TEM-Cell + Spektrumanalysator

davrex
Inlägg: 149
Blev medlem: 18 januari 2009, 22:05:15

TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av davrex »

Hej, funderar på pre-complience testning för CE märkning. Funderar på TEM-cell samt Spektrumanalysator https://www.electrokit.com/produkt/tem-cell-50mm/ och tex. https://www.electrokit.com/produkt/spek ... s-inkl-tg/

Är detta ett bra alternativ för att spara in på timmar i ett riktigt labb när man försöker förstå vad som strålar och inte och vilka åtgärder som påverkar. Kommer ju få in mer "brus" än i riktigt labb men det ska väl inte kunna bli bättre än i ett rikligt labb eller är mät noggrannheten för hög i så billiga Spektrumanalysator?
Användarvisningsbild
Klas-Kenny
Inlägg: 11344
Blev medlem: 17 maj 2010, 19:06:14
Ort: Växjö/Alvesta

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av Klas-Kenny »

Vill du hitta *vad* som strålar, särskilt om du söker efter någon viss frekvens, så är nog närfältsprober ett bättre alternativ.

https://www.electrokit.com/produkt/narf ... r-4-delar/
davrex
Inlägg: 149
Blev medlem: 18 januari 2009, 22:05:15

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av davrex »

Ja kollat på det också de finns ju även med +20db och en +40db förstärkare hur ska man tänka där?
Tänkte att även TEM cell skulle kunna säga om man är nära slutmålet och även kunna göra första scan på en produkt också så man har ett hum om den har en chans att klara kraven eller ej.
gkar
Inlägg: 1454
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av gkar »

Definition:
Radiated Emission i en EMC-kammare mäter E-fältet på 3 meters avstånd från testobjektet från fascentrum på mätantennen för varje vinkel produkten kan roteras med standardiserad testuppställning för alla antennhöjder mellan 1-4 meter för att kompensera för jordplansstuds med en 6dB definerad 120kHz radiobandbredd och quasi-peak detektor.

Så det är detta vi vill åstadkomma, fast på ett billigare sätt. Så vad kan vi ge avkall på?

Fördelen med TEM-cellen är att den är liten och billig.

Nackdelen är att du kan ha svårt att korrelera mätvärdena mot de som mäts i en EMC-kammare. Så, om du vill se saker kan du göra det, frekvenserna finns där men lägg inte för mycket vikt vid amplitudskalan. Mätningar i EMC-kammare kommer att vara båda högre och lägre, det är svårt att förutse. I en TEM-cell har du inte t.ex. begreppet strålningsvinkel utan du ser från alla möjliga håll samtidigt. Ofta är det kablaget som agerar antenn i en EMC-testuppställing och då testsetupen skiljer sig kraftigt mellan TEM-cell och EMC-kammarsetup blir resultetet därefter. Mätavståndet är kort och vi befinner oss ofta långt in i närfältet.

Du bör använda TEM-cellen i ett skärmat rum för att inte få in externa störningar och rummet bör faktiskt vara en aning dämpat för att inte få reflektioner. Funderar du på skärming med en faradays bur så tänk på att du även behöver filtrera alla dina kablar in och ut buren. Kablarna kommer att leda in alla störningar common mode, enbart skärming gör oftast igen större nytta.

Som bättre mätalternativ men med andra nackdelar är att mäta med antenn på några meters avstånd utomhus. Utomhus ger färre reflektioner än inomhus. Störningsproblemet har du kvar men mätuppställningen och utrustningen stämmer mycket bättre med resultaten från en EMC-kammarmätning. Mäter du med antenn i en faradays bur utan dämpning blir du av med störningarna, men får tyvärr väldigt mycket mer variationer på amplituden pga reflektioner mot väggarna. Så då behöver du dämpa buren och vi är tillbaka till EMC-kammaren igen och att rumpan fortfarande sitter där bak...

Närfältsprobar löser problemet med att veta var på t.ex. ett kretskort störningen har sitt ursprung, men inte med en begriplig amplitud i de flesta fall som går att korrelera mot EMC-kammaremätning.

Som slutsats, vill du ha hyffsade amplituder eller inga störningar eller veta varifrån störningarna kommer? Det beror på skulle jag säga, vad det är du vill göra?!
davrex
Inlägg: 149
Blev medlem: 18 januari 2009, 22:05:15

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av davrex »

Det jag vill uppnå är att inte komma in blind till ett EMC test utan att känns att jag har en hyfsad chans att klara.

Skärm rum kommer jag inte uppnå men källare med lite elektronik i samt möjligen skärmad påse (https://www.electrokit.com/produkt/skar ... 70-x-40cm/) tänkte jag om det är för mycket störningar.

Närfältsprobar tänker jag är steg 2 när jag inser att det ser illa ut.
gkar
Inlägg: 1454
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av gkar »

Jag förstår dina önskningar och hade hoppas att jag hade en enkel och bra lösning på problemet!

Jag rekommenderar att först göra riktiga mätningar för att se om det verkligen är ett problem, annars är det väldigt enkelt att börja jobba på problem som inte finns. Det har du gjort, det är väldigt bra, så hade jag gjort!

