Zajištění homogenity zkušebního vysokofrekvenčního elektrického pole

Bc. Michal VOSECKÝ

Master's thesis

Verification of the homogeneity of testing high-frequency electric field

Abstract:

Pro elektronická zařízení používaná po celém světě je podstatné, aby splňovala požadavky z hlediska elektromagnetické kompatibility. Problematika elektromagnetické kompatibility se rozděluje na dvě větší části, a to na elektromagnetickou interferenci (neboli rušení) a elektromagnetickou odolnost. V tomto dokumentu je rozebráno, jak a kde je možné testovat zařízení z pohledu elektromagnetické odolnosti, která je kritickým parametrem pro zařízení ve smyslu dostatečně odolávat dalším elektromagnetickým polím, která se nachází v jeho okolí a zabraňovat jim tak v narušení správné funkce tohoto zařízení. Pro bezchybné a publikovatelné výsledky měření elektromagnetické odolnosti v bezodrazové komoře je nezbytné udržovat některé parametry této komory v přijatelných mezích. Jedním z těchto parametrů je homogenita elektrického pole, která musí být kontrolována ve specifických bodech prostoru bezodrazové komory dle normy ČSN EN 61000-4-3 ed. 3, přičemž pro zajištění této homogenity doporučuje daná norma dvě metody kalibrace, a to kalibraci konstantního výkonu a kalibraci konstantní intenzity pole. Předmětem této práce je zároveň uskutečnění měření homogenity elektrického pole uvnitř bezodrazové komory na ZČU v Plzni a výsledky tohoto měření zobrazit a vyhodnotit na konci tohoto dokumentu. S ohledem na výsledky tohoto měření, je možné klasifikovat bezodrazovou komoru z hlediska dostatečné kvality homogenity elektrického pole, a pokud tato komora splňuje požadavky normy ČSN EN 61000-4-3 ed. 3, pak je uvnitř z tohoto pohledu oprávněna k testování elektromagnetické odolnosti. Při provádění tohoto měření byla aplikována pouze metoda kalibrace konstantního výkonu, a to z důvodu vysoké časové náročnosti druhé popisované metody. Z naměřených výsledků vyplynulo, že nároky uvedené normy bezodrazová komora splňuje a je tedy z hlediska uniformity elektrického pole oprávněna k testování elektromagnetické odolnosti ve frekvenčním pásmu od 80 MHz do 3 GHz pro vertikální či horizontální polarizaci vysílací antény, a to nejdéle jeden rok ode dne provádění měření, tj. do 26. 3. 2016.

Abstract:

It is important for electronic devices used in a whole world to meet the requirements of an electromagnetic compatibility. The issue of the electromagnetic compatibility consists of two main groups called an electromagnetic interference and an electromagnetic susceptibility. In this document will be described how and where is it possible to test the electromagnetic susceptibility of a device, which is critical parameter for testing device in order to sufficiently resist the another electromagnetic fields, which are in its surroundings and prevent them to interrupt the correct function of this device. For right and publishable results of the electromagnetic susceptibility measurement in an anechoic chamber is necessary to maintain some parameters of this chamber in acceptable values. One of these parameters is an uniformity of the electric field, which has to be controlled in specific points in the space inside the anechoic chamber according to the standard ČSN EN 61000-4-3 ed. 3 and also this standard recommends two methods how the uniform field area can be created and they are the constant power and the constant field strength uniform field testing methods. The object of this work is also the electric field uniformity measurement in the anechoic chamber at the University of West Bohemia in Pilsen, evaluate and publish the results of this measurement in the end of this document. Based on these results it is possible to classify the anechoic chamber from a position of the sufficient electric uniform field quality and if this chamber fulfills the requirements of the standard ČSN EN 61000-4-3 ed. 3, then it will get an approval from the uniform electric field point of view to test the electromagnetic susceptibility inside itself. During the execution of this measurement inside the anechoic chamber was applied only the constant power uniformity testing method, that was because of time consuming second described method. The results of the uniform field measurement in anechoic chamber confirmed, that the requirements of described standard were met and it means, that this anechoic chamber is authorized to electromagnetic susceptibility testing in a frequency range from 80 MHz to 3 GHz with horizontal or vertical polarization of a transmitting antenna and this is valid mostly to the period of one year from the measurement made, that is until 26. 3. 2016.

Keywords

Elektromagnetická kompatibilita, elektromagnetická odolnost, homogenní (uniformní) elektrické vysokofrekvenční pole, zkoušené zařízení, bezodrazová komora, polo-bezodrazová komora, zkušební úroveň, sonda elektrického pole, kalibrace elektrického pole, metoda kalibrace konstantního výkonu, metoda kalibrace konstantní intenzity pole

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2015

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Hromádka, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Telecommunication and Multimedia Systems