Configuration d'essai et équipements CISPR 25

Aperçu de la configuration d’essai CISPR 25

Une mesure d’émission CISPR 25 valide dépend autant de la configuration d’essai et des équipements que du dispositif en essai (DUT) lui-même. Un choix d’équipement incorrect, un cheminement de faisceau inapproprié ou une infrastructure d’essai inadéquate peuvent produire des mesures soit trop optimistes (manquant des émissions réelles), soit trop pessimistes (mesurant des artéfacts de chambre plutôt que les émissions du DUT). Cet article détaille les équipements d’essai et les exigences de configuration spécifiés dans la CISPR 25 pour les mesures d’émissions conduites et rayonnées des composants automobiles.

Toutes les mesures doivent être réalisées à l’intérieur d’une chambre anéchoïque CISPR 25 qualifiée (ALSE) qui satisfait aux exigences de blindage, d’absorbants et de bruit de fond de la norme.

Équipements d’essai requis

Récepteur de perturbations / Analyseur de spectre

L’instrument de mesure est le coeur de tout système d’essai CISPR 25. La norme exige un récepteur de mesure conforme à la CISPR 16-1-1, capable de fonctionner sur toute la plage de fréquences CISPR 25 (150 kHz à 2500 MHz). Les spécifications clés comprennent :

Paramètre	Exigence
Plage de fréquences	150 kHz à 2500 MHz (minimum)
Bandes passantes de résolution	9 kHz (en dessous de 30 MHz), 120 kHz (30 MHz - 1000 MHz), 1 MHz (au-dessus de 1000 MHz)
Détecteurs	Crête, quasi-crête et moyenne
Plage dynamique	Suffisante pour mesurer du plancher de bruit au niveau d’émission maximal attendu
Impédance d’entrée	50 ohms
VSWR	Selon les exigences CISPR 16-1-1

Un récepteur de perturbations conforme CISPR 16-1-1 est l’instrument de référence. Un analyseur de spectre peut être utilisé pour le dépistage de pré-conformité, mais les mesures de conformité finales doivent employer un récepteur de perturbations calibré avec les caractéristiques de détecteur et de bande passante correctes.

Réseau de stabilisation d’impédance de ligne (RSIL)

Le RSIL fournit une impédance définie et reproductible au port d’alimentation du DUT pour les mesures d’émissions conduites. Il découple également le DUT de l’alimentation externe pour empêcher le bruit de l’alimentation de contaminer la mesure. La CISPR 25 spécifie deux types de RSIL :

RSIL 5 uH (type RA)

C’est le RSIL standard pour les mesures d’émissions conduites des alimentations automobiles 12 V et 24 V. Il présente une impédance de 50 ohms au port de mesure et fournit 5 uH d’inductance dans la ligne d’alimentation. Le RSIL 5 uH est le type le plus couramment utilisé dans les essais CISPR 25.

Spécifications clés :

Impédance : 50 ohms +/- 20 % de 150 kHz à 108 MHz
Inductance : 5 uH nominale
Courant nominal : doit dépasser le courant de fonctionnement maximal du DUT
Port de mesure : connecteur BNC ou type N 50 ohms
Nombre de lignes : un RSIL par ligne d’alimentation (positive et négative)

RSIL 25 uH

Le RSIL 25 uH est utilisé dans des configurations spécifiques où un réseau de stabilisation d’impédance plus élevée est requis. Il est moins couramment utilisé dans les essais automobiles CISPR 25 mais peut être spécifié par certains constructeurs OEM ou pour des types particuliers de DUT.

Antennes

La CISPR 25 spécifie différents types d’antennes pour différentes bandes de fréquences dans les mesures d’émissions rayonnées. Chaque antenne doit être calibrée et son facteur d’antenne doit être connu sur toute sa plage de fréquences de fonctionnement.

Bande de fréquences	Type d’antenne	Polarisation
150 kHz - 30 MHz	Antenne monopôle tige (1 m)	Verticale uniquement
30 MHz - 300 MHz	Antenne biconique	Verticale et horizontale
300 MHz - 1000 MHz	Réseau log-périodique de dipôles (LPDA)	Verticale et horizontale
1000 MHz - 2500 MHz	Antenne log-périodique ou cornet	Verticale et horizontale

Antenne monopôle tige (1 m) : une tige verticale de 1 mètre montée sur le plan de masse. L’antenne tige est utilisée pour les émissions rayonnées liées aux courants conduits dans la plage de basses fréquences. Elle est connectée au récepteur de perturbations par l’intermédiaire d’un réseau d’adaptation ou directement via un câble coaxial de 50 ohms.

Antenne biconique : une antenne large bande utilisée dans la gamme VHF. Elle offre un gain raisonnable et une large couverture en fréquence d’environ 30 MHz à 300 MHz. Les mesures en polarisation verticale et horizontale sont requises.

Réseau log-périodique de dipôles (LPDA) : une antenne directive large bande couvrant d’environ 200 MHz à plusieurs GHz. Elle est utilisée pour les bandes de fréquences supérieures où un gain plus élevé et une sensibilité directionnelle sont bénéfiques.

Antenne cornet : peut être utilisée aux fréquences au-dessus de 1000 MHz où un gain élevé et des diagrammes de rayonnement bien définis sont nécessaires. Couramment utilisée en combinaison avec ou en alternative au LPDA aux fréquences CISPR 25 les plus élevées.

