El papel y la aplicación de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en las pruebas de radiación

Resumen:Este artículo se centra en la LISN (Red de Estabilización de Impedancia de Línea) red de acoplamiento/desacoplamiento utilizada en pruebas de radiación, con especial énfasis en su aplicación en la LISUN Sistema receptor de pruebas EMI de 9 KB. Analiza de forma exhaustiva el principio de funcionamiento, la estructura, las características de rendimiento y los escenarios de aplicación práctica de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN. A través de un análisis teórico detallado y datos experimentales, se demuestra la importancia y la eficacia de esta red en las pruebas de radiación de interferencia electromagnética (EMI), lo que proporciona una valiosa referencia para aplicaciones de investigación e ingeniería relevantes.

1. Introducción

En el campo de la compatibilidad electromagnética (CEM), la medición y evaluación precisas de las interferencias electromagnéticas son de importancia crucial. LISUN El receptor de prueba EMI de 9 KB es un dispositivo importante para realizar pruebas de conducción de radiación EMI o emisiones conducidas. Entre sus componentes, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN desempeña un papel vital para garantizar la precisión y confiabilidad de los resultados de las pruebas.

La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN, también conocida como red de estabilización de impedancia de línea, está diseñada para proporcionar un entorno de impedancia estable para el equipo bajo prueba (EUT) y separar las señales de prueba de la fuente de alimentación. Esto ayuda a medir con precisión las emisiones electromagnéticas del EUT, ya sean radiadas o conducidas. En las pruebas de radiación, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN funciona junto con otros componentes del sistema de prueba, como antenas y receptores, para capturar y analizar las señales electromagnéticas emitidas por el EUT.

Figura: Receptor de prueba EMI EMI-9KB

2. Principio de funcionamiento de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN

El principio básico de funcionamiento de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN es crear una impedancia bien definida en la entrada del EUT y evitar que la interferencia de la red de suministro de energía afecte los resultados de la prueba. Consiste en una serie de inductores, condensadores y resistencias, que están configurados para formar una red de impedancia específica.

Cuando el EUT está conectado a la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN, la red presenta una impedancia estable de 50 Ω (u otros valores de impedancia estándar según los requisitos de la prueba) al EUT en un rango de frecuencia especificado. Esto garantiza que las emisiones del EUT se midan con precisión sin que se distorsionen por desajustes de impedancia. Al mismo tiempo, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN desacopla la fuente de alimentación del circuito de prueba, lo que evita que el ruido de la fuente de alimentación interfiera con la medición de las emisiones del EUT.

En las pruebas de radiación, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN se utiliza a menudo en combinación con una antena. Las ondas electromagnéticas radiadas por el EUT son recibidas por la antena y luego se introducen en la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN. La red procesa las señales recibidas y las envía al receptor EMI para su análisis. La Tabla 1 muestra los valores de impedancia típicos proporcionados por la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN a diferentes frecuencias.

3. Estructura y componentes de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN

La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN suele estar formada por varios componentes clave. Los inductores y los condensadores se utilizan para formar circuitos resonantes y lograr las características de impedancia deseadas a diferentes frecuencias. Las resistencias se utilizan para controlar la impedancia y absorber el exceso de energía.

Además, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN también incluye conectores y estructuras de protección. Los conectores garantizan una conexión eléctrica fiable entre el EUT, la fuente de alimentación y el equipo de prueba. La estructura de protección está diseñada para evitar que la interferencia electromagnética externa afecte al rendimiento de la red. La figura 1 muestra un diagrama esquemático de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN.

4. Características de rendimiento de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en pruebas de radiación

4.1 Respuesta de frecuencia

La respuesta de frecuencia de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN es un índice de rendimiento importante. Determina la precisión de la red en la medición de emisiones electromagnéticas en un amplio rango de frecuencias. La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN utilizada en el LISUN El sistema de receptor de prueba EMI de 9 KB tiene una respuesta de frecuencia plana dentro del rango de frecuencia de funcionamiento del receptor, que es de 9 kHz a 300 MHz para el modelo EMI de 9 KB. La figura 2 muestra la curva de respuesta de frecuencia de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN.

4.2 Pérdida de inserción

La pérdida de inserción se refiere a la pérdida de potencia de la señal al pasar a través de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN. Una pérdida de inserción baja es deseable para garantizar que las señales de prueba se transmitan con precisión al receptor. La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en el LISUN El sistema EMI – 9KB tiene una pérdida de inserción de menos de 0.5 dB dentro del rango de frecuencia de funcionamiento, lo que minimiza el impacto en los resultados de la prueba. La Tabla 2 muestra los valores de pérdida de inserción en diferentes frecuencias.

