バルク電流注入試験システムの仕組みを説明する

意図した動作環境で EMI ストレスをシミュレートするには、 バルク電流注入試験 は伝導性 RF 免疫試験 変調された信号は、電流注入プローブを介してケーブルに注入されます。
DUT (および関連する PCB と外部コンポーネント) の、通信線のワイヤ ハーネスに接続された電磁界に対する耐性は、バルク電流注入 (BCI) を使用して評価できます。
インジェクション プローブを介して伝導 EMI 妨害を受けている間、コンプライアンスと製品の信頼性を保証するために、BCI テストとして知られる継続的な RF イミュニティ テストが使用されます。 企業、軍事、自動車産業はすべて、このイミュニティ テストをさまざまなレベルで、さまざまな頻度と制限で実施しています。

説明
バルク電流注入テストは、相互接続ケーブルと電源ラインに結合された RF 信号が性能を低下させたり、テスト対象の機器の仕様から逸脱したりしないことを確認するために実行されます。
さらに、誤動作の固有の振幅と周波数が明らかになります。 キャリブレーション フィクスチャは、注入プローブへの順電力を設定するために使用されます。これにより、キャリブレーション フィクスチャで指定された電流が生成され、さまざまな回路インピーダンスとケーブルの共振が考慮されます。 電流監視プローブは、注入された電流の実際の量を検出します。

BCIテスト
初期段階は、閉ループであろうと置換技術であろうと、常に LSBCI-40 セットアップのキャリブレーション。 この手順により、テスト中にさらに使用できるように、テスト レベルとその適切な電力設定が保存されます。

BCIの測定方法
使用されるメトリックと標準に応じて、バルク電流の注入を定量化するためのいくつかの異なる方法が存在します。 ボルトは、一定量のエネルギーに校正されているため、商用アプリケーションで使用されます。
車両や軍用機器のフィードバック ループに使用されるケーブルの電流の測定は、多くの場合、ミリアンペア秒またはデシベル (mA または dBuA) で行われます。

BCI試験装置

に使用される特定のツール バルク電流注入試験s は、実施されるテストの性質に応じて変更される場合があります。

1. 伝導 RF システム
2. 関連する減衰器と負荷
3. BCI インジェクション プローブ & フィクスチャ
4. 電流監視プローブとフィクスチャ

事前校正:

プリキャリブレーションは、デバイスをキャリブレーション フィクスチャに固定して実行し、仕様制限を作成するために必要な順方向電力レベルを決定します。 クランプは、信号源 (信号発生器と増幅器) から方向性結合器を介して電力を受け取ります。 クランプは、フィクスチャの両端にある 100 オームの終端と 50 オームの減衰器およびスペクトル アナライザー/レシーバーで構成される 50 オームの回路を介して電流を強制します。
注入プローブを固定するために、キャリブレーション フィクスチャが使用されます。
キャリブレーション フィクスチャの一端を 50 オーム、50 ワットの RF 負荷に接続します。受信機またはスペクトラム アナライザを信号からシールドするには、50 オーム、30 dB の受信機減衰器が必要です。 キャリブレーション フィクスチャの両端の VSWR 値は、テストされた周波数スペクトル全体で 1.2:1 未満になります。
信号発生器と電力増幅器は、さまざまな強度で注入プローブに信号を提供します。 校正フィクスチャの注入電流制限は、以前に XNUMX つの異なる電流強度に対して校正されています。
1. テストされたデバイスが故障しない電流しきい値。
2. 修理または指定された制限を超えて損傷することなく、テストされたデバイスの動作を一時的に中断する電流。

事前校正手順のステップ:

1. 校正フィクスチャが合格/拒否レベルの電流を受信するまで、注入プローブへのテスト信号を上げる必要があります。
2. 受け入れ/拒否電流レベルを生成するために必要な順電力と逆電力を追跡することは重要です。
3. 必要な電流値に達するまで、テスト信号を発生させる必要があります。
4. 指定された電流レベルを生成するために必要な順方向および逆方向の電力を追跡します。
5. より広い範囲の周波数をカバーするには、手順 1 ～ 4 を繰り返します。 キャリブレーションに使用される周波数範囲は、最大 400 MHz です。
6. 目的の電流レベルに到達するために必要なアンプからの全体的な電力は、ステップ 1 ～ 4 の順方向電力によって決まります。 逆電力の助けを借りて注入プローブの VSWR を決定することができ、逆電力から順電力を差し引くことによって、校正フィクスチャの負荷に与えられる正味の電力を決定することができます。
7. レポートには、ステージ 1 ～ 4 の情報を含める必要があります。

