Emissioni irradiate

Stabiliamo innanzitutto i limiti di riferimento da utilizzare nelle misure di emissione irradiata. Secondo le norme di riferimento (CEI EN 55011 e CEI EN 55022) l’apparato in prova deve rispettare i limiti specificati nella Tabella 4.1 (seconda colonna) eseguendo la misura ad una distanza R in conformità ai metodi descritti nella stessa norma. Per la scelta dei limiti da adottare, si è fatto riferimento agli apparati ITE di classe B della norma CEI EN 55022 ed agli apparati ISM di Gruppo 1 e Classe B della norma CEI EN 55011; abbiamo considerato comunque le condizioni più restrittive.

Tabella 4.1 Limiti di disturbo elettromagnetico irradiato

Gamma di frequenze Limite a distanza R=10 m Limite a distanza R=3 m MHz dB(μV/m) dB(μV/m)

30 ≤ f ≤ 230 30 40.5

230 ≤ f ≤ 1000 37 47.5

I limiti riportati sono stati definiti ponendo l’antenna di misura ad una distanza di 10 m dall’EUT; nella camera semianecoica utilizzata per le misure di emissione irradiata la massima distanza antenna-EUT ottenibile è pari a 3 m. Alcune normative (tra cui la CEI EN 55011 e la CISPR 16) prevedono che, in alcuni casi (in presenza di ambienti particolarmente rumorosi o dove non si possano eseguire le misure alla distanza specificata) le prove possano comunque essere eseguite, applicando però i limiti calcolati nel seguente modo:

1 2

d R' = R + 20 log

d

dove R è il limite originale (quello definito per una distanza d1 = 10 m) ed R’ è il

nuovo limite calcolato ad una distanza d2 = 3 m. Nelle nuove condizioni di misura, si deve

verificare che la misurazione avvenga nell’ipotesi di campo lontano (per quanto visto a proposito dei requisiti richiesti ai siti di prova EMC). Apportando il fattore di correzione che tiene conto della nuova distanza di misura, si ottengono i limiti riportati nella terza colonna della Tabella 4.1.

La misura dei disturbi irradiati avviene nel range di frequenza che va da 30 MHz a 1 GHz come imposto dalla normativa vigente con un rivelatore di quasi-picco (in alternativa i limiti sono espressi per il valore medio della misura); se l’indicazione dello strumento di misura fluttua attorno al limite specificato, si deve osservare la misura per almeno 15 s a ciascuna frequenza di misura e, trascurando i brevi picchi isolati, si deve prendere nota dell’indicazione più elevata.

Un sito di prova per la misura delle emissioni irradiate deve permettere di distinguere le emissioni dell’apparecchio in prova dal rumore ambientale. A questo riguardo, prima di descrivere la configurazione di prova, è bene verificare che l’idoneità del sito sia garantita misurando i livelli di rumore ambientale (senza far funzionare alcun apparato) ed assicurandosi che questi siano almeno 6 dB sotto i limiti specificati in precedenza. La Fig. 4.19 mostra il livello di rumore ambientale misurato nella camera

semianecoica utilizzata, applicando l’opportuno fattore di correzione dell’antenna che ha rilevato il rumore stesso; come si vede, questo requisito viene completamente rispettato (in tutta la banda di frequenze di interesse anche se qui viene mostrato per un intervallo minore).

Fig. 4.19: Rumore ambientale nella camera semianecoica di misura

Per quanto riguarda la configurazione dell’apparato in prova, compatibilmente con le sue applicazioni tipiche (uso ordinario), il livello di disturbo emesso deve essere massimizzato variando le modalità di funzionamento dell’EUT. Durante le prove inoltre, sempre con l’obiettivo di massimizzare le emissioni irradiate dall’EUT, devono essere variati l’altezza e la polarizzazione (orizzontale e verticale) dell’antenna e l’orientamento tra antenna ed EUT (l’EUT viene fatto ruotare su se stesso per 360o).

Il piano di massa utilizzato, a seconda del tipo di prove effettuate, è costituito dal pavimento conduttore della camera semianecoica oppure è costituito da una lastra metallica (di opportune dimensioni) posta sul tavolo (isolante) sul quale viene posizionato l’EUT. Le normative sopra citate prevedono che l’EUT venga testato in condizioni di normale funzionamento: “Il rapporto tra l’apparecchio in prova ed il piano di terra deve essere equivalente a quello che si verifica nell’uso: un apparecchio da pavimento deve essere posto sul piano di terra della camera semi-anecoica e deve essere isolato da esso mediante una sottile copertura isolante; quelli mobili e gli altri apparecchi non da pavimento devono essere posti su un tavolo non metallico ad una certa distanza (che dipende dalla particolare norma di riferimento) dal piano di terra della camera stessa”.

Le norme di riferimento forniscono inoltre tutte le specifiche dell’allestimento di prova: ubicazione dell’EUT (rispetto al piano conduttore, all’antenna ed alle pareti assorbenti della camera seminecoica); ubicazione del fascio dei cavi di prova (“...I cavi di alimentazione e di segnale devono essere orientati rispetto al piano di terra in modo equivalente all’uso ordinario, la parte di cavo in eccesso deve essere ripiegata nella sua zona centrale formando una matassa lunga da 30 cm a 40 cm...”); le condizioni di carico e l’ubicazione dell’eventuale simulatore di carico; l’ubicazione dell’antenna (rispetto al piano conduttore, all’EUT ed alle pareti assorbenti della camera seminecoica).

La configurazione generale della sorgente di disturbo (EUT), dei cavi di collegamento, e di tutta la strumentazione deve rappresentare una condizione normalizzata di prova in modo che le misure possano essere considerate ripetibili.

Una schematizzazione del set-up di prova utilizzato per le misure di emissione irradiata è mostrato in Fig. 4.20; qui di seguito viene fornita la relativa legenda.

1 EUT (messa a terra vicina se prescritto nel piano di prova) 2 Fascio dei cavi di prova

3 Rete fittizia (LISN: Line Impedance Stabilization Network) 4 Piano di terra (collegato alla camera schermata)

5 Supporto a bassa percettività relativa (εr ≤1,4)

6 Antenna log-periodica 7 Cavo coassiale (50 ohm) 8 Connettore passante 9 Strumento di misura

Fig. 4.20: Schematizzazione del set-up di prova delle misure di emissione irradiata

Come si vede dalla Fig. 4.20, l’alimentazione dell’EUT (sia in continua che in alternata) viene fornita tramite una (o più se così previsto dalla norma di riferimento) LISN; anche questo requisito serve per standardizzare le condizioni di misura. La LISN infatti presenta un’impedenza d’uscita costante (fornisce alimentazione all’EUT con una impedenza di sorgente nota, a differenza della rete di alimentazione che usualmente non ha questa caratteristica) e riduce i disturbi provenienti dalla linea elettrica d’alimentazione. In questo modo, le misure effettuate sono considerate ripetibili garantendo così la riproducibilità della prova quando eseguita in luoghi diversi.