汤姆Mullineaux
射频工程师
从冰冷的、冷静的射频工程的角度来看,汽车辐射测试设置是一个奇怪的传输/接收安排,与被测设备的电缆利用(得)悬挂在大铜皮,扮演发射机,和一个巨大的天线靠近室地板上,在铜片的阴影部分,作为接收方。
在设计审查的幌子1,本文探讨了利用/天线对设计工作。考试后然后提出可能的改进,尤其是关于对称的射气从而对称天线照明领域。
设置场景
通常为一个开放的头脑,为了阻止读者长久以来的偏见的浮出水面,我们将部分的函数名称。同时,允许运动适应合理长度的一篇文章,我们将1)审查限制的发射机和接收机部分测试系统,和2)框架的审查规则和假设。我们开始通过重命名感兴趣的部分。
现场夹具发出
更简化的测试设置的布局突出电缆利用/铜表安排如图1 (A)和(b)。
数据显示,2米长得过电缆利用(黄色)举行5厘米以上的铜片绝缘支柱。这将被称为字段结构(FEF)发出。辅助部件,如LISNs和代表负载所需的测试显示左边的虚线。我们将把这些支持组件,专注于右边的虚线的部分。
电传感器(图2)
可以说,bi-conical天线定位和距离意味着它并不像通常理解的行为作为一个天线(不再一个甜甜圈形状的辐射模式等),因此可以被视为垂直导电棒的安排,不均匀加载和不均匀照明。允许广泛的解释,因为我们应当限制审查电测量,我们将称之为电传感器。
继续的命名功能,我们将参考得作为射频噪声来源。
一个简化的示意图显示了重命名部分如图3所示。
框架的设计审查
与所有运行良好的设计评审工作,严格的规则和假设。这些都是必要的,如果固体进步,如果回顾会议是在合理的时间完成。
这些规则。这些都是表1中列出。那些不是自我解释是指在文章的主体,所以一眼之前只需要列表。
有了规则和假设,我们现在能够开始审查。对我们来说这是第一次审查的设计(也就是说,一个设计师的第一枪在解决方案的审查)。
四个步骤。首先提出的设计师提供了一个描述设计审查小组。这是紧随其后的是审稿人的问题,以确保每个人都在餐桌上完全理解的工作设计。评审人员识别,可能设计的不足。最后建议,解决任何短缺。
尽管建议可能的方法,是小心,以确保没有详细设计工作发生在审查期间,这不是会议的目的。会议纪要记录完成开发任务的列表,并列表数据聚集在第二个审查准备演讲。
设计审查
测试设置描述
测试设置目的是测量辐射水平的排放引起的话题时得过连接线束。假设当安装在车辆排放的绝大多数领域将来自连接线束与得本身。
设置有两个关键的角色。第一是发射射频场,任何射频噪声注入到得利用。第二个是测量发射领域的力量。
发射器的作用是通过使用场发射装置(FEF)组成的2米的线束暂停铜片。测量是通过使用面向垂直双锥形天线。天线是1米,以利用。
虽然有点类似于电缆利用安装在汽车底盘、FEF安排实际上是借鉴航空射频排放测试设置。有线电视和表作为传输线微带传输线以类似的方式。强烈的相似性在图4中,可以看到在草图所示之电场分布的微带线和线的导电平面传输线。使用一个可用的免费计算器在线2一个1.5毫米直径线的特性阻抗进行飞机被确定为300欧姆。如果正确,这可以从历史的角度来看,折叠偶极子和旧式阀门调谐器使用300欧姆。然而实际的特性阻抗测量的FEF尚未得到证实。
图4中的草图显示电集中在下面的差距立即上导体(力线越接近,越强字段),而随着距离的边缘领域,削弱发散。
自噪声电流在射频频段,大自然确实使循环的长度尽可能短(循环区域相应的可以)。这发生在当电流跟随下面的路径下面的电线和立即返回线表面的铜片,如图5所示。
接收方所扮演的角色是一个双锥形天线。对于这些频率(20 - 200 mhz),天线必然大3。理想情况下没有字段是从FEF背面,所以唯一照明的天线FEF上层的一面。这使得对不平等的照明如图6所示。
不对称的照明投严重怀疑的持续有效性校准数据提供的天线,但至少对于任何磁场强度传感器,输出可能会随着磁场强度增加而增加。因为这个原因我们将调用天线电传感器。
在只有1米的距离和相对较长的波长的电传感器收集所有字段,传播和non-propagating。
目前终端电阻器是120欧姆(继承),因此驻波可能会存在于FEF射频噪声电流之间来回反射终止的不匹配和不匹配FEF /得界面。这就产生了困惑是否电传感器是测量领域最大的点,最小值,或介于两者之间。
审查小组问题阶段
澄清了如下:
实际电缆的特性阻抗驾驭得将附在事先不知道自从得可能会提供一些汽车制造商,提供,即使只有一个,得可以安装成许多不同的模型。