Configuration de l’essai

Configuration du plan de masse

Le plan de masse constitue la base du banc d’essai CISPR 25. Les exigences comprennent :

Matériau : cuivre, aluminium ou acier d’une épaisseur minimale de 0,5 mm.
Taille : s’étend d’au moins 200 mm au-delà des bords du DUT et du faisceau sur tous les côtés.
Surface : propre, sans oxydation et électriquement continue.
Liaison : connecté à la paroi de blindage de la chambre avec des liaisons à basse impédance.
Placement : positionné au sol de la chambre, servant de surface de référence pour toutes les mesures.

Positionnement du DUT

Le DUT est placé sur le plan de masse et surélevé de 50 mm au-dessus de la surface à l’aide d’un support non conducteur (tel qu’un bloc de mousse à faible permittivité ou un support en plastique). L’orientation du DUT et sa position par rapport à l’antenne de mesure doivent être documentées et maintenues de manière cohérente pour toutes les mesures.

Pour les DUT avec un boîtier métallique relié à la masse dans le véhicule, le boîtier est connecté directement au plan de masse. Pour les DUT avec des boîtiers en plastique ou des configurations non reliées à la masse, le DUT est isolé du plan de masse par le support non conducteur.

Disposition du faisceau de câblage

La configuration du faisceau de câblage est l’un des aspects les plus critiques de la configuration d’essai CISPR 25, car elle affecte directement les niveaux d’émissions conduites et rayonnées. Les exigences comprennent :

Longueur du faisceau : 1500 mm est la longueur standard sauf spécification contraire du constructeur OEM. Si le faisceau réel du véhicule est plus court, la longueur réelle est utilisée.
Cheminement du faisceau : le faisceau est acheminé en ligne droite depuis le DUT à travers le plan de masse, parallèlement au bord avant du plan de masse (face à l’antenne pour les mesures rayonnées).
Hauteur du faisceau : 50 mm au-dessus du plan de masse, soutenu par des entretoises non conductrices à intervalles réguliers (typiquement tous les 100-150 mm).
Groupement du faisceau : tous les fils du faisceau sont regroupés ensemble (à l’aide de colliers de câblage non conducteurs ou de gaine) pour reproduire l’installation dans le véhicule.
Terminaison du faisceau : les fils non connectés à des charges actives ou au RSIL sont terminés avec des impédances de charge appropriées telles que définies dans le plan d’essai.

Placement du RSIL

Le RSIL est placé sur le plan de masse à l’extrémité du faisceau de câblage, à l’opposé du DUT. La borne de masse du RSIL est connectée directement au plan de masse avec une connexion courte et à basse impédance. Le câble d’alimentation du RSIL vers l’alimentation CC externe sort de la chambre par une traversée filtrée.

Positionnement de l’antenne pour les mesures rayonnées

Distance : 1 mètre du point le plus proche du faisceau de câblage au point de référence de l’antenne.
Hauteur : centre de l’antenne aligné avec la hauteur du faisceau (environ 50 mm au-dessus du plan de masse pour le monopôle ; à la hauteur du faisceau pour les antennes biconiques et LPDA).
Balayage : l’antenne est déplacée le long du faisceau pour trouver la position d’émission maximale. La position de l’antenne donnant la lecture la plus élevée est documentée.

Alimentation électrique

Une alimentation CC stabilisée fournit la tension nominale de la batterie :

Système du véhicule	Tension d’essai nominale
Système 12 V	13,5 V CC
Système 24 V	27,0 V CC

L’alimentation doit avoir un faible bruit RF pour éviter de contaminer la mesure. Elle est placée à l’extérieur de la chambre blindée, l’alimentation étant acheminée par le RSIL et le panneau de traversée filtrée.

Simulateurs de charge

Les simulateurs de charge reproduisent les charges électriques que le DUT commande dans le véhicule. Ceux-ci peuvent inclure des charges résistives (pour les drivers de lampe), des charges inductives (pour les contrôleurs de moteur) ou des charges électroniques avec des caractéristiques d’impédance spécifiques. La conception du simulateur de charge doit minimiser ses propres émissions électromagnétiques pour éviter de contaminer la mesure du DUT.

Erreurs de configuration courantes à éviter

Faisceau acheminé trop près des murs absorbants : peut coupler de l’énergie dans l’absorbant et produire des lectures artificiellement basses.
Liaisons du plan de masse manquantes ou corrodées : une mauvaise mise à la masse crée des chemins de bruit de mode commun qui affectent la validité des mesures.
RSIL non connecté au plan de masse : introduit une impédance dans la référence de mesure, dégradant la précision des émissions conduites.
Distance de l’antenne incorrecte : même de petits écarts par rapport à la distance de mesure de 1 m produisent des erreurs significatives en raison de la géométrie de mesure en champ proche.
Bruit des équipements externes fuyant dans la chambre : les alimentations, simulateurs de charge et PC de contrôle doivent être correctement filtrés ou placés à l’extérieur de la chambre.

Comment TESTUPS peut vous aider

TESTUPS fournit des systèmes d’essai CISPR 25 complets, comprenant des récepteurs de perturbations, des RSIL calibrés, des jeux d’antennes, des plans de masse, des supports de faisceaux et des simulateurs de charge. Nous fournissons également des installations clés en main de chambres anéchoïques CISPR 25 avec des systèmes d’essai intégrés prêts pour l’accréditation. Nos ingénieurs d’application peuvent examiner votre configuration d’essai, optimiser les configurations de faisceaux et fournir une formation sur les techniques de mesure CISPR 25. Pour les laboratoires cherchant un soutien à l’accréditation, TESTUPS offre des services d’analyse d’écarts et de consultation technique.

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