Débogage EMI au niveau des cartes

Analysez des signaux en champ proche et diminuez les interférences électromagnétiques (EMI, Electromagnetic Interference) sur les cartes et les modules grâce au R&S®Spectrum Rider FPH et aux sondes en champ proche R&S®HZ-15.

Votre tâche

Combiné aux sondes en champ proche R&S®HZ-15, le R&S®Spectrum Rider FPH constitue la meilleure solution pour une détection locale des champs H et E.

La diaphonie et le rayonnement EMI qu'engendre un blindage médiocre peuvent induire une dégradation de la qualité et des performances des signaux au sein des dispositifs électroniques RF. Pour minimiser les EMI des dispositifs électroniques de manière globale, les sources de rayonnement locales présentes sur les cartes et les modules intégrés doivent être parfaitement identifiées. Les concepteurs RF procèdent à des mesures en champ proche au niveau des modules. Ils déterminent ainsi si la perturbation électromagnétique est conforme à la norme CEM en vigueur et prennent d'éventuelles mesures rectificatrices dans les toutes premières phases.

Solution T&M

Combiné aux sondes en champ proche R&S®HZ-15, l'analyseur de spectre portatif R&S®Spectrum Rider FPH constitue une solution rentable et conviviale pour localiser et analyser rapidement les problèmes EMI sur les cartes et les modules, et ce en phase de conception. La sensibilité élevée de l'analyseur (figure de bruit typique < –163 dBm jusqu'à 3 GHz) permet de mesurer jusqu'aux plus petites émissions.

Mise en place aisée

Quelques étapes suffisent à une session de débogage EMI :

  • Connecter la sonde en champ proche adaptée à l'entrée RF de l'analyseur
  • Déplacer la sonde sur la carte ou le module testé

Selon des mesures d'intensité de champ préalables, le concepteur connaît déjà les différentes fréquences critiques de la carte ou du module soumis à test. La fréquence et la largeur de représentation doivent être configurées de manière adéquate sur le R&S®Spectrum Rider FPH.

La fonction mathématique de trace élimine le bruit ambiant.

Hors des chambres blindées, les interférences et le bruit ambiants peuvent influencer la mesure, et ainsi conduire à des résultats erronés. La fonction mathématique de trace du R&S®Spectrum Rider FPH permet d'éliminer le bruit ambiant ; c'est-à-dire le supprimer de la trace proprement dite.

Pour utiliser cette fonction, vous devez effectuer les opérations suivantes :

  • Définir la fréquence, la largeur de bande et le niveau en fonction des exigences du test à réaliser
  • S'assurer que l'appareil sous test, ou DUT (objet sous test), est hors tension
  • Effectuer un balayage incluant le rayonnement ambiant et consigner le résultat dans la mémoire de trace du R&S®Spectrum Rider FPH
  • Mettre le DUT sous tension
  • Procéder à un second balayage incluant le rayonnement ambiant et le rayonnement généré par le DUT
  • Activer la fonction mathématique de trace pour éliminer l'incidence ambiante

La fonction mathématique de trace soustrait le contenu de la mémoire (l'interférence électromagnétique ambiante) de la dernière trace de spectre mesurée.

Le DUT est mis hors tension. Le spectre EMI ambiant avec un élément brouilleur à 37,538 MHz est mesuré puis enregistré dans la mémoire de trace.

Exemple d'utilisation de la fonction mathématique de trace du R&S®Spectrum Rider FPH

L'écran permet d'utiliser des lignes de valeur limite. Il fournit ainsi des indications échec/réussite et facilite la surveillance des améliorations après l'optimisation de la conception EMI.

Le DUT est mis sous tension. Le R&S®Spectrum Rider FPH mesure le spectre EMI du DUT et de l'environnement.

Spectre EMI du DUT une fois l'élément brouilleur soustrait. La fonction mathématique de trace soustrait l'interférence électromagnétique (EMI, Electromagnetic Interference) ambiante consignée, issue de la dernière mesure. Le R&S®Spectrum Rider FPH affiche le comportement EMI résultant du DUT.

Sondes en champ proche R&S®HZ-15 dédiées aux champs H et E

La solution R&S®HZ-15 consiste en un jeu de cinq sondes passives faciles d'emploi, idéales pour mesurer les champs haute fréquence H et E sur les cartes et les modules à des fins de débogage EMI. Les sondes à champ magnétique comprennent des pointes d'essai spéciales, blindées sur le plan électrique. Les différentes formes de pointe sont conçues pour les tâches de mesure en champ proche spécifiques :

  • Sondes pour les champs H jusqu'à 3 GHz (sonde 1, 2, 5)
  • Sondes pour les champs E (sonde 3, 4)

La sonde à électrode étroite 3 permet de suivre un seul conducteur d'une largeur pouvant atteindre 0,2 mm. La sonde 4 détecte les champs E émis sur les surfaces des structures de bus, des composants de grande taille ou des structures d'alimentation.

Sondes passives dédiées à différentes tâches de mesure en champ proche

Installer le préamplificateur R&S®HZ-16 entre la sonde en champ proche et l'analyseur de spectre contribue à accroître la sensibilité. Il devient alors possible de mesurer même les champs haute fréquence les plus faibles, et ce jusqu'à 3 GHz.

Combinée avec les sondes en champ proche, la fonction mathématique de trace du R&S®Spectrum Rider FPH constitue la solution idéale pour l'examen préliminaire des performances EMI d'un DUT, et ce directement sur la paillasse du développeur. Le laboratoire constituant, par essence, un environnement électronique bruyant et sujet à changement constant, une chambre blindée est nécessaire pour déterminer de manière précise et répétable les performances EMI d'un dispositif.

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