Microsoft Word - How to Perform EMI Pre-compliance Test with Tektronix Real Time Spectrum Analyzer tx okada reviewed A4

Size: px

Start display at page:

Download "Microsoft Word - How to Perform EMI Pre-compliance Test with Tektronix Real Time Spectrum Analyzer tx okada reviewed A4"

あやかいいはた
5 years ago
Views:

110MHz リアルタイム帯域幅を活用した EMI プリコンプライアンステストの高速化の手法概要 : 無線通信が始まった初期段階から設計エンジニアにとって EMI( 電磁妨害 ) は大きな課題の一つでした EMI 規格に準拠した測定を行うには標準化団体で規定している特殊なフィルタと検出器が必要ですテクトロニクスのリアルタイムスペクトラム

掃引型方式と比較するとトランジェント信号の 100% 捕捉確率を保証する信号最小持続時間が非常に短くなりますさまざまなトランジェント信号が発生するシステムのトラブルシューティングではどのようなトランジェント信号でも取込んで解析できる DPX スペクトラム処理機能を持った RTSA で簡単に測定できますこれにより測定時間が短縮できまた DUT

1 110MHz リアルタイム帯域幅を活用した EMI プリコンプライアンステストの高速化の手法概要 : 無線通信が始まった初期段階から設計エンジニアにとって EMI( 電磁妨害 ) は大きな課題の一つでした EMI 規格に準拠した測定を行うには標準化団体で規定している特殊なフィルタと検出器が必要ですテクトロニクスのリアルタイムスペクトラムアナライザ (RTSA) は民生用防衛用の両方の要件に適したフィルタ帯域幅と検出方法を備えており他の計測器と同様の結果が得られますスプリアスサーチ機能がいくつかの EMC 診断とプリコンプライアンス測定用にセットアップされています測定アプリケーションと共に代表的なリミットラインのライブラリが提供されています 1 リアルタイム解析は掃引型方式と比較するとトランジェント信号の 100% 捕捉確率を保証する信号最小持続時間が非常に短くなりますさまざまなトランジェント信号が発生するシステムのトラブルシューティングではどのようなトランジェント信号でも取込んで解析できる DPX スペクトラム処理機能を持った RTSA で簡単に測定できますこれにより測定時間が短縮できまた DUT の性能がさらに向上できます RTSA で使用している DSP 技術は掃引型アナライザの方式に比べて格段に高速な測定ができますこれは 110MHz までのリアルタイム帯域幅を同時に解析できるからですリミットライン違反信号スプリアステーブル 1 テストリミットラインは RSA EMI Limit Line Library またはユーザ定義による 1

2 特長 : 民生および MIL 規格準拠の帯域幅と検出器波形アベレージングに必要なビデオ帯域幅代表的な EMI リミットラインを含む RSA EMI Limit Line Library エミッションの測定結果と規制リミットの比較機能電界強度単位とログスケールによる周波数表示機能 DPX による間欠的なトランジェント信号の検出テクトロニクスの RTSA でサポートされる規制団体による要件 2 : 国 / 地域規格 / 要件テストの種類 FCC 3 Part 15 Part B 意図的でない放射 EN55011 工業科学医療 (ISM) EN55012 車両ボート欧州連合 (EU) EN55013 音響 TV 放送受信機 EN55014 家電製品 EN55015 照明器具 EN55022 IT 機器 AS-NZS1044 CISPR 14 モータ AS-NZS1053 CISPR 13 音響 TV オーストラリア / ニュージーランド AS-NZS2064 CISPR 11 工業科学医療 (ISM) AS-NZS2557 CISPR 12 内燃機関 AS-NZS3548 CISPR 22 情報技術 (IT) 機器 AS-NZS4051 CISPR 15 照明器具中国 GB9254 IT 機器日本 VCCI 放射 / 伝導性エミッション MIL-STD 461E 4 CE102 伝導性エミッション CE101 伝導性エミッション RE102 放射性エミッション 2 RSA EMI Limit Line Library が必要 3 FCC では上限周波数はその製品の最も高いクロック周波数の 5 次高調波または 40GHz を規定している当社は 26.5GHz までを規定 4 振幅制限があるため RSA5000 シリーズでは MIL 規格のいくつかのリミットラインはサポートされない 2

