MĂRIMI ŞI UNITĂŢI DE MĂSURĂ UTILIZATE ÎN COMPATIBILITATEA ELECTROMAGNETICĂ

Similar documents
Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive.

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

ISBN-13:

MODELUL UNUI COMUTATOR STATIC DE SURSE DE ENERGIE ELECTRICĂ FĂRĂ ÎNTRERUPEREA ALIMENTĂRII SARCINII

Propuneri pentru teme de licență

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

Procesarea Imaginilor

5.3 OSCILATOARE SINUSOIDALE

Subiecte Clasa a VI-a

Scopul lucrării: a. Familiarizarea cu utilizarea osciloscopului;

LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT CONVERTER WITH SMALL AREA

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

Transmiterea datelor prin reteaua electrica

GHID DE TERMENI MEDIA

Olimpiad«Estonia, 2003

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962)

MĂSURĂRI ÎN DOMENIUL FRECVENŢĂ. ANALIZORUL DE SPECTRU CLASIC

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

ELECTRIC AND MAGNETIC FIELD MEASUREMENTS ON BOARD A SHIP

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale.

Class D Power Amplifiers

EN teava vopsita cu capete canelate tip VICTAULIC

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET

DETERMINAREA GROSIMII ŞI A CONSTANTELOR OPTICE ALE FILMULUI DE POLIMETACRILAT DE METIL DIN SPECTRELE IR DE REFLEXIE

ANALYSIS OF DISTURBING MAGNETIC FIELD ASSOCIATED WITH ELECTROSTATIC DISCHARGES

La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - <numarul dvs de carnet> (ex: "9",

Lucrarea Nr.1. Sisteme de operare. Generalitati

Stabilizatoare de tensiune

The First TST for the JBMO Satu Mare, April 6, 2018

X-Fit S Manual de utilizare

Implementation of a Temperature Control System using ARDUINO

ASPECTS REGARDING THE ELECTRICAL RESISTIVITY SOFTWARE MEASUREMENTS ON INSULATING MATERIALS USING 6517A HI-R SWEEP TEST PROGRAM

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

Excel Advanced. Curriculum. Școala Informală de IT. Educație Informală S.A.

SOLUŢII DE CONVERSIE PENTRU SISTEMELE DE ÎNALTĂ TENSIUNE, CURENT CONTINUU, TIP HVDC

LINEAR CURRENT-TO-FREQUENCY CONVERTER WITH WIDE OUTPUT RANGE

Reţele Neuronale Artificiale în MATLAB

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

ADMITERE 2015 SUBIECTELE PROBELOR ŞI BAREMELE DE CORECTARE ŞI NOTARE PROFILUL MAIŞTRI MILITARI PROBA NR.1 TEST GRILĂ LA LIMBA ENGLEZĂ VARIANTA 2

Buletinul AGIR nr. 3/2012 iunie-august. Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD. University "Ştefan cel Mare" Suceava

Prelucrarea numerică a semnalelor

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

ELECTROSTATIC DISCHARGE E-FIELD SPECTRUM ANALYSIS AND GRAPHICAL INTERPRETATION

Anexa nr. 1 la Hotărârea nr. 245 din Standarde moldovenești adoptate

(Text cu relevanță pentru SEE)

Printesa fluture. Мобильный портал WAP версия: wap.altmaster.ru

UTILIZAREA ANALIZORULUI FLUKE 41 LA MĂSURAREA ŞI ALEGEREA SOLUŢIEI DE CORECŢIE A FACTORULUI DE PUTERE

Măsurări electronice (ME). Procesul de măsurare. Aparate de măsură

Normalizarea tăriei sonore şi nivelul maxim permis al semnalelor audio

CUANTIZARE BIBLIOGRAFIE OBIECTIVE

Analiza asistată de calculator a circuitelor electronice Laborator 6. Analize în curent continuu cu PSPICE

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS

Update firmware aparat foto

manivelă blocare a oglinzii ajustare înclinare

SAS Log Periodic Antenna Operation Manual

Documentaţie Tehnică

În continuare vom prezenta unele dintre problemele de calcul ale numerelor Fibonacci.