注入試験手順:

1. この新しいセットアップをテストに使用して、事前校正手順の手順を繰り返し、ブロードバンド プローブからの現在の読み取り値を記録します。
2. 障害が発生するか、現在の広帯域プローブを使用して現在の仕様レベルが検出されるまで、各テスト周波数で信号強度を増加させる必要があります。
3. 必要なすべての周波数範囲で検証します。 すべての感受性範囲が特定されていることを確認するために、十分な周波数測定値を取得します。
4. テストされたデバイスが脆弱な周波数での感受性がなくなるまで、信号レベルを下げる必要があります。 ステップ 2 と同じ情報を書き留めます。

安全性：

これらすべての試験では注意が必要です。 これらの実験中、非常に高い RF 電圧と電流が生成されます。 怪我を避けるために、テスト担当者はセットアップの金属部分に触れないようにしてください。
すべてのワイヤとすべての長さのケーブルは、技術要件による機器テストに合格する必要があります。 テスト メソッドは、チェックするすべてのワイヤとケーブルを一覧表示します。 現在の広帯域プローブは、注入プローブから配置する必要があります。 ほとんどの要件では、これは約 5 cm です。
裸線の周囲に電流プローブを固定する場合は、特に注意が必要です。 テスト機器の設置または分解の前に、テストアイテムの電源を切ることをお勧めします。 電圧破壊からさらに保護したい場合は、すべてのプローブ ワイヤをプローブの開口部の中心を経由して配線する必要があります。 電流プローブとそのケーブルのコネクタは、絶縁されていないため、アースや近くのワイヤに触れないようにしてください。

バルク電流注入プローブ
主な方法 LSBCI-40  プローブは、転送インピーダンス、周波数範囲、電力管理、および規格準拠に分類されます。 システムを校正する場合、校正に使用される固定具によって安定したインピーダンスが提供されます。 プローブのクランプオン ヒンジにより、RF システムにリンクする前にプローブを開いて固定具の周囲に固定することができます。 これらのプローブは、他の種類の校正治具と互換性がありません。

RF電流モニタリングプローブ

1. RF 電流モニタリング プローブと呼ばれる円形のウィンドウ付きデバイスを使用して、物理的な接触を行わずにケーブルまたはワイヤ上の無線周波数 (RF) 電流を測定することが可能です。
2. 電流プローブには、さまざまな感度、電力、および周波数機能があります。
3. 10 kHz ～ 400 MHz の無線周波数 (RF) 範囲は、バルク電流注入テストの主な対象です。 RF イミュニティ アプリケーションでは、注入プローブに続いて関連するケーブルに注入される RF エネルギーの量を測定するために、電流監視プローブがよく使用されます。
4. テスト要求を満たすのに最も適したプローブは、後で詳述する BCI をテストするための基準と要件によって決定されます。 監視プローブまたはプローブには、テストされた周波数範囲が含まれている必要があります。

ソフトウェア
さまざまな周波数での RF テストと校正には、EMC/EMI ソフトウェアが必要です。 この目的のために、伝導性 RF システムのフロント パネルまたは適切なプログラムを実行しているラップトップを使用する場合があります。 プログラムは、スタンドアロン コンポーネント (信号発生器、スペクトル アナライザーなど) とデータを交換できるように、対応するドライバーにアクセスする必要があります。

BCI検査の実施
キャリブレーションは、管理の最初の段階です。 LSBCI-40 置換アプローチまたは閉ループアプローチが採用されているかどうかに関係なく、評価を行うことができます。 校正が完了すると、それに伴う手順と追加の標準または特別なテスト要件が、その後のテストの主な焦点となります。
キャリブレーションを含むテストを実行する前に、減衰と安全対策を講じる必要があります。 多くのシステムは過大なテストに対する保護を備えて構築されていますが、適切な接続と手順を使用しないと、依然として機器の損傷が発生する可能性があります。

RF信号変調
振幅変調 (AM) とピーク保存による振幅変調 (AMPC) は、BCI テスト (AM PC) で信号に使用される XNUMX 種類の変調です。 変調ピークが CW 信号と一致するため、車載アプリケーションで AM PC 信号技術がよく使用されます。

