Qu'est-ce que le test des émissions rayonnées ?

Projet de test CEM - Test d'émission rayonnée (RE)

Les tests d'émissions rayonnées mesurent l'intensité du champ d'interférence électromagnétique (EMI) émis par un EUT (équipement testé) dans l'espace. Il peut être divisé en rayonnement de champ magnétique et rayonnement de champ électrique. Le rayonnement de champ magnétique s'applique principalement aux luminaires et aux cuisinières à induction, tandis que le rayonnement de champ électrique est plus couramment utilisé. De plus, les appareils électroménagers, les outils électriques et les équipements auxiliaires pour les produits audiovisuels ont des exigences en matière de rayonnement de puissance (appelé « puissance d'interférence »).

Normes d'essai des émissions rayonnées :

- Rayonnement du champ électrique : CISPR32, CISPR11, CISPR14-1, CISPR15 (catégories spécifiques de jouets).

- Rayonnement du champ magnétique : CISPR15 (luminaires avec fréquences de courant de fonctionnement supérieures à 100 Hz), CISPR11 (cuisinières à induction).

- Puissance d'interférence : CISPR14-1 (avec certains appareils fonctionnant à des fréquences ne dépassant pas 9 kHz).

Méthodes d'essai des émissions rayonnées :

01. Instruments et équipements de test d'émissions rayonnées :

- Rayonnement du champ électrique : récepteur (en dessous de 1 GHz), analyseur de spectre (au-dessus de 1 GHz), chambre anéchoïque, antennes (pour en dessous de 1 GHz, généralement une combinaison d'antennes biconiques et log-périodiques, ou d'antennes composites à large bande ; au-dessus de 1 GHz, antennes cornet).

- Rayonnement de champ magnétique : Récepteur, antennes tri-boucles ou antennes champ lointain à petite boucle.

-Puissance d'interférence : Récepteur, pince d'absorption de puissance.

Le récepteur doit être conforme à la norme CISPR16-1-1, les antennes et les sites de test doivent respecter la norme CISPR16-1-4 et la pince d'absorption de puissance doit respecter la norme CISPR16-1-3.

02. Configuration de test d'émission rayonnée :

- Rayonnement du champ électrique : l'installation peut être sur une table ou sur un sol. Les résultats des tests d'émission rayonnée étant étroitement liés à la disposition du produit, il est nécessaire de respecter strictement les normes, y compris la disposition du produit, des équipements auxiliaires et de tous les câbles.

- Rayonnement du champ magnétique : les différentes tailles d'antennes tri-loop ont des limites quant à la taille maximale de l'EUT qu'elles peuvent tester. Par exemple, avec une antenne tri-loop de 2 mètres de diamètre, un EUT d'une longueur inférieure à 1,6 m peut être placé au centre de l'antenne pour le test. Dans la norme CISPR11, pour les cuisinières à induction d'une longueur supérieure à 1,6 m, une antenne à champ lointain à boucle unique de 0,6 mètre de diamètre doit être utilisée pour mesurer à 3 mètres, avec une hauteur minimale de 1 mètre.

- Puissance d'interférence : L'installation peut être sur table ou au sol. Pour les appareils sur table, ils doivent être placés sur une table non métallique de 0,8 mètre, à au moins 0,8 mètre de distance d'autres objets métalliques. Pour les appareils au sol, ils doivent être placés sur un support non métallique de 0,1 mètre. Les câbles testés (LUT) doivent être placés sur un rail de serrage d'absorption de puissance de 0,8 mètre de haut et de 6 mètres de long, avec la pince autour du câble et l'extrémité du transformateur de courant face à l'EUT. S'il y a d'autres câbles sur l'EUT, ils doivent être déconnectés, si possible, ou isolés à l'aide de pinces en ferrite s'ils ne peuvent pas être déconnectés.

03. Plages de fréquences des tests d'émission rayonnée :

-Le rayonnement du champ électrique varie généralement de 30 MHz à 1 GHz (certains produits peuvent nécessiter des tests au-delà de 1 GHz, en fonction de normes spécifiques).

-Les plages de rayonnement du champ magnétique s'étendent de 9 kHz à 30 MHz.

-La puissance d'interférence varie de 30 MHz à 300 MHz.