SAG MITTIGATION TECHNICS USING DSTATCOMS

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

Managementul referinţelor cu

db or not db? Everything you ever wanted to know about decibels but were afraid to ask

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania

Arbori. Figura 1. struct ANOD { int val; ANOD* st; ANOD* dr; }; #include <stdio.h> #include <conio.h> struct ANOD { int val; ANOD* st; ANOD* dr; }

LUCRARE DE LABORATOR 4

DESIGN OF MICROSTRIP BANDPASS FILTERS WITH PRESCRIBED TRANSMISSION ZEROS AT FINITE FREQUENCIES

Programare în limbaj de asamblare 16. Formatul instrucţiunilor (codificare, moduri de adresare).

SISTEME CU CIRCUITE INTEGRATE DIGITALE (EA II) ELECTRONICĂ DIGITALĂ (CAL I) Prof.univ.dr.ing. Oniga Ștefan

TRAJECTORIES GENERATED BY THE R-R-RRT MECHANISM TRAIECTORII GENERATE DE MECANISMUL R-R-RRT

db or not db? Everything you ever wanted to know about decibels but were afraid to ask Application Note

Manual Limba Romana Clasa 5 Editura Humanitas File Type

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale.

capitolul 2 SEMNALE IN TELECOMUNICAŢII.

Eficiența energetică în industria românească

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

ANALIZA FUNCŢIONALĂ, O METODĂ DE MODELARE ÎN PROIECTAREA UTILAJELOR

Calculatoare Numerice II Interfaţarea unui dispozitiv de teleghidare radio cu portul paralel (MGSH Machine Guidance SHell) -proiect-

RULES FOR LIMITING RISK EXPOSURE OF THE HUMAN BODY TO ELECTROMAGNETIC FIELDS

Fenomene de interferență electromagnetică și reducerea diafoniei la nivelul unui circuit imprimat

CMOS DELAY CELL WITH LARGE TUNING RANGE

8 Calculul sistemelor de ventilație

PROCEDURA PRIVIND DECONTURILE. 2. Domeniu de aplicare Procedura se aplică în cadrul Universităţii Tehnice Cluj-Napoca

Nume şi Apelativ prenume Adresa Număr telefon Tip cont Dobânda Monetar iniţial final

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%]

1. Creaţi un nou proiect de tip Windows Forms Application, cu numele MdiExample.

Transcription:

MĂRIMI ŞI NITĂŢI DE MĂSRĂ TILIZATE ÎN COMATIBILITATEA ELECTROMAGNETICĂ Mărimile utilizate în compatibilitatea electromagnetică (CEM) se exprimă, cel mai adesea, sub formă logaritmică, utilizând decibelul (db). 1.1. Ce este decibelul? Decibelul a zecea parte dintr-un bel (B) reprezintă o măsură logaritmică a raportului dintre două niveluri ale aceleiaşi mărimi. În cazul puterii, aşa cum de regulă se defineşte, se poate scrie [1-3]: 10lg, (1.1) 1 db 1 unde 1 şi sunt, de exemplu, puterile de intrare şi de ieşire ale unui cuadripol. Dacă impedanţa asociată cu cele două niveluri de putere este aceeaşi, atunci: deci: 1 1 I I 1, (1.) I I 10 lg 0 lg 0 lg I I. (1.3) 1 db 1 1 1 1 db 1 db Deoarece semnalele care intervin în tehnica CEM pot să ocupe un domeniu dinamic larg, decibelul oferă avantajul evaluării şi reprezentării convenabile a tuturor acestor semnale (de exemplu, un raport de tensiuni sau curenţi de 1.000.000:1 este echivalent cu 10 db, în timp ce un raport identic de puteri este echivalent cu 60 db). În plus, datorită proprietăţilor logaritmilor, operaţiile dintre mărimi devin mai simple: produsele se vor transforma în sume, iar rapoartele în diferenţe. Exemplul 1 De-a lungul unui cablu coaxial, nivelul unui semnal de tensiune se diminuează la jumătate. Să se determine:

a) raportul de reducere a tensiunii între intrare şi ieşire, în db; b) raportul de reducere a puterii între intrare şi ieşire, în db. Evident, raportul de reducere a tensiunii este :1, în timp ce raportul de reducere a puterii este :1 = 4:1. Aşadar, în db, raportul de reducere a tensiunii va fi 0 lg (/1) = 6 db, în timp ce raportul de reducere a puterii va fi 10 lg (4/1) = 6 db. Se observă că, atâta timp cât impedanţa este constantă, rapoartele de tensiuni şi de puteri, exprimate în db, sunt egale. De aici, unul din avantajele exprimării în db a câştigului şi a pierderilor. 1.. Decibelul, în exprimarea nivelului mărimilor din tehnica CEM Aşa cum s-a văzut anterior, decibelul reprezintă o măsură logaritmică a raportului dintre două niveluri ale aceleiaşi mărimi. rin urmare, nivelurile absolute de putere, tensiune, curent electric, câmp electric sau câmp magnetic pot fi exprimate în decibeli, prin raportare la un nivel de referinţă corespunzător [4, 5]. În acest caz, pentru indicarea nivelului de referinţă considerat, la sfârşitul termenului db se vor adăuga indici sau litere suplimentare (tabelul 1.1). Tabelul 1.1. Niveluri de mărimi în tehnica CEM Mărimea de interes Nivelul, în db Nivelul de referinţă nitatea Tensiune electrică, (V) db 0lg (1.4) 0 0 = 1 μv 0 = 1 mv 0 = 1 V dbμv dbmv dbv Curent electric, I(A) I IdB 0lg (1.5) I 0 I 0 = 1 μa I 0 = 1 ma dbμa dbma Câmp electric, E(V/m) E EdB 0lg (1.6) E 0 E 0 = 1 μv/m E 0 = 1 mv/m dbμv/m dbmv/m Câmp magnetic, H(A/m) H H db 0lg (1.7) H 0 H 0 = 1 μa/m H 0 = 1 ma/m dbμa/m dbma/m utere, (W) db 10lg (1.8) 0 0 = 1 μw 0 = 1 mw 0 = 1 W dbμw dbm dbw

na dintre cele mai comune referinţe este 0 = 1 mw, de unde şi notaţia dbmw (decibel-miliwatt), care, aproape fără excepţie, se scrie sub forma abreviată dbm : W. dbm 10 lg (1.9) -3 10 W Dacă impedanţa de sarcină este cunoscută, înlocuind / Z în relaţia (1.9), nivelul puterii, în dbm, poate fi calculat pe baza valorii efective a tensiunii, în V. Astfel, dacă se ţine seama de impedanţa standard utilizată în sistemele RF ( Z 50 ), rezultă: V dbm 0 lg, (1.10) 0,4 V relaţie conform căreia 0 dbm este echivalent cu 0,4 V. Observaţie. Marea majoritate a echipamentelor de test utilizate în tehnica CEM au impedanţa (de intrare sau de ieşire) de 50 Ω, pur rezistivă, iar conexiunile acestora se realizează cu cabluri coaxiale având impedanţa caracteristică, de asemenea, de 50 Ω. Exemplul Se măsoară un semnal RF cu un analizor de spectru având impedanţa de intrare de 50 Ω, nivelul de putere indicat de instrument fiind de -30 dbm. Care este valorarea tensiunii, în V şi dbmv? Aplicând relaţia (1.10), se obţine: 0lg 0,4 30 lg 0,4 1,5 0,4 0,4 0,0316 0,00708 V 7,08 mv. V dbmv 0lg, deci: -3 10 V Evident, 10 3 7,0810 0lg 0lg 7,08 0 0,85 17 dbmv. 3 10 O relaţie de legătură importantă, des utilizată în practica CEM, este şi cea dintre putere, în dbm, şi tensiune, în dbμv. Aceasta se poate obţine prin prelucrarea corespunzătoare a relaţiei (1.9), după cum urmează: 1, 5 3