110(110MHz のリアルタイム取込帯域 ) 100kHz 以下の周波数をカバーするためのプリアンプアンテナ - 放射測定用 LISN(Line Impedance

3 推奨されるテストシステムの構成 RSA5126A 型 (1Hz~26.5GHz) または RSA6120A 型 (9kHz~20GHz) Opt. 51(100kHz からのプリアンプ ) Opt. 110(110MHz のリアルタイム取込帯域 ) 100kHz 以下の周波数をカバーするためのプリアンプアンテナ - 放射測定用 LISN(Line Impedance Stabilization Network 電源インピーダンス安定回路網) - 伝導測定用トランジェントリミッタ - 伝導測定用測定セットアップ : EUT テクトロニクス RTSA リミッタ /LISN ( お客様が用意 ) 被測定機器伝導性エミッション試験のセットアップ EUT テクトロニクス RTSA アンテナ ( お客様が用意 ) 被測定機器放射性エミッション試験のセットアップ 3

4 操作手順 1. RSA EMI Limit Line Library を解凍し RTSA に保存します 2. 前面パネルの Preset ボタンを押し計測器をデフォルトの設定に戻します 2 3. ディスプレイアイコンをクリックし Select Displays ダイアログボックスを開きます 3 4. RF Measurements フォルダを選択します 5. Spurious アイコンを選択します 6. Addをクリックすると Selected Displaysリスト 4 にアプリケーションが追加されます 5 6 4

ダイアログボックスを閉じます 8 7 9 操作ヒントプリアンプの使用をお勧めします高いゲインのプリアンプがないとアンテナでピックアップしたテスト

5 7. Selected Displays リストで Spectrum のアイコンを選択します 8. Remove をクリックするとアイコンはリストから削除されます 9. ダイアログボックスを閉じます操作ヒントプリアンプの使用をお勧めします高いゲインのプリアンプがないとアンテナでピックアップしたテストシステムのノイズフロアより小さい振幅の信号は測定できません Maximize Dynamic Range の使用をお勧めしますこれによりアナライザの IF ステージにおける帯域外信号が最もよく除去できますしかしシグナルアナライザの全スパンおよび 312.5kHz 以上の測定帯域設定時のアップデートレートが遅くなります 5

External Gain/Loss Correction タブ External

アンプやアッテネータなどの外部機器で信号補正する場合に使用します External

6 External Gain/Loss Correction タブ External Gain/Loss Correction タブはアンプやアッテネータなどの外部機器で信号補正する場合に使用します External Loss Table は信号の周波数ごとのゲイン / 損失を補正します 10. 設定アイコンをクリックすると Spurious Settings コントロールパネルが表示されます Parameters タブで Over Limit を選択します Scale タブを選択して Log スケールを選択し周波数をログスケールで表示します RefLev の欄を選択し信号のピークが表示された信号のトップよりも約 10dB 低くなるように設定します 13 6

14. Load をクリックし適切なリミットラインと測定条件を選択します 14 15.

7 14. Load をクリックし適切なリミットラインと測定条件を選択します機器のタイプと規格団体の要件を選択しますこの例では FCC Part 15 の放射リミットラインを使用します 16. Open をクリックするとこのスプリアスリミットラインテーブルを RSA に読込みます解析アイコンをクリックすると Analysis コントロールパネルが表示されます 17 7

8 18. Units タブを選択し振幅単位で dbuv を選択します規格によっては dbua dbua/m dbptなどのが必要な場合もあります単位 18 スプリアステーブルが読込まれると以下のような表示になりますグリーンのバーが読込まれた規格のリミットラインですリミット違反になるとそのスプリアスがインジケータで示されます 20. 違反スプリアスの詳細な情報はスプリアステーブルとして表示され違反スプリアスとそのスプリアスにおけるリミット値の間の周波数と振幅の比較が表示されます 8

操作ヒント : Expand をクリックするとレンジリミットテーブルを含んだ大きなサイズのウィンドウが表示されます start and stop range( 開始 / 停止周波数 ) filter shape( フィルタ形状 ) RBW VBW detector( 検出器 ) threshold and excursion( スレッショルドとエクスカージョン ) limit line(

