Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

11
voti

La compatibilità elettromagnetica, quinta parte

Indice

Le prove di prequalificazione dei disturbi irradiati

Le procedure di misura per la valutazione dei disturbi irradiati sono generalmente più complesse rispetto a quelle adottate per i disturbi condotti, perchè necessitano innanzitutto l'utilizzo di antenne riceventi, mediante le quali captare questo tipo di disturbi, e soprattutto comportano l'individuazione delle condizioni di massima irradiazioni da parte del dispositivo sotto test.

disturbi irradiati

disturbi irradiati


Le misure dei disturbi irradiati

Per effettuare tali misure è necessario disporre oltre all'analizzatore di spettro anche di un'antenna ricevente. Conquesto dispositivo si trasforma il disturbo, presente sotto forma di una grandezza elettrica vettoriale in una fissata posizione dello spazio (campo elettromagnetico), in un segnale di tensione del quale si vuole conoscere il contenuto spettrale.

L'uscita dell'antenna deve essere collegata all'analizzatore di spettro, interponendo eventualmente un preamplificatore per migliorare le prestazioni dell'intero sistema di misura.

Le norme europee stabiliscono che nel campo di frequenza compreso tra 30 e 1000 MHz l'ampiezza dei disturbi irradiati debba essere inferiore a dei limiti fissati, funzione della tipologia del prodotto sottoposto a test e dell'ambiente ove normalmente dovrà essere impiegato. Le norme hanno fissato che per tutte le prove relative ai disturbi irradiati la banda da usare per il filtro selettivo dell'analizzatore di spettro sia di 120 kHz.

Uno schema di principio del sistema di misura può essere il seguente:


L'elemento ricevente con il quale captare il disturbo è l'antenna. Ve ne sono di vari tipi con uno specifico campo difrequenze; le antenne biconiche sono impiegate per ricevere segnali fino a 300 MHz, le log-periodiche sono impiegate per segnali da 100-200 MHz a 1 GHz.

Concettualmente una antenna è una struttura bilanciata in grado di rilevare l'intensità del campo elettromagnetico in una determinata posizione dello spazio e di fornire in uscita una tensione bilanciata funzione dell'intensità di campo.

L'ingresso dell'analizzatore di spettro invece è sbilanciato, come lo è il cavo coassiale che collega l'antenna all'analizzatore. Per questo motivo nel sistema è inserito il blocco BalUn (Balanced Unbalanced), che effettuala conversione da segnale bilanciato a sbilanciato. In molti sistemi questo blocco è incorporato nell'antenna.

Il fattore di antenna AF

Le norme fissano la distanza fra il dispositivo sotto test e l'antenna ricevente e forniscono i limiti che talidisturbi non devono superare, espressi come intensità di campo elettrico V/m.

Si tratta quindi di convertire l'ampiezza delle tensioni fornite dall'analizzatore di spettro in intensità di campo elettrico. Allo scopo si ricorre ad un coefficiente (fattore di antenna), definito come il rapporto tra l'intensità di campo elettrico all'ingresso dell'antenna e il valore della tensione disponibile alla sua uscita; tale fattore può essere espresso come:

AF = \frac{Intensità di campo}{tensione}= \frac{\frac{V}{m}}{V}= \left [\frac{1}{m}  \right ]

Come si può notare il fattore di antenna è una grandezza dimensionale; inoltre è fortemente dipendente dalla frequenza.

La grandezza che interessa è l'intensità di campo:

Campo elettrico= \left ( V_{mis}\cdot AttenuazioneAmplificazione \right )\cdot AF

Esprimendo le varie grandezze in unità logaritmiche si ricava:

\frac{dBV}{m}= dBV+dB_{Att/Ampl}+dB_{AF}

Ricerca del caso peggiore

Uno dei problemi maggiori nella misura dei distrubi irradiati è la ricerca del caso peggiore, in quanto le norme stabiliscono che i limiti imposti non debbano essere superati in nessuna condizione di funzionamento del dispositivo. Non è semplice e nemmeno immediato individuare le condizioni di massima irradiazione da perte del dispositivo da analizzare. Perciò è necessario effettuare varie prove con posizioni differenti tra l'antenna e il dispositivo per individuare la posizione di massima irradiazione.

Si deve tenere presente anche il fenomeno molto importante e di difficile controllo delle riflessioni delle radiazionipresenti nell'ambiente. All'antenna infatti arriveranno non solo le radiazioni emesse dal dispositivo da analizzare, ma anche quelle riflesse sulle pareti. E' possibile che all'antenna arrivino contributi in fase o in opposizione di fase, con risultati che possono differire notevolmente tra loro. Per questo motivo le norme fissano in modo dettagliato le caratteristiche dell'ambiente dove si eseguono le prove.Nonostante questo la ripetibilità della valutazione dei disturbi irradiati è bassa, essendo influenzata in modo difficilmente controllabile dalla situazione topologica del sistema. Inoltre non bisogna dimenticare i disturbi provenienti dall'ambiente esterno. Perciò è necessario prima di iniziare lamisura dei disturbi del dispositivo effettuare una prima misura con il dispositivo stesso spento, ricevendo così solo i disturbi provenienti dall'ambiente.

Una volta effettuate le dovute registrazioni, si può accendere il dispositivo ed effettuare nuovamente le misure (sempre dopo aver individuate le condizioni di massima irradiazione). Le misure ottenute a dispositivo acceso vanno confrontate con le misure eseguite a dispositivo spento, soprattutto se si sono verificati picchi che hanno superato i limiti imposti; in quanto questi potrebbero essere il risultato dell'influenza delle radiazioni dell'ambiente esterno. La strumentazione illustrata non è adeguata per individuare le sorgenti di disturbo. Altri dispositivi, come i misuratori di campo vicino, sono utilizzati per questo scopo.

Altri articoli collegati

Prima parte
Seconda parte
Terza parte
Quarta parte

Bibliografia

Appunti e dispense prof. C.Offelli

6

Commenti e note

Inserisci un commento

di ,

Grazie esisnc

Rispondi

di ,

Sempre chiaro ed essenziale......

Rispondi

di ,

Sempre cortese e gentile Carlo. Ti ringrazio.

Rispondi

di ,

Ciao Riccardo, cambia pure il nome ... ma prometti di continuare :-) Complimenti, -carlo.

Rispondi

di ,

Molto gentile. Con questo ho concluso una prima parte. Ne seguiranno altri. Non li intitolerò però ... sesta parte. :)

Rispondi

di ,

Bella Riccardo... è come fare un corso all'Università!!.... fanne più che puoi di articoli sulla Compatibilità... grazie!

Rispondi

Inserisci un commento

Per inserire commenti è necessario iscriversi ad ElectroYou. Se sei già iscritto, effettua il login.