04. Limites d'essai des émissions rayonnées :

Les limites varient en fonction de la norme, de la taille du site d'essai (3 m, 10 m ou autres tailles) et de la classification du produit (Groupe 1/2, Classe A/B).

05. Procédure de test d'émission rayonnée :

-30 MHz-1 GHz Rayonnement de champ électrique : Conduit dans une chambre semi-anéchoïque. L'EUT tourne à 360 degrés sur un plateau tournant et l'antenne est levée et abaissée entre 1 et 4 mètres de hauteur pour trouver l'émission maximale. Les résultats sont exprimés à l'aide de la valeur QP (quasi-peak). Les mesures sont effectuées pour les directions de polarisation verticale et horizontale de l'antenne.

- Rayonnement de champ électrique au-dessus de 1 GHz : pour les appareils ITE avec des fréquences de fonctionnement supérieures à 108 MHz et les appareils ISM supérieurs à 400 MHz, les tests sont effectués sur un site de test de 3 mètres à l'aide d'un analyseur de spectre. La méthode de test est similaire à celle utilisée pour 30 MHz à 1 GHz et les résultats sont généralement exprimés sous forme de valeurs de crête et de moyenne. Pour les appareils ISM, les tests sont effectués dans une chambre anéchoïque complète, avec l'antenne positionnée à la même hauteur que le produit, sans mouvement vertical, et le plateau tournant toujours en rotation pour localiser l'émission maximale.

- Méthode de substitution : la valeur de l'intensité du champ est remplacée par la valeur de l'ERP (puissance apparente rayonnée). Cette valeur est souvent utilisée dans les tests RF, mais rarement dans les tests CEM standard. L'objectif de la méthode de substitution est de mesurer le rayonnement provenant du boîtier de l'EUT. Tous les câbles amovibles doivent être détachés et les câbles non amovibles doivent être isolés à l'aide d'anneaux magnétiques en ferrite. Tout d'abord, la valeur d'interférence maximale de l'EUT est mesurée avec l'antenne A et le récepteur, puis l'antenne B est utilisée pour remplacer l'EUT, en ajustant la puissance de sortie du générateur de signaux jusqu'à ce que le récepteur mesure la même valeur. La puissance d'entrée de l'antenne B est enregistrée comme puissance de rayonnement du boîtier de l'EUT. Le choix de l'antenne dépend de la fréquence de test.

- Rayonnement du champ magnétique : lors des tests avec une antenne tri-loop, l'EUT est placé au centre de l'antenne et les mesures sont effectuées dans les directions X, Y et Z. Pour les petites antennes à boucle, l'antenne est placée verticalement, avec son point le plus bas à 1 mètre au-dessus du sol. Comme il s'agit d'une mesure en champ proche, la réflexion du sol est prise en compte et la mesure reflète les composantes horizontales et verticales du champ magnétique de l'EUT.

- Puissance d'interférence : les câbles d'une longueur supérieure à 25 cm (y compris les câbles d'équipement auxiliaire) doivent être mesurés. Étant donné que les interférences à différentes fréquences dans la gamme 30-300 MHz seront distribuées selon un modèle d'ondes stationnaires le long des câbles, la pince d'absorption de puissance doit être déplacée le long du rail de guidage pour trouver la position où se produit la puissance d'interférence maximale (généralement à une distance égale à la moitié de la longueur d'onde de l'appareil).

Détermination du résultat du test d'émission rayonnée :

Les résultats des tests sont comparés aux valeurs limites. Si le résultat est inférieur à la limite, il est considéré comme RÉUSSI ; s'il dépasse la limite, il est considéré comme ÉCHEC.

Considérations relatives aux tests d’émission rayonnée :

- La configuration du test est l'aspect le plus crucial du test. De plus, comme il s'agit d'un test à haute fréquence, le site de test, l'équipement et d'autres facteurs peuvent tous influencer les résultats finaux.

Plage de test d'émission rayonnée : 30 MHz à 18 GHz

- Pour les tests d'émission rayonnée des armoires de communication, en raison du grand nombre de câbles de communication, chaque câble de communication peut agir comme une antenne. Par conséquent, le blindage des câbles de communication est essentiel. Les armoires de communication utilisent généralement des boîtiers blindés, avec des filtres d'interface d'alimentation et une mise à la terre appropriée de l'ensemble de l'armoire étant essentiels.