9 操作ヒント : Expand をクリックするとレンジリミットテーブルを含んだ大きなサイズのウィンドウが表示されます start and stop range( 開始 / 停止周波数 ) filter shape( フィルタ形状 ) RBW VBW detector( 検出器 ) threshold and excursion( スレッショルドとエクスカージョン ) limit line( リミットライン ) が設定できます 11 RTSA のリミットラインライブラリのデフォルトの設定 : フィルタ形状は EMC 規格の以下の2 種類のいずれかに設定 o CISPR o -6 db RBW (MIL) RBW o EMC 規格を設定してCISPRフィルタを使用する場合すべての自動選択 RBWは次の4 種類の CISPR 帯域のいずれかになる :200Hz 9kHz 120kHz( いずれもCISPRのマスク仕様に適合 ) 1MHzのインパルス帯域 o EMC 規格を設定して-6dB RBW (MIL) フィルタを使用する場合すべての自動選択 RBWは次の6 種類のシーケンスのいずれかになる :10Hz 100Hz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz o RBWはマニュアルで設定可能 VBW o VBWはデフォルトでは無効 o VBWはマニュアルで設定可能 Detector o 規格でどのタイプの検出器を使用するのか示されていない場合は +Peakに設定される o 検出器はマニュアルでも設定可能 Threshold and Excursion o スレッショルドはテストリミットラインの最も低いポイントよりも20dB 低く設定 o エクスカージョンは6dBに設定 o スレッショルドとエクスカージョンはマニュアルでも設定可能 9

Limit line o リミットラインは各 EMC 規格によって設定 o リミットラインは Abs Start Abs Stopを設定することで調整可能 o RSA5000シリーズでは

1dBuA Frequency Range o RSA5126A 型の周波数範囲 :1Hz~26.5GHz o RSA6120A/B 型の周波数範囲 :9kHz~20GHz 21.

で保存する必要があります頻繁に使用する規格の EMI テストは User Preset として保存できますこのプリセットを設定することで保存した機器設定でスプリアスをすばやく表示できます 22.

10 Limit line o リミットラインは各 EMC 規格によって設定 o リミットラインは Abs Start Abs Stopを設定することで調整可能 o RSA5000シリーズでは最大リミットは30dBmまたは136.99dBuVまたは103.1dBuA o RSA6000シリーズでは最大リミットは50dBmまたは156.99dBuVまたは123.1dBuA Frequency Range o RSA5126A 型の周波数範囲 :1Hz~26.5GHz o RSA6120A/B 型の周波数範囲 :9kHz~20GHz 21. Trace points( トレースポイント ) は Prefs タブで設定できます 21 操作ヒント : リミットテーブルには保存機能はありませんので独自のリミット条件は Save As で保存する必要があります頻繁に使用する規格の EMI テストは User Preset として保存できますこのプリセットを設定することで保存した機器設定でスプリアスをすばやく表示できます 22. FileメニューでSave Asを選択し Save Asダイアログボックスを 22 開きます 23. C:\RSA6000 Files\User Presetsまたは C:\RSA5000 Files\User Presetsのフォルダで設定をします 23 保存 10

File のドロップダウンメニューから More presets User を選択します 24 25.

11 ファイル名は Options コントロールパネルの Presets タブの User Presets リストに表示されます選択した User Preset( ユーザプリセット ) で計測器をセットアップするには以下の手順を実行します 24. File のドロップダウンメニューから More presets User を選択します保存したプリセットを選択してOKをクリックしますプリセットはRSAに読込まれ適合する規格でEMI テストを実行することができます 25 11

