Schwarz att man använder en traditionell kammare där man ställer in dämpkoner på golvet för att ge bättre och mera repetitiva resultat, s k ”Site VSWR”. Att mäta i en korridor med reflekterande väggar är inget man rekommenderar. Detta fungerar inte!

Mätningar enligt CISPR 16 1-4 i traditionella mäthallar kan göras enligt NSA, 30 – 1000 MHz ±4 dB, på 3, 5 eller 10 m mätsträcka.

Ett alternativ är Site VSWR (Emax/Emin = Vmax/Vmin), 1 GHz – 18 GHz <6 dB och 3 m mätsträcka.

Hur mäta WLAN?
Eftersom WLAN arbetar på relativt höga frekvenser, på 2,4 eller 5 GHz-banden, behöver man inte så stor mätkammare.

Att mäta enligt NSA ger litet väl stor osäkerhet: ±4 dB.

SVSWR är litet bättre, ±3 dB, men inte tillräckligt bra.

Det går att använda en mätvolym som är så små som 0,5×0,5×0,5 m och begränsa frekvensområdet till 1000 MHz (ev 400 MHz) till 6000 MHz. Osäkerheten kan begränsas till ±1 dB.

Rohde & Schwarz har konstruerat en mätkammare, DST200, för små mätobjekts om exempelvis WLAN. Med de inbyggda dämpkonerna är frekvensområdet 700 MHz till 12 GHz. Den ger ett homogent fält inom 3,2 dB i en ”tyst zon” inom en cylindrisk rymd på 200×30 mm. Se bilden ovan!

 

 

Comments are closed.