Câmara Anecoica CISPR 25 — Requisitos e Especificações

Introdução

Medições CISPR 25 precisas e reproduzíveis requerem um ambiente eletromagnético controlado que elimine interferências externas e minimize reflexões internas. O método ALSE (Absorber Lined Shielded Enclosure — Recinto Blindado com Revestimento Absorvedor) é o ambiente de teste padrão especificado na CISPR 25 para medições de emissão radiada de componentes automotivos. Um ALSE é essencialmente uma câmara anecoica: uma sala blindada revestida com material absorvedor de radiofrequência (RF) que suprime reflexões das paredes, teto e (em algumas configurações) do piso da câmara.

Projetar e construir uma câmara anecoica CISPR 25 requer atenção cuidadosa à eficácia de blindagem, desempenho do absorvedor, geometria da câmara, configuração do plano de terra e níveis de ruído de fundo. Este artigo cobre os principais requisitos técnicos que uma câmara de teste CISPR 25 deve satisfazer.

Eficácia de Blindagem

A estrutura externa de uma câmara anecoica CISPR 25 é um recinto blindado projetado para atenuar sinais eletromagnéticos externos e impedir que eles interfiram nas medições sensíveis de emissão sendo conduzidas em seu interior. A blindagem deve fornecer atenuação suficiente em toda a faixa de frequência de medição da CISPR 25, de 150 kHz a 2500 MHz.

Os requisitos típicos de eficácia de blindagem para uma câmara CISPR 25 são:

Faixa de Frequência	Eficácia Mínima de Blindagem
150 kHz - 30 MHz	80 dB (campo magnético e elétrico)
30 MHz - 1000 MHz	80 - 100 dB (onda plana)
1000 MHz - 2500 MHz	80 - 100 dB (onda plana)

A blindagem é tipicamente obtida usando construção em aço soldado ou painéis modulares de aço galvanizado. Todas as costuras, juntas, vedações de portas, penetrações de ventilação e painéis de entrada de cabos devem manter a eficácia de blindagem requerida. As portas de recintos blindados utilizam sistemas de vedação tipo finger stock ou lâmina para manter a integridade eletromagnética durante a operação normal.

Filtros de linha de energia, filtros de linha de sinal e passagens de fibra óptica são utilizados para todas as conexões elétricas e de dados que atravessam as paredes do recinto blindado. Esses filtros devem fornecer atenuação adequada em todas as frequências de interesse.

Requisitos de Absorvedores RF

Os absorvedores RF são a característica que distingue uma câmara anecoica de uma simples sala blindada. Os absorvedores são montados nas superfícies internas da câmara para suprimir reflexões de energia eletromagnética das paredes e teto da câmara. Para aplicações CISPR 25, a seleção e posicionamento dos absorvedores devem ser apropriados para a faixa de frequência de medição.

Tipos de Absorvedores

Dois tipos principais de absorvedores RF são utilizados em câmaras CISPR 25:

Absorvedores de azulejo de ferrite: Eficazes em frequências mais baixas, tipicamente de 30 MHz a 1000 MHz. Os azulejos de ferrite são painéis finos e planos feitos de material de ferrite sinterizado. Eles fornecem boa absorção em frequências mais baixas sem consumir volume significativo da câmara. Os absorvedores de ferrite são essenciais para alcançar desempenho aceitável abaixo de 200 MHz.
Absorvedores piramidais de espuma: Eficazes em frequências mais altas, tipicamente de 200 MHz em diante. Estas são estruturas de espuma em forma de cunha ou pirâmide carregadas com carbono. A geometria piramidal proporciona uma transição gradual de impedância do espaço livre para o material absorvedor, resultando em baixa refletividade. A altura da pirâmide determina a frequência efetiva mais baixa: pirâmides mais altas absorvem frequências mais baixas.

A maioria das câmaras CISPR 25 utiliza uma configuração de absorvedor híbrido combinando azulejos de ferrite nas paredes da câmara com absorvedores piramidais de espuma colocados sobre os azulejos de ferrite. Esta combinação fornece absorção de banda larga de 30 MHz até bem acima de 2500 MHz.

Posicionamento dos Absorvedores

Para medições de emissão radiada CISPR 25 usando o método ALSE, os absorvedores são colocados em:

Todas as quatro paredes: Cobertura completa da linha do piso até o teto.
Teto: Cobertura completa em toda a área do teto.
Piso: O piso não é revestido com absorvedores. Em vez disso, um plano de terra metálico é utilizado no piso, pois a CISPR 25 especifica um método de medição baseado em plano de terra.

Esta configuração cria um ambiente “semi-anecoico”: as paredes e o teto absorvem reflexões, enquanto o plano de terra fornece uma superfície reflexiva controlada que faz parte da configuração de medição.