BCI検査の代用方法
校正中に供給される電力レベルは、BCI 試験の代替アプローチの主要な要因として使用され、EUT ラインのインピーダンスに基づいて電流を制限する場合があります。
キャリブレーションには、特定の周波数範囲全体で指定された量の電流を 50 オームの負荷に誘導するために必要な電力量を決定するシステムが含まれます。 したがって、EUT/DUT のテストでは、50 オームのインピーダンスに関連する同じ電力レベルが使用されます。

閉ループ方式
クローズド ループ技術 (レベリング ループとも呼ばれます) は、電流監視プローブを使用して電流レベルを評価し、RF 電力を調整して、接続された接続を介して一定の電流を維持します。
調整は、電流監視プローブからの読み取り値 (多くの場合、mA または dBA) に基づいて行われます。 クローズド ループ アプローチは、キャ​​リブレーション手順から導き出された電力推定値に基づいて一定の電流レベルを維持するために利用されます。
より大きなインピーダンスを持つ DUT/EUT は、より多くの電力を必要とする可能性があるため、電力は、必要な電力を超えないように許容範囲内で調整されます。

プリコンプライアンス/イミュニティ障害のトラブルシューティング
放射イミュニティ試験に関連するコストは法外に高くなる可能性があり、通常、製品がラボにある間に大幅な変更を加える時間はほとんどありません。 特に低い周波数範囲では、BCI テストは、同じ物理的または環境的ストレスにさらされた EUT/DUT で得られた結果に匹敵する結果を提供する場合があります。
市販の放射イミュニティ試験と実行されたイミュニティ試験では、同様の試験値が得られます (たとえば、10V/m と 10V)。 これにより、放射 EUT/DUT 障害を診断するための RF テストをはるかに低価格で実行できます。 このテストでは、対象のソース インピーダンスと周波数が XNUMX つの最も重要な要素になります。
この手法は、EUT/DUT につながるケーブルへの結合がより低い周波数で発生する可能性が高い放射試験中に優れています。 ワイヤへの結合が成功する可能性は、周波数が高くなるにつれて低下するため、このアプローチはあまり魅力的ではありません。 LISUN 最高のテストシステムを持っています

BCI テスト セットアップのトラブルシューティング

接続を確認する
システム構成で問題が発生した場合、最初にすべての接続を再確認します。 外部アンプを備えたデュアル方向性カプラーは、より多くの接続を切り替える可能性があるため、この機能の重要性を強調します。
他の接続を検査するときは、RF コネクタのねじ山を再確認するように注意してください。 部品が古くなったり摩耗していると、接続が正しくねじ込まれているかどうかがわかりにくい場合があります。 手で締めることで、各接続を固定することができます。

減衰器の確認
RF ほとんどの減衰器はかなり頑丈ですが、過負荷や輸送による損傷は依然として発生する可能性があります。 アッテネーターが機能を停止すると、どのボリュームでも校正できなくなります。 接続を確認しながら、各アッテネーターを個別に交換し、校正を行って、どのアッテネーターが故障しているかを確認することをお勧めします。
アッテネーターを構成に取り付ける前にテストすることで、潜在的な干渉源としてアッテネーターを除外することもできます。 パワーメーターとセンサーを使用して、減衰量が適切であることを確認してください。

ソフトウェアを確認してください
多くの異なるタイプ LSBCI-40 ニーズは、テスト機器のユーザー インターフェイスと EMC/EMI ソフトウェアによって満たされる可能性があります。 テスト技術と設定の複雑さ、およびソフトウェアの経験不足により、さまざまな問題が発生する可能性があります。
セットアップの失敗は、入力されたデータのタイプミスや基準の選択ミスなどのわずかなミスが原因である可能性があります。 新しいテスト手順を開始する前に、基準を検証することをお勧めします。 ユーザーマニュアルやその他のリソースをチェックして、特定の要件が満たされていることを確認することにより、ソフトウェアの問題を修正することがよくあります。

RFアンプの評価
RF パワーアンプは、RF テストセットアップのデリケートな部分です。 アンプの平均寿命はメーカーによって異なりますが、すべてのアンプを頻繁にテストして、適切に機能していることを確認する必要があります。
電力定格の不一致は、アンプに障害があることを示している可能性があります。 損傷の程度によっては、アンプが周波数テストに合格しない場合や、指定された音量レベルに達しない場合があります。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

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