I nästa steg om jag var du hade jag använd närfältsprobar. Du bygger dem enkelt med en kort bit koaxkabel som är öppen i ena ändan för E-fält eller är en kort lop, ofta e-fältskärmad(dvs bruten skärm mitt på, nätet har exakta ritningar.) Koppla proben till en spectrumanaylsator(SA), skåp eller SDR mottagare, vad du har tillgängligt. Du kan nu kanske se var störningarna har sitt ursprung, men kommer att ha väligt svårt att få till nivåer som är begripliga mot de dBuV/m som EMC-labbet gett dig. Det kommer också vara svårt att se exakt vilka kopplingsvägar störningarna tar. Denna metog är enkel, billig, men ibland svårttolkad, man måste förstå vad det är man mäter och vad man vill uppnå.

Till exempel: Tänk på är att närfältprobar mäter närfält och av den typen proben är. T.ex. ofta används H-fältprobar och ofta ser man att det är starka fält runt en avkopplingskondensator. Det kan kanske var logiskt då att byta avkopplingskondensator till en typ så att proben mäter lägre?.. H-fältsproben mäter ström, ström genom en kondensator, hög ström ger högt fält vilket tyder på att kondensator faktiskt avkopplar. Minskar vi den, avkopplar vi sämre. Kontentan är att närfältmätningar med H-fälsprob på avkopplingar skall ge höga värden, tvärt emot vad e-fältet önskas vara i en EMC-kammare... Det här är en del av problematiken att närfältmätningar är svåra, inte nog med att de ger fel värden, värdena går at andra hållet ibland! Men, närfältsprobar är bra för att hitta var ursprunget kommer ifrån.

Spec behöver du köpa, en SDR kanske duger? Närfältprobar kan du löda ihop. TEM celler är bara några plåtar, vill du kan du bygga en sådan också, det finns gått om ritningar på nätet, dimensionerna är inte kritiska så länga du bibehåller transmissionsimpedanserna.
https://blog.michalhrouda.cz/2020/06/ma ... surements/
Användarvisningsbild
Klas-Kenny
Inlägg: 11344
Blev medlem: 17 maj 2010, 19:06:14
Ort: Växjö/Alvesta

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av Klas-Kenny »

gkar skrev: 10 november 2023, 19:22:25 Definition:
Radiated Emission i en EMC-kammare mäter E-fältet på 3 meters avstånd från testobjektet från fascentrum på mätantennen för varje vinkel produkten kan roteras med standardiserad testuppställning för alla antennhöjder mellan 1-4 meter för att kompensera för jordplansstuds med en 6dB definerad 120kHz radiobandbredd och quasi-peak detektor.
Detta påstående beror förvisso helt på vilken standard man testar mot.
Jag kör alltid på en meters avstånd på bara en position, då det är vad de standarder jag brukar testa emot säger.


Men i övrigt så håller jag helt med gkar, det är svårt att få till relevanta mätningar utan att faktiskt ha en riktig kammare.
Det bästa man kan göra är utomhus (reflektionsfritt), mitt ute i ingenstans (relativt störfritt). Men det är ju också lite svårt att åstadkomma.

Sen ska man också vara medveten om att luftburen emission ju bara är en av alla tester som skall passeras. Enligt min erfarenhet är det betydligt svårare att klara immunitet, än emission. Men det beror ju klart också på vilken standard man testar emot.
Industrirelaterade standarder brukar ha högre krav på immunitet, men å andra sidan lite mer avslappnat på emission.


Om syftet är att göra "förtester" som faktiskt säger någonting alls om chanserna att passera riktig test, så är det att efterlikna riktig testsetup så mycket som möjligt som gäller.

Min rekommendation kring närfältsprober är kanon för felsökningen när man behöver åtgärda något, då det kan visa varifrån det kommer.
Det är helt omöjligt att dra några slutsatser kring huruvida man uppfyller standard på luftburen emission, med närfältsprober. Även med en TEM-cell för den delen.
Det enda man kan ha dem till vad gäller precompliance på emission är för att jämföra före/efter modifieringar. Har du failat test med en riktig setup och sen gör justeringar, så kan du få en fingervisning hur många dB du sänkt emissionen. Låg du 5 dB över limit och har sänkt med 10 dB är du sannolikt OK. Har du bara sänkt med 3 dB är du förmodligen fortfarande inte OK utan får jobba vidare.

Immunitet går nog i lite större utsträckning testa ordentligt med TEM-cellen, bara det finns tabeller över inmatad effekt kontra fältstyrka.
davrex
Inlägg: 149
Blev medlem: 18 januari 2009, 22:05:15

Re: TEM-Cell + Spektrumanalysator

Inlägg av davrex »

Härligt med folk som verkar ha koll på grejorna. Synd bara att det ska vara så svårt, fortfarande dock väldig intressant ämne detta.

Är en fördel att man kan se om det man ändrar faktiskt ger resultat samt i vilken storleks ordningen. Skulle också vilja om jag skulle göra en mindre ändring på mitt kretskorts kunna typ verifiera att det inte blivit sämre än föregående alt det till och med bättre och känna att det går att lita på utan att göra om alla mätningar på ett labb. Låter nästan som jag kan göra detta med en TEM eller är antenn bättre https://www.electrokit.com/produkt/tbma ... z-1000mhz/ i dessa fallen även om man inte kan vara lång ute på ett fält utan i en källare?

Det för stunden mest hobby nivå typ ingen jag livnär mig på men vill gärna lära mig mer och faktiskt kunna labba med och faktiskt se vad som gör skillnader och vilka.
Skriv svar