Sifa za Tovuti ya Mtihani wa EMC: Uwiano wa Wimbi ya Wimbi ya Kusimama ya Tovuti dhidi ya Reflectometry ya Kikoa cha Wakati

Kwa kweli, njia ya SVSWR inaeleweka na inaeleweka kwa urahisi. Kama ilivyo kwa kipimo chochote cha VSWR lengo ni kupima viwango vya juu na vya chini vya wimbi lililosimama kama ilivyoonyeshwa kwenye Kielelezo 1. Uwiano wa maadili haya ni VSWR. Matumizi ya kawaida ya kipimo cha VSWR ni katika kutathmini laini za usafirishaji. Ikiwa kuna kutolingana kwa impedance mwisho wa laini ya usafirishaji kati ya impedances ya laini ya usafirishaji na mzigo (kwa mfano), kutakuwa na hali ya mipaka ambayo inasababisha wimbi lililodhihirika. Wimbi lililoonyeshwa litakuwa, katika maeneo anuwai kwenye laini ya usafirishaji, likiingiliana kwa njia ya kujenga au kwa uharibifu na wimbi linaloendelea kutoka kwa chanzo. Ujenzi unaosababishwa (mchanganyiko wa mawimbi ya moja kwa moja na yaliyoonyeshwa) ni wimbi lililosimama. Mfano rahisi wa hii unapatikana katika jaribio la nguvu lililofanywa kwa vifaa katika CISPR 14-1. Katika jaribio hili transducer (clamp ya nguvu) husogezwa kando ya kamba ya nguvu ya bidhaa kwa juhudi ya kupima voltage ya juu kwenye kamba ya umeme juu ya masafa ya maslahi. Tukio hilo hilo linafahamika kwenye wavuti isiyofaa ya mtihani. Laini ya usafirishaji ni njia kutoka kwa vifaa vilivyo chini ya jaribio hadi kwenye antena ya kupokea. Mawimbi yaliyoonyeshwa huundwa kutoka kwa vitu vingine kwenye mazingira ya mtihani. Vitu hivyo vinaweza kuanzia kuta za chumba hadi majengo na magari (kwenye sehemu za majaribio za eneo wazi). Kama ilivyo kwa laini ya usafirishaji, wimbi lililosimama linaundwa. Jaribio lililowekwa kwa jaribio la wavuti ya VSWR au SVSWR imeonyeshwa kwenye Kielelezo 2.

Vipimo vya mwili vya wimbi lililosimama ni jambo muhimu katika kupima kwa usahihi wimbi lililosimama. Lengo, tena, ni kupata kiwango cha juu na cha chini. Mtihani wa SVSWR katika CISPR 16-1-4 inapendekeza kupima wimbi lililosimama kwenye tovuti ya jaribio kwa kuhamisha antena inayopitisha kando ya laini ya moja kwa moja kwenye chumba na kupima voltage iliyopokelewa na antena ya uzalishaji katika eneo la kawaida linalotumika kwa upimaji wa bidhaa. Kama tu katika jaribio la nguvu iliyofanywa au kipimo sawa cha VSWR, harakati inayoendelea ya transducer, au kwa SVSWR antenna inayopitisha, inahitajika ili kuhakikisha kukamata maxima na minima ya wimbi lililosimama. Hii inaweza kufanywa kwa kila mzunguko lakini kwa gharama kubwa na wakati. Kwa hivyo, kikundi kinachofanya kazi cha CISPR kiliamua kuathiri na kupima nafasi sita tu za mwili kwa kila eneo la volumetric (angalia Kielelezo 3). Chaguo jingine tu la kupunguza muda wa jaribio lilikuwa kupunguza azimio la kipimo (kwa mfano pima masafa machache lakini kwa kila mzunguko pima nafasi zaidi). Shida na chaguo hilo ni kwamba vitu vingi vinavyoakisi vinaweza kuwa na sifa nyembamba za wigo. Kwa maneno mengine, vifaa vingine vinaweza kutafakari kwa kiwango kikubwa masafa nyembamba. Kwa hivyo, kikundi kinachofanya kazi kiliamua kutumia kiwango cha juu cha 50 MHz kwa jaribio na kusababisha kiwango cha chini cha masafa 340 kutoka 1-18 GHz lakini ikiwa na nafasi sita tu kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 3.