12 付録 : EMI 規格リスト : 概要周波数範囲 FCC Part 15 FCC Part 15, Cond, Class A, Average FCC Part 15, Cond, Class A, Quasi-Peak FCC Part 15, Cond, Class B, Average FCC Part 15, Cond, Class B, Quasi-Peak FCC Part 15, Rad, Class A (10m) (frequency limit) FCC Part 15, Rad, Class B (3m) (frequency limit) CISPR 11 (EN 55011, AS/NZS 2064) Cond, Class A, Group 1, Greater Than 20kVA, Average Cond, Class A, Group 1, Greater Than 20kVA, Quasi-Peak Cond, Class A, Group 1, Less Than or Equal To 20kVA, Average Cond, Class A, Group 1, Less Than or Equal To 20kVA, Quasi-Peak Cond, Class A, Group 2, Greater Than 75kVA, Average Cond, Class A, Group 2, Greater Than 75kVA, Quasi-Peak Cond, Class A, Group 2, Less Than or Equal To 75kVA, Average Cond, Class A, Group 2, Less Than or Equal To 75kVA, Quasi-Peak Cond, Class B, Group 1, Average Cond, Class B, Group 1, Quasi-Peak Cond, Class B, Group 2, Average Cond, Class B, Group 2, Quasi-Peak Cond, Ind Cooking, 100V No Gnd, Average Cond, Ind Cooking, 100V No Gnd, Quasi-Peak Cond, Ind Cooking, Average Cond, Ind Cooking, Quasi-Peak Rad, Class A, EDM + Arc Welding Rad, Class A, Group 1, Greater Than 20kVA Rad, Class A, Group 1, Less Than or Equal To 20kVA Rad, Class A, Group 2 (10m) Rad, Class A, Group 2 (30m) Rad, Class A, Group 2, MagField (10m) (dbua per m) Rad, Class A, Group 2, MagField (30m) (dbua per m) Rad, Class B, Group 1 Rad, Class B, Group 2, Average (10m) Rad, Class B, Group 2, MagField (3m) (dbua per m) Rad, Class B, Group 2, Quasi-Peak (10m) Rad, Commercial Ind Cooking, MagField (dbua per m) Rad, Domestic Ind Cooking, MagField, Horiz (dbua) 30MHz~40GHz 30MHz~40GHz 148.5kHz~30MHz 148.5kHz~30MHz 12

13 概要 Rad, Domestic Ind Cooking, MagField, Vert (dbua and amplitude limit 5 ) CISPR 12 (EN 55012, AS/NZS 2557) Rad, Average (3m) Rad, Average (10m) Rad, Peak (3m) Rad, Peak (10m) Rad, Quasi-Peak (3m) Rad, Quasi-Peak (10m) CISPR 13 (EN 55013, AS/NZS 1053) Conducted, Average Conducted, Quasi-Peak Disturbance, Average Disturbance, Quasi-Peak Rad, FM Sound, Rx+PCTuner - Fundamental Rad, FM Sound, Rx+PCTuner - Harmonics Rad, FM Sound, Rx+PCTuner - Other Rad, Indoor Sat TV+Sd Rx,IR Rmt+Headphone Rad, Sat Rx Outdoor Unit - EquivRadPW Rad, Sat Rx Outdoor Unit - Fundamental Rad, Sat TV+Sd Rx, TunerUnit - Fundamental+Harmonics Rad, TV, VidRec, PCTuner - Fundamental Rad, TV, VidRec, PCTuner - Harmonics Rad, TV, VidRec, PCTuner - Other CISPR 14 (EN 55014, AS/NZS 1044) Cond, Household, Average Cond, Household, Quasi-Peak Cond, Motors 700to1000W, Average Cond, Motors 700to1000W, Quasi-Peak Cond, Motors Greater Than 1000W, Average Cond, Motors Greater Than 1000W, Quasi-Peak Cond, Motors Less Than 700W, Average Cond, Motors Less Than 700W, Quasi-Peak Rad, FAR Rad, Mains, Household, Average Rad, Mains, Household, Quasi-Peak Rad, Mains, Motors 700to1000W, Average 周波数レンジ 1GHz~18GHz 900MHz~18GHz 1GHz~3GHz 5 振幅制限があるため RSA5000 シリーズではサポートされない 13

