Debug EMI a livello di scheda
Analisi dei segnali in condizioni di campo vicino e riduzione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) su circuiti e moduli con l'analizzatore di spettro R&S®SpectrumRider FPH e le sonde di campo vicino R&S®HZ-15.
L'analizzatore di spettro R&S®Spectrum Rider FPH, in combinazione con le sonde di campo vicino R&S®HZ-15, costituisce la soluzione migliore per il rilevamento locale del campo magnetico (H) ed elettrico (E).
L'analizzatore di spettro R&S®Spectrum Rider FPH, in combinazione con le sonde di campo vicino R&S®HZ-15, costituisce la soluzione migliore per il rilevamento locale del campo magnetico (H) ed elettrico (E).
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Attività da eseguire
La radiazione EMI e la diafonia (crosstalk) causate da una schermatura insoddisfacente possono comportare il degrado delle prestazioni e della qualità del segnale nei dispositivi elettronici RF. Per ridurre al minimo le interferenze complessive dei dispositivi elettronici, le sorgenti di radiazioni locali sui circuiti integrati e sui moduli devono essere ben conosciute. I progettisti RF eseguono misure in condizioni di campo vicino a livello di modulo per stabilire se il disturbo elettromagnetico soddisfa lo standard EMC applicabile, al fine di adottare eventuali provvedimenti correttivi sin dalle prime fasi del progetto.
Soluzione di misura
L'analizzatore di spettro portatile R&S®SpectrumRider FPH, in combinazione con le sonde di campo vicino R&S®HZ-15, offre una soluzione economica e di facile utilizzo per localizzare e analizzare rapidamente i problemi di interferenza elettromagnetica su circuiti e moduli durante la progettazione. L'elevata sensibilità degli analizzatori (DANL tipici < –163 dBm fino a 3 GHz) permette di misurare anche emissioni molto ridotte.
Facile da configurare
Sono necessari solo alcuni passaggi per avviare una sessione di debugging EMI:
- Collegamento di una sonda adatta di campo vicino all'ingresso RF dell'analizzatore
- Spostamento della sonda sul circuito o sul modulo sotto test
In base alle precedenti misure di intensità del campo, il progettista conosce già diverse frequenze critiche del circuito o del modulo in esame. Frequenza e intervallo di span devono essere impostati di conseguenza sull'analizzatore R&S®SpectrumRider.
La funzione matematica di traccia sopprime il rumore ambientale
All'esterno delle camere schermate, l'interferenza e il rumore ambientale possono influenzare la misura, portando a risultati di misura errati. La funzione matematica di traccia dell'analizzatore di spettro R&S®SpectrumRider può essere utilizzata per sopprimere il rumore ambientale, cioè per sottrarre il rumore dalla traccia effettiva.
Per utilizzare la funzione matematica di traccia è necessario:
- Impostare frequenza, larghezza di banda e livello in base ai requisiti del test
- Accertarsi che il dispositivo sotto test (DUT) sia spento
- Eseguire uno sweep che includa la radiazione emessa dall'ambiente e memorizzare il risultato nella memoria di traccia dell'analizzatore R&S®SpectrumRider
- Accendere il DUT
- Eseguire un secondo sweep che includa la radiazione emessa dal DUT e dall'ambiente
- Attivare la funzione matematica di traccia per rimuovere l'impatto delle emissioni presenti nell'ambiente
La funzione matematica di traccia sottrae il contenuto della memoria (l'interferenza elettromagnetica ambientale) dalla traccia dello spettro misurata per ultima.
Esempio di utilizzo della funzione matematica di traccia dell'analizzatore R&S®SpectrumRider
Il DUT è spento. Lo spettro EMI ambientale con un interferente a 37,538 MHz è misurato e memorizzato nella memoria di traccia.
Il DUT è acceso. L'analizzatore R&S®Spectrum Rider misura lo spettro EMI del DUT e dell'ambiente.
Spettro EMI del DUT con l'interferente sottratto. La funzione matematica di traccia sottrae le emissioni EMI ambientali memorizzate dall'ultima misura e l'analizzatore R&S®Spectrum Rider visualizza le emissioni EMI risultanti dovute al DUT.
È possibile utilizzare linee limite per ottenere sul display il risultato del test 'riuscito/fallito' e per monitorare facilmente i miglioramenti ottenuti dopo l'ottimizzazione del progetto per ridurre le interferenze EMI.
Sonde di campo vicino R&S®HZ-15 per campi H ed E
Il prodotto R&S®HZ-15 è un set di cinque sonde passive di facile utilizzo, ideali per la misura dei campi magnetico ed elettrico ad alta frequenza su circuiti e moduli per il debugging EMI. Le sonde per campo magnetico comprendono speciali puntali schermati elettricamente. Le varie forme delle punte per sonde sono progettate svolgere attività di misura in condizioni di campo vicino:
- Sonde per campi magnetici fino a 3 GHz (sonda 1, 2, 5)
- Sonde per campi elettrici (sonda 3, 4)
La sonda 3 con elettrodo stretto può selezionare una singola traccia del conduttore di larghezza molto ridotta, fino a 0,2 mm. La sonda 4 rileva i campi elettrici emessi sulle superfici delle strutture dei bus, su componenti grandi o su linee di alimentazione.
L'aggiunta del preamplificatore R&S®HZ-16 tra la sonda in campo vicino e l'analizzatore di spettro aumenta la sensibilità, rendendo possibile misurare anche campi molto deboli ad alta frequenza, fino a 3 GHz.
La funzione matematica di traccia dell'analizzatore R&S®Spectrum Rider, in combinazione con le sonde di campo vicino, è ideale per effettuare indagini preliminari sulle prestazioni EMI di un DUT direttamente sul banco di lavoro di uno sviluppatore. Poiché il laboratorio è inevitabilmente un ambiente elettrico rumoroso e in costante cambiamento, è richiesta una camera schermata per determinare le prestazioni EMI di un dispositivo in maniera accurata e riproducibile.
Sonde passive per varie attività di misura in campo vicino: le sonde passive sono progettate per effettuare varie attività di misura in condizioni di campo vicino, come la sonda 3, che è in grado di selezionare una singola traccia del conduttore di larghezza molto ridotta, fino a 0,2 mm.
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