介绍
一个非常有用的工具解决EMC问题是近场探头。由于其体积小(对天线相比)最常见的使用这些工具来帮助检测某一特定信号的来源(排放),或作为一个本地field-generating源(免疫力),帮助你找到弱点在您的测试设备。有几种可供选择的成本从几百到几千美元。在这篇文章中,我将向您展示如何构建自己的近场探头几块钱和一个廉价的前置放大器使您能够开始解决EMC问题。
我的调查
我一直在自己的EMC齿轮,所以去年我做了两个磁场探测器(红色的图1)。我也有一个额外的调查(无屏蔽的),这是一个实验室技术员的礼物。他建立在一个时尚符合一定的标准,我不知道(我可能不是最好的利用它!)。它有很多外部干扰排放(由于屏蔽差),但是很有效的免疫检测。
图1 -磁场探测器。在对细节的我自己了。
我跟着文章“探测磁探针”罗伊Ediss[1]使他所谓的“王与中央型缺口”调查。基本的想法是创建一个闭环的同轴电缆,减少单个槽的外鞘(gap)。你可以找到其他的设计在他的文章中,更容易使以及它们之间的主要区别是他们的self-resonating频率,将根据不同的寄生参数和电感探针,这取决于你如何构建它(在其他事物之中)。
图2 - a)磁场探测器基于罗伊Ediss设计b)使我自己的调查。
使调查我得到常规50Ω同轴电缆与刚性中心导体,我的手,把外夹克,箔,编织的盾牌,包裹在介质来代替铜带编织。我不确定这将显著改变探测器特性阻抗但取代铜带的辫子很容易焊接,减少小差距,保持刚性。这可能是一个好主意来取代半刚性的一个灵活的同轴电缆,但他们不是很容易找到。
构建循环必须焊内导体尖端的外鞘(图2)内部焊接,然后提示自己的外鞘(图2)外焊。切一片外鞘的缺口中心的循环。重要的是要保持小(约毫米)的差距。之后,我焊接基础上的内导体的一端BNC适配器(双女),两个100ΩSMD电阻BNC接头内外导体之间的截然相反,最后屏蔽铜带BNC的外面。然后我获得了一罐红色液体电工胶带和应用一些外套的整个事情直到我有一个厚壁和完成。我可以把提示的小到可以。最后,我把一个缩套探针和BNC连接器之间。作为一种替代方法,您可以跳过外焊接和切割的差距,只留下内焊接完成,你就会有另一个探头设计(不是“王与中央缺口类型”)。
有一次,我有一个蜂巢电子探针设置(很不错的东西如果你可以负担得起)和做了一些快速比较他们和我的调查,我惊讶的是,他们有一个非常相似的敏感性。当然,我的测试设置不够可再生的比较阅读数值,但至少我可以看到如图3所示类似的发射模式。
图3——我比较(粉色跟踪)和蜂窝的调查(绿色跟踪)
做一个小调查
因为我经常使用近场探头寻找磁场的来源,是有帮助的调查可以发现产生不必要的排放的准确跟踪。为了实现这一决议,你需要一个探针与一个小提示。我将向您展示如何构建一个基于肯尼斯·怀亚特的课程“产品设计师EMC故障排除和说测试”可以快速通过在线培训中心[2]。
做我自己的小调查,我得到了一个备用的wi - fi天线用于一个旧项目,有细线(可能RG316)和SMA连接器。我把天线分开,使三个级别的削减同轴电缆如图4所示(1圣切:让辫子;2nd切:暴露介质;3理查德·道金斯切:暴露内部钢丝)。
图4 - a)备用的wi - fi天线;图b)层;c)与暴露诱导层
我把一点一滴焊料的辫子一起把它接下来的步骤。之后,我焊接的内部钢丝编织创建一个循环。周围的环形状5 x2mm这个球不是那么完美,因为编织焊接刚性。
我认为这是更好的,如果电缆是探测到不太灵活的内部设备没有弯曲,所以我提出一个想法:我有一双0.8毫米钢丝并扭紧用钻孔机在一起得到一个漂亮的直棒。之后,我把杆的同轴电缆,收缩套筒挤压在一起。
图5 - a)内导体焊接编织形成一个循环;b)收缩套管、探针和扭曲的杆
加热套管后,我的笔尖在液体绝缘胶带。我真的很喜欢完成,当然,我喜欢这一事实调查工作很好!一天后,涂层完全干燥和萎缩,揭露内部形状的细节。
图6 - a)完成调查;b)后应用绝缘涂层;c)涂层后的第二天
低噪声前置放大器
是方便你新鲜的前置放大器放大信号磁场探测器。我有一个低噪声放大器(LNA)模块从Mini-Circuits模型zx60 - 3018 g +[3]是找到小信号非常有用(特别是如果您使用的是微型探针)。我喜欢建造的东西,所以我有一大块铝和让自己闪亮的基地将连接器,开关,导致座位我的放大器(很多文件和砂光后)。尽管是一个简单的项目,我非常自豪它如何出来。放大器可以由电池或任何通过权力杰克直流供电。
图7 -使放大器:从铝块闪亮的组装
另一个廉价的解决方案,我测试(和工作很好)是LNA4ALL从9 a4qv基于Mini-Circuits部分号码psa4 - 5043 + [4]。即使有线电视放大器可以好好提高你的信号,但这将是一个小吵着。良好的实践是知道你的环境当使用近场探头外屏蔽房间或当使用噪声放大器:总是检查排放峰值你看着仍然可见,当你移动探针测试设备。
总结
就像我自己,如果你没有一个大预算或生活在一个地方很难买设备故障排除你的EMC问题,你只需要几块钱或者回收部分从旧项目和几个小时让自己的近场探头。即使你已经有了一组调查,学习如何制作近场探头可以创建自定义探测器如果你需要。现在,您应该能够得到自己一个频谱分析仪(或者甚至一个好示波器),一堆电线和外出探索设备射频排放和故障排除一些(或者大部分)EMC测试问题!
引用
[1]探测磁场探测器Roy Edisshttp://www.ediss-electric.com/general_pdf/Probing_the_mag_field_probe.pdf
[2]访问在线课程EMC故障排除和说测试产品设计师在https://emcfastpass.com/training/index.php/course/emc-troubleshooting/
[3]找到这个放大器和射频电路https://www.minicircuits.com/
[4]购买LNA4ALL和找到更多的信息http://lna4all.blogspot.com
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