4.3 Rendimiento del aislamiento

El rendimiento de aislamiento de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN es crucial para evitar la interferencia entre la fuente de alimentación y el circuito de prueba. La red debe proporcionar un alto grado de aislamiento para garantizar que el ruido de la fuente de alimentación no afecte la medición de las emisiones del EUT. La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN utilizada en el LISUN El sistema EMI – 9KB tiene un rendimiento de aislamiento de más de 40 dB entre la fuente de alimentación y el puerto de prueba, lo que reduce eficazmente el impacto del ruido de la fuente de alimentación.

5. Aplicación de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en LISUN Sistema receptor de prueba EMI de 9 KB

5.1 Pruebas de emisiones conducidas

En las pruebas de emisiones conducidas, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN se conecta entre la fuente de alimentación y el EUT. Proporciona un entorno de impedancia estable para el EUT y mide las emisiones conducidas del EUT. La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en el LISUN El sistema EMI – 9KB puede medir con precisión las emisiones conducidas dentro del rango de frecuencia de 9 kHz a 300 MHz, cumpliendo con los requisitos de los estándares relevantes como CISPR15:2018, GB17743, EN55015, y EN55022.

5.2 Pruebas de emisiones radiadas

En las pruebas de emisiones radiadas, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN trabaja junto con una antena. La antena recibe las ondas electromagnéticas radiadas por el EUT y las envía a la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN. A continuación, la red procesa las señales y las envía al receptor EMI para su análisis. Según los últimos CISPR15:2018 En lugar de la CDN tradicional, se debe utilizar la red de acoplamiento/desacoplamiento para emisión CDNE-M316, que es un tipo de red de acoplamiento/desacoplamiento LISN. La CDNE-M316, trabajando con el sistema receptor EMI, es equivalente a probar la perturbación electromagnética radiada de aparatos de iluminación eléctrica con una frecuencia de 30 MHz a 300 MHz.

5.3 Resultados y análisis de las pruebas

La red de acoplamiento/desacoplamiento LISN en el LISUN El sistema de receptor de pruebas EMI de 9 KB ayuda a obtener resultados de pruebas precisos. Los resultados de las pruebas se presentan en un informe de pruebas con formato internacional, que incluye información como los niveles de emisión medidos, el rango de frecuencia y la comparación con las normas pertinentes. Al analizar los resultados de las pruebas, los ingenieros pueden identificar las fuentes de interferencia electromagnética y tomar las medidas adecuadas para mejorar la compatibilidad electromagnética del EUT.

6. Comparación con otras redes similares

Existen otros tipos de redes de acoplamiento/desacoplamiento disponibles en el mercado. Sin embargo, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN utilizada en el LISUN El sistema EMI – 9KB tiene varias ventajas. La Tabla 3 muestra una comparación entre la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN y otras redes similares.

Como se muestra en la tabla, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN tiene un rango de frecuencia más amplio, mejor estabilidad de impedancia, menor pérdida de inserción y mayor rendimiento de aislamiento, lo que la hace más adecuada para pruebas precisas de radiación EMI.

7. Conclusión

En conclusión, el LISN La red de acoplamiento/desacoplamiento es un componente esencial en el LISUN Sistema receptor de prueba EMI de 9 KB para pruebas de radiación. Su principio de funcionamiento, estructura y características de rendimiento garantizan la precisión y fiabilidad de la medición de interferencias electromagnéticas. Al proporcionar un entorno de impedancia estable, desacoplar la fuente de alimentación y trabajar en conjunto con otros equipos de prueba, la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN desempeña un papel crucial tanto en las pruebas de emisiones conducidas como radiadas. En comparación con otras redes similares, tiene ventajas significativas en el rango de frecuencia, la estabilidad de la impedancia, la pérdida de inserción y el rendimiento del aislamiento. La investigación y el desarrollo futuros en esta área podrían centrarse en mejorar aún más el rendimiento de la red de acoplamiento/desacoplamiento LISN, como reducir la pérdida de inserción y mejorar el rendimiento del aislamiento a frecuencias más altas, para cumplir con los requisitos cada vez más estrictos de las pruebas de compatibilidad electromagnética.