L’analizzatore di reti vettoriale R&S®ZNB, assieme all’antenna a corno a guida d’onda double-ridged R&S®HF907, fornisce misure rapide e accurate di TD SVSWR secondo le specifiche ANSI C63.25.
I siti di test EMI per misure di emissioni irradiate nel range di frequenza da 1 GHz a 18 GHz si basano su condizioni di spazio libero per ridurre al minimo l’influenza dei riflessi sul segnale ricevuto. Nella pratica, questo risultato è ottenuto utilizzando involucri schermati completamente rivestiti di materiale in grado di assorbire la potenza RF (stanza completamente anecoica, FAR).
La validazione del sito determina le deviazioni dalle condizioni di spazio libero che sono necessarie per soddisfare il criterio di accettazione per l’esecuzione di misure di conformità EMI in una FAR. Questa validazione del sito è eseguita misurando il rapporto d’onda stazionaria della tensione del sito (SVSWR), che è il rapporto del segnale massimo ricevuto rispetto al segnale minimo ricevuto causato da interferenza tra segnali diretti (previsti) e riflessi. Esistono due metodi diversi per dimostrare la conformità al criterio di accettazione:
Misurazione TD SVSWR utilizzando VNA
In linea di principio, entrambi i metodi prevedono una serie di misure delle risposte fra una coppia di antenne e utilizzano lo stesso criterio di accettazione di SVSWR ≤ 6,0 dB. Per il metodo CISPR, è necessario variare la distanza fra le due antenne sei volte per modificare la relazione di fase fra la risposta diretta dell’antenna e i riflessi. Il metodo ANDI nel dominio del tempo non prevede l’esigenza di spostare le antenne. Questo risultato è ottenuto attraverso una misura di trasmissione complessa (S21) utilizzando un analizzatore di reti vettoriale (VNA) e la trasformazione dei risultati dal dominio del tempo al dominio della frequenza.
Valutazione SVSWR nel dominio del tempo
Il risultato mostra la risposta agli impulsi fra le due antenne. Poiché la risposta diretta da antenna ad antenna è correlata alla distanza minima, il primo impulso è la risposta diretta dell’antenna. I riflessi dal sito di test provengono da una distanza maggiore e arrivano in ritardo. È perciò possibile utilizzare il gating temporale per separare la risposta diretta dell’antenna dai riflessi e calcolare il valore di TD SVSWR.
Gli analizzatori di reti vettoriali R&S®ZNB, dotati dell’opzione di analisi del dominio temporale R&S®ZNB-K2, offrono la funzione di misura per misurare il valore di TD SVSWR secondo le specifiche ANSI C63.25. Per un intervallo di validazione da 1 GHz a 18 GHz, impostare l'analizzatore VNA su una griglia di frequenza armonica con una frequenza iniziale di 500 MHz, una frequenza di arresto di 19,7 GHz, un passo di 1 MHz, un livello di uscita di 0 dBm e una larghezza di banda di 1 kHz.
Nota: il range di frequenza aggiuntivo (al di sopra e al di sotto della frequenza di interesse) è necessario per tenere conto dell’effetto finestra del processo di gating temporale dove i risultati di misura ai margini della banda sono inaffidabili.
Eseguire una calibrazione VNA completa a due porte alle estremità dei cavi utilizzati per la connessione delle antenne di trasmissione e di ricezione. Collegare i cavi alle antenne e collocare l’antenna di trasmissione sulla piattaforma girevole alla prima posizione di misura e polarizzazione (vedere figura).
Eseguire una misura di trasmissione e controllare la sensibilità dell’impostazione. Deve essere ottenuto un rapporto segnale-rumore di almeno 20 dB. Attivare la funzione di misura TD SVSWR nel menu del dominio del tempo dell'analizzatore VNA.
Nota: la funzione di finestra Hann è utilizzata come impostazione predefinita. Impostare l’intervallo temporale del gate (gate span) in modo che solo la risposta diretta dell’antenna e l’eventuale tempo di decadimento (ring-down) associato alle antenne rientrino nell'intervallo temporale.
Menu della configurazione R&S®ZNB TD SVSWR e visualizzazione dei risultati
Nota: lo scopo del gate temporale è di mantenere la risposta temporale diretta tra le antenne e sopprimere tutte le altre risposte. È sufficiente impostare il centro del gate temporale sul picco della risposta principale, e l’intervallo del gate simmetrico intorno al picco a un valore pari al doppio del tempo di decadimento dell’antenna. Per il modello R&S®HF907, utilizzare un intervallo di gate di 8 ns.
Posizioni sul piano orizzontale delle misure TD SVSWR
Eseguire uno sweep S21 ed esportare la traccia come dati formattati per un’ulteriore valutazione. Ripetere la procedura per tutte le altre posizioni e polarizzazioni dell’antenna di trasmissione.
Nota: tutte le posizioni F (anteriore), R (destra), L (sinistra) e C (centro) sono misurate a un’altezza di 1 m al di sopra del fondo del volume di test. La posizione anteriore è inoltre misurata a un’altezza di 2 m. La posizione centrale è opzionale se il diametro del volume è minore o uguale a 1,5 m.
Il metodo del dominio temporale fornisce maggiori informazioni sul sito di test oltre a dimostrare conformità ai requisiti di validazione del sito. Ad esempio, è possibile utilizzare la vista della risposta all'impulso nel dominio del tempo per identificare la posizione delle aree in una FAR dove sono necessari assorbitori aggiuntivi o di migliore qualità. La risposta di antenna su un sito ideale mostrerebbe un singolo impulso (la risposta diretta da antenna ad antenna). Per questo motivo, è possibile identificare facilmente qualsiasi grande riflesso indesiderato. Inoltre, la distanza dall’antenna può essere visualizzata in quanto il tempo e la distanza sono correlati dalla velocità della luce (c ~ 3 × 108 m/s) nello spazio vuoto.
L’analizzatore di reti vettoriale a due porte R&S®ZNB20 con le sue funzioni di analisi del dominio del tempo, abbinato all’antenna a corno a guida d’onda double-ridged R&S®HF907, è la soluzione ideale per effettuare misure rapide e accurate per la validazione di un sito utilizzando il metodo TD SVSWR secondo le specifiche ANSI C63.25.
La motivazione per l'utilizzare il metodo ANSI nel dominio del tempo è che richiede meno tempo per eseguire la validazione di un sito di test CEM per frequenze superiori a 1 GHz rispetto al metodo CISPR, con il beneficio aggiuntivo di indicare dove il sito o la camera sono imperfetti.