dbm 10 lg 10 Compatibilitate Electromagnetică. Aplicaţii 6 W 10-3 6 10 10 lg 9 10 Z 10 lg Z W 10 3 0 lg 10 db V 90 10lg Z 10 lg 10-3 Z 6 10 V 9 10 lg10 Z -6 V. (1.11) Din relaţia de mai sus, în care impedanţa Z este exprimată în Ω, rezultă: db V dbm10lg Z 90, (1.1) de unde, pentru Z 50, se obţine: db V dbm107. (1.13) Într-o manieră similară, se poate arăta că între putere, în dbm, şi curent, în dbμa, există relaţia: care, pentru db A dbm10 lg Z 90 I, (1.14) Z 50, conduce la: db A dbm 73 I. (1.15) De asemenea, se poate demonstra foarte uşor că între curent, în dbμa, şi tensiune, în dbμv, există relaţia: de unde, pentru db V IdBA 0 lg Z, (1.16) Z 50, rezultă: dbv IdBA 34. (1.17) 1.3. rograme utilitare de calcul entru efectuarea rapidă a conversiilor de tipul celor de mai sus, dar şi pentru calculul a diferiţi parametri specifici domeniului CEM / RF, au fost dezvoltate numeroase programe utilitare, care pot fi descărcate şi utilizate în 4

mod gratuit sau pot fi accesate online. Câteva astfel de instrumente sunt prezentate în cele ce urmează. db Calculator. rogram dezvoltat de firma Rohde & Schwarz, constând din cinci module independente: dbm Calculator permite operaţii de adunare şi scădere cu un număr arbitrar de niveluri de putere, exprimate în dbm şi W; Voltage Calculator permite adunarea sau scăderea de semnale (tensiuni) sinusoidale, corelate sau necorelate; nit Converter converteşte o valoare exprimată în dbm, dbw, mw, W, mv, V, dbv, dbµv sau dbu 1 în toate celelalte unităţi de măsură menţionate (impedanţa poate fi specificată, valoarea implicită a acesteia fiind de 50 ); Ratio Converter converteşte un raport de tensiuni sau curenţi în db şi viceversa; VSWR Converter calculează factorul de undă staţionară, coeficientul de reflexie, puterea reflectată, pierderile de întoarcere (return loss) şi pierderile de neadaptare (mismatch loss). Fig. 1.1. Interfaţa programului db Calculator, Rohde & Schwarz 1 dbu (db unterminated ) = raportul în db dintre tensiunea şi tensiunea de referinţă 0 = 0,775 V, 0 dbu = 0,775 V. 5

rogramul db Calculator poate fi descărcat de la adresa http://www.rohde-schwarz.com/en/applications/r-s-db-calculatorapplication-note_5680-1549.html, fiind bazat pe nota aplicativă 1G77: R&S dbcalculator, existentă la aceeaşi adresă. rogramul db Calculator este disponibil şi în varianta pentru dispozitive mobile cu sistem de operare Android sau ios. Fig. 1.. Interfaţa programului db Calculator, Rohde & Schwarz (versiune pentru Android) RF Calculator TM. rogram dezvoltat de firma EMI Software, cu ajutorul căruia se pot realiza diverse tipuri de conversii şi calcule de mărimi specifice domeniului RF: conversii din format liniar în format logaritmic şi viceversa pentru curent, tensiune, putere, intensitate a câmpului electric, intensitate a câmpului magnetic şi inducţie magnetică; calculul densităţii de putere pe baza intensităţii câmpului electric şi viceversa; calculul lungimii de undă pe baza frecvenţei şi viceversa; calculul câştigului unei antene în funcţie de puterea de intrare şi intensitatea câmpului electric la o distanţă dată faţă de aceasta; determinarea adâncimii de pătrundere a câmpului electromagnetic în diverse materiale etc. 6

rogramul RF Calculator poate fi descărcat de la adresa http://emisoftware.com/emi-software-products_rfcalculator.asp. Fig. 1.3. Interfaţa programului RF Calculator, EMI Software RF Calculator (online). Calculator dezvoltat de firma Compliance Engineering, pentru a servi ca resursă utilă celor care realizează măsurări de conformitate în domeniul CEM. rintre funcţiile programului, se numără: conversii putere tensiune (în sisteme cu impedanţa de 50 Ω); calculul lungimii de undă pe baza frecvenţei (în spaţiu liber); calculul factorului de undă staţionară pe baza puterii incidente şi reflectate; calculul câmpului magnetic generat de o antenă buclă (la frecvenţă joasă, în vecinătatea antenei); calculul câştigului unei antene pe baza factorului de antenă; calculul puterii livrate unei antene pentru a genera un câmp cunoscut (câmp îndepărtat) etc. Acest calculator poate fi accesat la adresa http://www.compeng.com.au/emc_conversion_tables_rf_calculator.aspx. 7