Kielelezo 3: Maeneo ya Vipimo vya SVSWR na Nafasi
Sampuli ya wimbi lililosimama kwa nafasi tofauti tu inaweza kutoa usahihi wa kutosha kuhesabu takriban SVSWR kulingana na saizi ya hatua. Walakini, maelewano mengine yalikuwa kuwa na nafasi sawa sawa kwa kila masafa ili jaribio liokoe wakati kwa kusonga antena na mzunguko wa kufagia. Nafasi zilizochaguliwa ni 0, +2, +10, +18, +30, +40 cm. Jaribu kufikiria wimbi la ishara lililowekwa juu ya mtawala na alama sita juu yake. Sasa fikiria kubana wimbi la ishara kuwa urefu mfupi na mfupi. Kielelezo 4 kinaonyesha jaribio hili la mawazo. Kutakuwa na masafa ambapo maeneo yaliyochaguliwa hayatakuja karibu na maxima ya kweli au minima ya wimbi la ishara. Huu ni upatanisho ambao utasababisha upendeleo wa kufuata, kwa mfano matokeo ambayo huwa chini kila wakati kuliko SVSWR ya kweli. Upendeleo huu ni neno la makosa na haipaswi kuchanganyikiwa na mchango wa kutokuwa na uhakika wa kipimo.

Kielelezo 4: Maeneo ya Upimaji wa SVSWR dhidi ya Wavelength
Neno la kosa ni kubwa kiasi gani? Ikiwa tunafikiria mfano ulioonyeshwa kwenye Kielelezo 4 ni wazi urefu wa urefu ni sentimita 2. Hiyo itakuwa wimbi la ishara ya 15 GHz. Kwa mzunguko huo, hakungekuwa na kipimo cha wimbi lililosimama kwa sababu urefu wa urefu ni 2 cm na maeneo mengine ni nyingi ya 2 (10, 18, 30 na 40 cm)! Kwa kweli, suala sawa linatokea 7.5 GHz. Karibu kila mzunguko matokeo ya sampuli hayapimii kiwango cha juu wala kiwango cha chini.

Maabara lazima yapime maeneo manne kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 3 katika polarities mbili na angalau urefu mbili kulingana na CISPR 16-1-4. Kiwango cha kipimo ni 1-18 GHz. Hadi hivi karibuni, antena pekee zilizopatikana ambazo zilikidhi mahitaji ya muundo zilipatikana katika mifano ya 1-6 GHz na 6-18 GHz. Matokeo yake ni kwamba wakati wa jaribio umeonyeshwa katika Mlinganisho 1:

Wapi: tx = wakati wa kufanya kazi x, ny = idadi ya mara shughuli Y lazima ifanyike.


Mlingano 1: Kadiria wakati wa mtihani wa SVSWR
Matokeo ya mchanganyiko huu wa nafasi, maeneo, polarities, urefu na antena husababisha mtihani mrefu. Wakati huu inawakilisha gharama ya nafasi kwa maabara.
Gharama ya fursa ni mapato ambayo yangeweza kutambuliwa badala ya kufanya mtihani huu mrefu. Kama mfano, wakati wa kawaida wa jaribio hili ni angalau mabadiliko matatu ya jaribio. Ikiwa maabara ingetakiwa kulipisha $ 2,000 USD kwa mabadiliko, mtihani huu unawakilisha gharama ya fursa ya kila mwaka, ikidhani tovuti hiyo hukaguliwa kila mwaka kama inavyopendekezwa, ya angalau $ 6,000- $ 12,000 USD. Hii haijumuishi gharama za awali za antena maalum ($ 14,000 USD).


Kuweka nafasi ya kutokuwa na uhakika
Kila kipimo cha njia ya SVSWR inahitaji uwekaji wa antena ya kupitisha kwa nafasi zilizoainishwa (0, 2, 10, 18, 30, 40 cm). Kwa kuwa hesabu zimesahihishwa kwa umbali, kurudia na kuzaa kwa nafasi huathiri moja kwa moja kutokuwa na uhakika kwa kipimo. Swali basi linakuwa, jinsi inavyoweza kurudiwa na kuzaa tena ni nafasi ya antena kwa nyongeza ndogo kama 2 cm? Utafiti wa gage uliofanywa hivi karibuni huko UL umeonyesha mchango huu kuwa takriban 2.5 mm au karibu 15% ya urefu wa 18 GHz. Ukubwa wa mchangiaji huu utategemea masafa na ukubwa wa wimbi lililosimama (haijulikani).