14 概要 Rad, Mains, Motors 700to1000W, Quasi-Peak Rad, Mains, Motors Greater Than 1000W, Average Rad, Mains, Motors Greater Than 1000W, Quasi-Peak Rad, Mains, Motors Less Than 700W, Average Rad, Mains, Motors Less Than 700W, Quasi-Peak Rad, OATS or SAC Rad, TEM-Waveguide CISPR 15 (EN 55015, AS/NZS 4051) Rad, 9kHz-30MHz, Loop=2m (dbua) Rad, 9kHz-30MHz, Loop=3m (dbua) Rad, 9kHz-30MHz, Loop=4m (dbua) Rad, MHz (10m) (dbua) CISPR 22 (EN 55022, AS/NZS 3548, GB 9254, VCCI) Cond, Class A, Average Cond, Class A, Quasi-Peak Cond, Class A, Telecom, Current, Average (dbua) Cond, Class A, Telecom, Current, Quasi-Peak (dbua) Cond, Class A, Telecom, Voltage, Average Cond, Class A, Telecom, Voltage, Quasi-Peak Cond, Class B, Average Cond, Class B, Quasi-Peak Cond, Class B, Telecom, Current, Average (dbua) Cond, Class B, Telecom, Current, Quasi-Peak (dbua) Cond, Class B, Telecom, Voltage, Average Cond, Class B, Telecom, Voltage, Quasi-Peak Rad, Class A, 1 to 6GHz, Average (3m) Rad, Class A, 1 to 6GHz, Peak (3m) Rad, Class A, 30MHz to 1GHz (3m) Rad, Class A, 30MHz to 1GHz (10m) Rad, Class B, 1 to 6GHz, Average (3m) Rad, Class B, 1 to 6GHz, Peak (3m) Rad, Class B, 30MHz to 1GHz (3m) Rad, Class B, 30MHz to 1GHz (10m) ETSI EN EN ; Conducted, Telecomm, AC, Quasi-Peak EN ; Conducted, Telecomm, AC, Average EN ; Conducted, Telecomm, DC, Quasi-Peak EN ; Conducted, Telecomm, DC, Average 周波数範囲 1GHz~6GHz 1GHz~6GHz 1GHz~6GHz 1GHz~6GHz 20kHz~30MHz 14

15 概要 EN ; Conducted, Other, AC, Quasi-Peak EN ; Conducted, Other, AC, Average EN ; Conducted, Other, DC, Quasi-Peak EN ; Conducted, Other, DC, Average EN ; Radiated (10m), Telecomm EN ; Radiated (10m), Other MIL-STD- 461E CE101-1 Cond, Submarine, DC, 3A (dbua) CE101-2 Cond, Surf+Submarine, 60Hz, 1kVA (dbua) CE101-2 Cond, Surf+Submarine, 60Hz, < 1kVA (dbua and amplitude limit 5 ) CE101-3 Cond, Surf+Submarine, 400Hz, 0.2kVA (dbua) CE101-3 Cond, Surf+Submarine, 400Hz, < 0.2kVA (dbua and amplitude limit 5 ) CE101-4 Cond, Aircraft, NavyASW+Army, > 28V (dbua and amplitude limit 5 ) CE101-4 Cond, Aircraft, NavyASW+Army, 28V (dbua) CE102-1 Cond, Power Leads, AC+DC, 28V RE102-1 Rad, Surface Ship, Below Deck RE102-1 Rad, Surface Ship, Top Side RE102-2 Rad, Submarine, External RE102-2 Rad, Submarine, Internal RE102-3 Rad, Aircraft, Fixed Wing, Ext RE102-3 Rad, Aircraft, Fixed Wing, Int, 25m RE102-3 Rad, Aircraft, Fixed Wing, Int, < 25m RE102-4 Rad, Aircraft, Navy Fixed + Air Force RE102-4 Rad, Aircraft, Navy Mobile + Army 周波数範囲 20kHz~30MHz 30Hz~10kHz 120Hz~10kHz 60Hz~10kHz 800Hz~10kHz 400Hz~10kHz 30Hz~10kHz 30Hz~10kHz 10kHz~10MHz 10Hz~18GHz 10Hz~18GHz 10Hz~18GHz 10Hz~18GHz 2MHz~18GHz 2MHz~18GHz 2MHz~18GHz 2MHz~18GHz 2MHz~18GHz 5 振幅制限があるため RSA5000 シリーズではサポートされない 15

CISPR 32の概要 (ed. 2)

CISPR 32の概要 (ed. 2) CISPR 32 (ed. 2) e 2017 7 25 1 1 2 2 2.1.................. 2 2.2............... 2 2.2.1.......... 3 3 3 3.1.............. 4 3.2 EUT............. 4 3.2.1 EUT.............. 4 3.2.2.............. 4 3.3...............