Fig. 1.4. Interfaţa programului RF Calculator (online), Compliance Engineering Field Strength Calculator (online). Calculator dezvoltat de firma Compliance Engineering, pentru a realiza conversii între diferite unităţi de măsură pentru câmp electromagnetic, la care se face referire în standardele CEM: V/m, dbμv/m, dbμa/m, pt, dbpt, T, G (gauss, 1 G = 10-4 T), A/m, mw/cm şi W/m. oate fi accesat la adresa http://www.compeng.com.au/emc_conversion_tables_field_strength_calcula tor.aspx. Fig. 1.5. Interfaţa programului Field Strength Calculator (online), Compliance Engineering 8

1.4. Exerciţii şi aplicaţii 1. Să se demonstreze relaţiile (1.14) şi (1.16).. Să se exprime următoarele rapoarte de tensiuni în db: a) 0,1; b) 1000; c) 175.000; d) 0 10-6 ; e) 0,0075; f) 4 10 6. 3. Se ştie că tensiunea de ieşire a unui cuadripol este 3% din cea de intrare. Care este atenuarea circuitului, în db? 4. Să se calculeze tensiunea de ieşire a unui atenuator RF de 6 db ca procent din tensiunea de intrare. 5. Să se exprime următoarele tensiuni în dbμv şi dbm ( Z 50 ), verificându-se corectitudinea rezultatelor obţinute cu ajutorul programelor de calcul indicate la punctul 1.3: a) 15 μv; b) 5 mv; c) 130 mv; d) 0,5 V; e) 800 nv; f) 10 V. 6. Să se realizeze următoarele conversii ( Z 50 ): a) -0 dbμv în V; b) -40 dbm în W; c) 68 dbμv în W; d) 40 dbμa în V; e) 5 dbv în V şi W; f) -44 dbv în V şi W. 7. Să se exprime următoarele valori ale intensităţii câmpului electric în dbμv/m: a) 0,15 mv/m; b) mv/m; c) 3 V/m; 9

d) 500 V/m. 8. Să se exprime următoarele valori ale intensităţii câmpului magnetic în A/m: a) 49 dbμa/m; b) 0 dbμa/m; c) -10 dbma/m; d) 75 dbma/m. 9. recizaţi dacă se poate măsura un semnal RF de valoare efectivă 1,5 V cu ajutorul analizorului de spectru al cărui panou frontal este prezentat în fig. 1.6, a. Dar cu cel din fig. 1.6, b? (a) (b) Fig. 1.6. Specificarea nivelului maxim de intrare pentru analizoarele de spectru: (a) HM 5014-, Hameg Instruments; (b) FS300, Rohde & Schwarz 10

10. entru semnalul sinusoidal din fig. 1.7, să se precizeze valoarea efectivă, valoarea maximă (amplitudinea) şi valoarea vârf-la-vârf, în V. Semnalul a fost măsurat cu un analizor de spectru Agilent, din seria ESA, având impedanţa de intrare de 50 Ω. Bibliografie Fig. 1.7. Semnal sinusoidal măsurat cu un analizor de spectru Agilent, din seria ESA 1. Ott H.W., Electromagnetic Compatibility Engineering, John Wiley & Sons, Hoboken, 009.. aul C.R., Introduction to Electromagnetic Compatibility, Second Edition, John Wiley & Sons, Hoboken, 006. 3. Weston D.A., Electromagnetic Compatibility. rinciples and Applications, Second Edition, Marcel Dekker, New York Basel, 001. 4. David V., Creţu M., Măsurarea intensităţii câmpului electromagnetic, Casa de Editură Venus, Iaşi, 006. 5. Hortopan G., rincipii şi tehnici de Compatibilitate Electromagnetică, Editura Tehnică, Bucureşti, 1998. 11