Sababu ya pili inayohusiana na nafasi ni pembe dhidi ya muundo wa antena. Mahitaji ya muundo wa antena katika CISPR 16-4-1 ina utofauti wa takriban +/- 2 au 3 dB katika ndege ya H na hata pana katika ndege ya E. Ikiwa unachagua antena mbili zilizo na muundo tofauti lakini zote mbili zinakidhi mahitaji ya muundo, unaweza kuwa na matokeo tofauti sana. Kwa kuongezea antena hii kwa kutofautiana kwa antena (shida ya kuzaa), antena zinazotumiwa kupitisha hazina mifumo kamili ya ulinganifu (mfano mifumo hutofautiana na nyongeza ndogo kwa pembe) kama inavyoonyeshwa katika kiwango. Kama matokeo, mabadiliko yoyote katika mpangilio wa antena inayopitisha kwa antenna inayopokea inasababisha voltage iliyopokea (shida ya kurudia). Kielelezo 5 kinaonyesha mabadiliko halisi ya muundo wa antena ya SVSWR na nyongeza ndogo kwenye pembe. Sifa hizi za muundo wa kweli husababisha kutofautiana kwa nafasi ya angular.


Kielelezo 5: SVSWR Antenna Pattern
Mabadiliko katika faida ya antena kama kazi ya kuzunguka kwa angular ndogo husababisha kama 1 dB ya utofauti katika mfano ulioonyeshwa.Njia ya Kikoa cha Wakati Kupata SVSWR

Njia ya SVSWR katika CISPR 16-1-4 inategemea kuhamisha antena kwa nafasi ili kutofautisha uhusiano wa awamu kati ya wimbi la moja kwa moja na mawimbi yaliyoonyeshwa kutoka kwa kasoro za chumba. Kama ilivyojadiliwa hapo awali, wakati mawimbi yanapoongeza vizuri, kuna mwitikio wa juu (Emax) kati ya antena mbili na wakati mawimbi yanaongeza kwa uharibifu, kuna mwitikio mdogo (Emin). Uambukizi unaweza kuonyeshwa kama

ambapo E ni nguvu ya uwanja iliyopokelewa.

ED ni ishara ya njia ya moja kwa moja, N ni jumla ya tafakari kutoka kwa wavuti (hii inaweza kujumuisha tafakari moja au nyingi kutoka kwa kuta za chumba au kasoro za tovuti wazi). ER (i) ni ishara iliyoonyeshwa ya Ith. Kwa urahisi wa kupatikana, wacha tufikirie kuna ishara moja tu iliyoonyeshwa (hii haitapoteza jumla). Wavuti ya VSWR (au saizi ndogo ya tovuti) ya wavuti inaweza kuonyeshwa kama

Kwa kutatua equation 3, tunapata uwiano wa ishara iliyoonyeshwa kwa ishara ya moja kwa moja
Kama inavyoonekana kutoka kwa Mlinganyo 4, maneno mawili, yaani yaliyoonyeshwa kwa uwiano wa ishara ya moja kwa moja (Erelative) na tovuti ya VSWR (S) inaelezea idadi sawa ya mwili - kipimo cha kiwango cha tafakari katika wavuti. Kwa kupima tovuti ya VSWR (kama ilivyo katika CISPR 16-1-4), tunaweza kujua ni vipi mawimbi yaliyoakisiwa yanahusiana na wimbi moja kwa moja. Katika hali nzuri hakuna tafakari, na kusababisha Erelative = 0, na S = 1.

Kama ilivyojadiliwa hapo awali, kugundua uwiano kati ya iliyoonyeshwa na ishara ya moja kwa moja, katika njia ya tovuti ya VSWR katika CISPR 16-1-4, tunabadilisha umbali wa kujitenga ili uhusiano wa awamu kati ya njia ya moja kwa moja na ishara zilizoonyeshwa uweze kuwa anuwai. Baadaye, tunapata SVSWR kutoka kwa majibu haya ya kashfa. Inageuka kuwa tunaweza kupata SVSWR hiyo hiyo kwa kutumia vipimo vya vector (voltage na awamu) bila hitaji la kuhamisha antena. Hii inaweza kufanywa kwa msaada wa kichambuzi cha kisasa cha mtandao wa vector (VNA) na mabadiliko ya kikoa cha wakati. Ona kuwa Mlinganisho 2 hadi 4 unashikilia kweli katika uwanja wa masafa au kikoa cha wakati. Katika kikoa cha wakati, hata hivyo, tunaweza kutofautisha ishara zilizoonyeshwa kutoka kwa ishara ya moja kwa moja kwa sababu mahali ambapo wanafika kwenye antenna ya kupokea ni tofauti. Hii inaweza kutazamwa kama pigo iliyotumwa kutoka kwa antena ya kupitisha. Katika kikoa cha wakati, wimbi la moja kwa moja litafika kwenye antena ya kupokea kwanza, na wimbi lililojitokeza litawasili baadaye. Kwa kutumia saa ya muda (kichujio cha wakati), athari ya ishara ya moja kwa moja inaweza kutenganishwa na zile zilizoonyeshwa.