尽管在某些方面得过连接线束的铜片看起来代表一个真正的安装(除了举行50毫米(最初2英寸?)汽车底盘),它实际上是一次证明测试夹具,代表一个历史性的飞机安装设置。
在主,真正的线束连接到汽车的金属制品,所以平均线之间的距离和金属制品可能会小于50毫米,与相应较低的特性阻抗。
虽然输电线路往往是合理的低损耗(否则他们不会被视为输电线路),历史FEF被认为是漏水的足够可靠的野外测量的目的。
FEF可以故意漏,例如增加利用高度,或故意删除一些铜片,例如切掉一段下面的中心利用增加边缘场强。
RF噪声源的源阻抗是未知的,所以可能会有一个糟糕的匹配和FEF,防止噪音信号的有效传输到FEF。安装时可能得在现实生活中,噪声的匹配可以改善和有效的转移到利用可能发生。
缺口识别阶段
设计缺口识别阶段的结果如下:
- 虽然鼓励设计重用,这只发生在设计与性能数据证实和支持。似乎没有与继承FEF支持数据。通过本文,提出数据描述FEF首先必须获得。
- 本地的存在驻波在一个开放的、无屏蔽的这样的设置不利于表现好射频系统。因此,通过本文,都必须努力阻止他们。
- 电传感器照明是不对称的。在主、现场传感器的目的是完全沉浸在这个领域他们是预期的测量。没有它,必须获得内部校准数据。
审查小组的建议
设计师的建议提出考虑如下。
- 描述FEF可以通过使用信号发生器作为射频噪声来源提供已知频率和功率的信号,和一个1.5毫米直径线可以用作线束。信号发生器的功率在必要时可以被放大。图7显示了大意。300年50欧姆欧姆变压器用于保证高效的测试信号的注入。阻抗变压器阶段如图8所示。变压器使用世界上两个非常常见的组件功率射频,75 50欧姆欧姆变压器4:1变压器。4:1变压器双打电压和半当前创建四次输入阻抗的阻抗,如图9所示。入射功率(Pi)和反射功率(Pr)使用定向耦合器进行监视。电阻的值选择测试反射功率,从而最小化FEF特性阻抗匹配负载。事实上设计师可以规定该方法匹配的线束实际负载之前得过测试运行。 The designer is now in a position to fully characterize the FEF/E-Field sensor pair.
- 鉴于FEF不是线束的真正代表现场,那么任何漏水的输电线路可以作为FEF。例如,对称的要求字段可以通过使用300欧姆2 -导线输电线路。对称的场分布如图10所示。2 -线可能形成的线束和一条铜表。与这种安排电传感器将沉浸在一个对称的领域,尤其是在设计师坚持双锥形天线隔离室楼(天线和测试FEF提出,地板)。精神食粮在图11中,给出的观点是利用附着在铜表比50毫米高利用更具代表性。然而这可能创建它自己的问题,所以可以舍弃和射频噪声可以直接连接到2线FEF来源。设计工程师在自由使用上面描述的特性设置实验。
- 问题倾向的射频噪声源噪声注入电流在不同特性阻抗的线束仍然悬而未决。这是至关重要的,必须解决试题库设计通过审查过程。
结论
虽然故意缺乏细节,希望读者可以看到标准工程管理实践的应用作为商业企业日常使用,可用于产生新的想法来解决当前测试支架的弱点。反过来,这些想法的公司可能被认为是由标准制定机构改善产品合规测试的一致性,从而增加信心。
笔记
- 许多人仍然认为设计评审的进度检查和讨论困难的机会。事实上随着新产品的出现(NPI)方法,设计审查是一个关键组件,以及确保设计正轨,”盖茨之前必须通过进一步的释放资源/资助一个项目。作为一个项目经理,我很熟悉这种方法,并且经常想知道话题辐射排放的设计安排票价如果将通过一个正式的设计审查。因此这篇文章。目的是邀请输入从EMC专家,但他们似乎太过重视现有的设置看设计,以一种冷静的方式,所以我决定在此。虽然模拟评审,评审结果非常类似于我希望真正的商业条件下发生。
- http://www.eeweb.com/toolbox/wire-microstrip-impedance。高度飞机50 mm,单线直径1.5毫米,衬底介质1
- 天线的底部是接近完全进行室地板上。同时顶部的天线一些距离排列室天花板。这使得失衡的“加载”天线。
作者注
这篇文章并不是一篇论文需要大量的结果,甚至引用,这是一个呼吁改变。我的观点是,染色的羊毛EMC工程师与百科知识标准,他们的历史,及其实现了适合推动改变,即使当他们意识到测试设备有严重的缺陷。独立审查使用商业部门所使用的方法在我看来最好的办法是通过由专家组成的路障。
要了解更多,请访问干扰技术EMC区定期,Mullineaux博客。
关于作者
汤姆Mullineaux是一个射频工程师很有经验在工程管理和技术销售管理。他目前是一位自由作家和技术作家。