Dimensões da Câmara

As dimensões internas de uma câmara anecoica CISPR 25 devem ser grandes o suficiente para acomodar o dispositivo sob teste (DUT), o chicote elétrico, a antena de medição e separação suficiente das paredes revestidas com absorvedores para evitar efeitos de acoplamento de campo próximo. Embora a CISPR 25 não determine um tamanho específico de câmara, as seguintes considerações práticas determinam as dimensões mínimas:

Diretrizes de Dimensões Mínimas

Parâmetro	Requisito Típico
Distância DUT-antena	1 m (conforme especificado na CISPR 25)
Comprimento do chicote	1500 mm típico
Distância do DUT às paredes com absorvedores	Pelo menos 1 m recomendado
Distância da antena às paredes com absorvedores	Pelo menos 1 m recomendado
Extensão do plano de terra além do DUT/chicote	Pelo menos 200 mm em todos os lados

Um tamanho comum de câmara para testes CISPR 25 é aproximadamente 5 m (C) x 3 m (L) x 3 m (A) de dimensões internas úteis (antes da instalação dos absorvedores). Câmaras maiores fornecem melhor desempenho em frequências mais baixas e mais flexibilidade nas configurações de teste. Câmaras menores podem ser aceitáveis para testes de ESAs pequenos com chicotes curtos, desde que as medições de validação confirmem desempenho aceitável.

Validação da Câmara

A câmara CISPR 25 deve ser validada para confirmar que seu desempenho eletromagnético é adequado para as medições pretendidas. O critério principal de validação é o nível de ruído de fundo: o ruído eletromagnético ambiente dentro da câmara (sem DUT em operação) deve estar pelo menos 6 dB abaixo do limite de emissão mais baixo aplicável em toda a faixa de frequência de medição.

Esta validação é realizada medindo-se o espectro de ruído ambiente dentro da câmara usando os mesmos equipamentos de medição e configurações de antena que serão utilizados para testes de DUT.

Plano de Terra

O plano de terra é uma superfície metálica no piso da câmara que serve como condutor de referência para a configuração de teste CISPR 25. Deve ser eletricamente condutor e fornecer uma superfície de baixa impedância em toda a faixa de frequência.

Os requisitos do plano de terra incluem:

Material: Folha de cobre, alumínio ou aço galvanizado com espessura mínima de 0,5 mm.
Condição da superfície: Limpa, livre de corrosão e eletricamente contínua. As junções entre seções do plano de terra devem ser unidas usando fita condutora ou costuras sobrepostas.
Tamanho: Deve estender-se pelo menos 200 mm além das bordas do DUT e do chicote elétrico em todos os lados.
Conexão ao recinto blindado: O plano de terra deve ser conectado às paredes do recinto blindado para estabelecer uma referência de terra comum.

Posicionamento da Antena

A CISPR 25 especifica requisitos precisos de posicionamento da antena para medições de emissão radiada:

Distância de medição: 1 metro do ponto mais próximo do chicote elétrico ao ponto de referência da antena.
Altura da antena: O centro da antena é posicionado na mesma altura do chicote elétrico (tipicamente 50 mm acima do plano de terra para a antena monopolo haste, ou na altura do chicote para outros tipos de antena).
Polarização da antena: Tanto as polarizações vertical quanto horizontal são medidas (exceto para a antena monopolo haste, que é inerentemente polarizada verticalmente).
Varredura da antena: A antena pode ser movida ao longo do comprimento do chicote para identificar a posição de emissão máxima.

Diferentes tipos de antena são utilizados para diferentes bandas de frequência, conforme descrito nos requisitos de configuração de teste CISPR 25.

Requisitos de Ruído de Fundo

O ruído eletromagnético ambiente dentro da câmara CISPR 25 deve ser suficientemente baixo para permitir medições de emissão válidas. A norma requer que os níveis de ruído de fundo estejam pelo menos 6 dB abaixo do limite aplicável em todas as frequências. Na prática, muitos laboratórios de teste visam níveis de ruído de fundo que estejam 10 dB ou mais abaixo do limite para fornecer margem adicional de medição.

Alcançar baixo ruído de fundo requer:

Alta eficácia de blindagem do recinto.
Filtragem adequada de todas as linhas de energia e sinal que entram na câmara.
Isolamento de equipamentos de suporte ruidosos (fontes de alimentação, simuladores de carga, computadores de controle) fora do recinto blindado.
Uso de conexões de fibra óptica para transferência de dados entre o DUT e equipamentos externos quando possível.

Como a TESTUPS Pode Ajudar

A TESTUPS projeta, constrói e valida câmaras anecoicas CISPR 25 adaptadas aos requisitos de teste de componentes automotivos. Nossas soluções de câmara apresentam recintos blindados de alto desempenho, sistemas absorvedores híbridos de ferrite e pirâmide, planos de terra de precisão e desempenho validado de ruído de fundo. Também fornecemos sistemas de teste CISPR 25 completos prontos para uso, incluindo receptores EMI, LISNs, antenas calibradas e software de teste automatizado. Seja para uma nova instalação de câmara ou uma atualização de uma instalação existente, a TESTUPS fornece suporte de engenharia desde o projeto até o comissionamento e acreditação.

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