Vipimo halisi hufanywa katika uwanja wa masafa na VNA. Matokeo yake hubadilishwa kuwa uwanja wa wakati kwa kutumia inverse Fourier change. Katika kikoa cha wakati, upigaji wa wakati unatumika kuchanganua ishara za moja kwa moja na zilizoonyeshwa. Kielelezo 6 kinaonyesha mfano wa majibu ya kikoa cha wakati kati ya antena mbili (kwa kutumia inverse Fourier kubadilisha kutoka vipimo vya uwanja wa masafa). Kielelezo 7 kinaonyesha majibu sawa ya kikoa na ishara ya moja kwa moja iliyowekwa nje. Takwimu za kikoa cha wakati (baada ya kuchanganua) mwishowe hubadilishwa kurudi kwa kikoa cha masafa kwa kutumia Fourier change. Kwa mfano, wakati data kwenye Kielelezo 7 inabadilishwa kurudi kwenye uwanja wa masafa, inawakilisha ER dhidi ya masafa. Mwishowe, tunapata Erelative sawa na njia tofauti ya nafasi ya CISPR, lakini kwa kupitia njia tofauti. Ingawa inverse Fourier inabadilisha (au mabadiliko ya nne ya baadaye) inaonekana kama kazi ya kutisha, kwa kweli ni kazi iliyojengwa katika VNA ya kisasa. Haichukui zaidi ya kusukuma vitufe vichache.

Kielelezo 6: Majibu ya kikoa cha wakati (kutoka kwa mabadiliko ya data ya VNA inverse) kati ya antena mbili zilizozaa. Alama 1 inaonyesha ishara ya moja kwa moja ambayo hufanyika kwa 10 ns x (3 x 108 m / s) = 3 m kutoka kwa antenna ya kupitisha.

Kielelezo 7: Majibu ya kikoa cha wakati na ishara ya moja kwa moja iliyowekwa nje - ikiacha tu ishara za kuwasili kuchelewa (zilizoonyeshwa).
Hatua Zifuatazo: Kuboresha Njia ya SVSWR ya Kikoa cha WakatiTumeanzisha kuwa SVSWR na harakati za anga na SVSWR kwa kikoa cha wakati hutoa data sawa. Vipimo vya nguvu vinaweza kuthibitisha hatua hii. Maswali ambayo bado yanakaa ni: ikiwa hii ndio data inayowakilisha zaidi ya Vifaa Vinavyopimwa (EUT), na ni kutokuwa na uhakika gani tunaweza kufikia kwa sababu ya chaguzi za antena? Ikimaanisha Equation 2, tafakari zote hubadilishwa na muundo wa antena kabla ya kufupishwa. Kwa unyenyekevu, wacha tuchunguze chumba cha majaribio ambapo tafakari nyingi hazina maana. Tunayo maneno saba katika njia ya usambazaji, ambayo ni ishara ya moja kwa moja, na tafakari kutoka kwa kuta nne, dari na sakafu. Katika CISPR 16-1-4, kuna mahitaji maalum kwenye muundo wa antena ya kupitisha. Kwa sababu za kiutendaji, mahitaji haya hayana vizuizi vyovyote vile. Kwa mfano, fikiria tafakari ya ukuta wa nyuma ni kutokamilika kubwa, na uwiano wa mbele na nyuma wa antena ni 6 dB (ndani ya vipimo vya CISPR 16). Kwa wavuti iliyo na kipimo cha SVSWR = 2 (6 dB) ikitumia antena kamili ya isotropiki, ER / ED ni 1/3. Ikiwa tunatumia antena iliyo na uwiano wa mbele-nyuma-6 dB, kipimo cha SVSWR kinakuwaAntena iliyo na uwiano wa mbele-nyuma-6 dB hudharau SVSWR na logi 20 * (2.0 / 1.4) = 2.9 dB. Mfano hapo juu ni rahisi sana. Wakati wa kuzingatia tafakari zingine zote za chumba, na tofauti zote za mifumo ya antena, kutokuwa na uhakika wa uwezo ni kubwa zaidi. Katika ubaguzi mwingine (katika ndege ya E), haiwezekani kuwa na antenna ya isotropiki ya mwili. Ni changamoto kubwa zaidi kufafanua muundo mkali wa antena, ambayo antena zote za mwili lazima zikutane.

Ubaya unaohusiana na tofauti za muundo unaweza kutatuliwa kwa kuzungusha antena ya kupitisha. Katika mpango huu, hatuhitaji antena iliyo na boriti pana - antena inayojulikana mara mbili ya wimbi la wimbi linalotumiwa kawaida katika masafa haya itafanya kazi vizuri. Bado inapendelea kuwa na uwiano mkubwa mbele na nyuma (ambayo inaweza kuboreshwa kwa urahisi kwa kuweka kipande kidogo cha kunyonya nyuma ya antena). Utekelezaji ni sawa na ilivyojadiliwa mapema kwa njia ya kikoa cha wakati, isipokuwa tu kwamba tunazungusha antenna inayopitisha kwa 360 ° na hufanya kushikilia kwa kiwango cha juu. Badala ya kujaribu kuangaza kuta zote kwa wakati mmoja, mpango huu hufanya moja kwa moja. Njia hii inaweza kutoa matokeo ambayo ni tofauti kidogo na KUJARIBU kutangaza kwa kuta zote kwa wakati mmoja. Inaweza kusema kuwa ni kipimo bora cha utendaji wa wavuti, kwani EUT halisi ina uwezekano wa kuwa na boriti nyembamba badala ya kuonekana kama antena iliyotengenezwa haswa. Mbali na kuepusha hali ya fujo kwa sababu ya mifumo ya antena, tunaweza kubainisha ambapo kutokamilika kunatokea kwenye chumba au OATS. Mahali yanaweza kutambuliwa kutoka kwa pembe ya mzunguko, na wakati unaohitajika kwa ishara kusafiri (kwa hivyo umbali wa mahali ambapo tafakari hufanyika).


Hitimisho

Faida za njia ya kikoa cha wakati ni nyingi. Huepuka mitego ya suala la sampuli iliyojadiliwa hapo awali. Njia hiyo haitegemei kuhamisha antena kwa mwili kwa maeneo machache tofauti, na SVSWR kutoka kikoa cha wakati inawakilisha thamani halisi ya tovuti. Pia, katika njia ya CISPR, kurekebisha ushawishi kwa sababu ya urefu wa njia, umbali halisi kati ya antena lazima ujulikane. Kutokuwa na hakika yoyote kwa sababu ya umbali hutafsiri kuwa kutokuwa na uhakika wa SVSWR (kwa kuzingatia nyongeza ndogo zinazohitajika, ni changamoto zaidi). Katika kikoa cha wakati, hakuna kutokuwa na uhakika wa kuhalalisha umbali. Kwa kuongezea, labda kipengee kinachovutia zaidi kwa mtumiaji wa mwisho ni kwamba uwanja wa wakati SVSWR unatumia muda kidogo. Wakati wa majaribio umepunguzwa karibu mara sita (tazama Mlinganyo 1).

Chumba cha anechoic kikamilifu kina matibabu ya kunyonya kwenye kuta zote nne, sakafu na dari ya chumba. Vipimo vya Tafakari ya Kikoa cha Wakati (TDR) sio tu vinaweza kutoa tathmini sahihi ya wavuti ya jaribio kama hii, lakini pia inaweza kutoa habari ya ziada kama vile wachangiaji wakubwa wa kupotoka kutoka kwa tovuti bora wanatoka.

Mtu anaweza kushawishika kusema kuwa katika njia ya CISPR, kwa sababu antena zinahamishwa, alama za kutafakari zinahamia kwenye kuta za chumba, na maeneo zaidi ya kasoro yamefunikwa. Hii ni siagi nyekundu. Kusudi la kusonga antenna ya kupokea ni kutofautisha uhusiano wa awamu tu. Umbali wote ni 40 cm. Inatafsiriwa kwa ukuta wa cm 20 (7.9 ”) ukutani kwa sababu ya tafsiri za jiometri (ikiwa njia ya uambukizi ni sawa na ukuta wa chumba). Ili nadharia ifanyike kazi, kwa kweli tunahitaji kudhani mali za kutafakari za viboreshaji ni sawa katika cm 20 nzima. Ili kufunika maeneo mengi, mtu anahitaji kusonga antena kwa kasi zaidi, kama inavyofanyika katika CISPR 16-1-4 (mbele, katikati, maeneo ya kushoto na kulia). upendeleo

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe