Taratura

Sonde e antenne

Nel nostro ambiente siamo costantemente circondati da campi elettrici e magnetici. A causa della rotazione del nucleo fuso della Terra, è da sempre presente un campo magnetico unidirezionale di grandezza da 25 μT a 65 μT (ovvero da 0,25 Gauss a 0,65 Gauss). Lo sviluppo della scienza e della tecnologia nel XX secolo ha sfruttato le proprietà delle onde elettromagnetiche soprattutto in campo delle comunicazioni. Tutto è iniziato con le comunicazioni radio più semplici, seguite dai trasmettitori televisivi e radiofonici che hanno portato suono e immagini in quasi tutte le case. Il rapido sviluppo della tecnologia ha introdotto le comunicazioni wireless in tutti i segmenti della nostra vita. Oggi utilizziamo quotidianamente i telefoni cellulari, non solo per le chiamate, ma anche l’accesso al Internet, sia attraverso le reti degli operatori che con le connessioni Wi-Fi. Anche l’uso dei satelliti è diventato abbastanza comune, non solo per la comunicazione tra diversi continenti e per la comunicazione tra continenti diversi e per la trasmissione di un segnale televisivo, ma anche per la navigazione. Inoltre, le tecnologie senza fili come il Wi-Fi, il Bluetooth e altre ancora hanno reso possibile l’integrazione di massa dei dispositivi elettronici su Internet, il cosiddetto Internet of Things (IoT) o Internet delle cose. Tutti questi dispositivi elettronici devono per forza di cose coesistere; da un lato, devono funzionare in modo impeccabile e sicuro, e consentire una comunicazione affidabile con altri dispositivi quando necessario e, dall’altro, i dispositivi elettronici non devono interferire tra loro quando comunicano tra di loro. Per soddisfare i due requisiti, spesso contrastanti, tutti questi dispositivi elettronici devono essere adeguatamente controllati, soprattutto in termini di compatibilità elettromagnetica (test EMC). Queste prove devono verificare, tra l’altro, (i) che i dispositivi non generino un campo elettromagnetico eccessivo, che potrebbe interferire con il funzionamento di altri dispositivi o addirittura essere pericoloso per l’uomo; e (ii) che il funzionamento del dispositivo testato sia insensibile a campi elettromagnetici esterni interferenti. Durante tali test EMC vengono utilizzati misuratori e sonde di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici, nonché diverse antenne riceventi e trasmittenti (unipolari, ad anello, a tromba, biconiche, log-periodiche e altre), che operano dalla gamma unidirezionale fino alle alte frequenze RF, superiori anche ai 50 Ghz. Tutte le apparecchiature relative alla generazione e alla misurazione del campo devono essere adeguatamente tarate. Nel laboratorio di metrologia SIQ effettuiamo taratura di misuratori e sonde per la misura di campi elettrici e magnetici oltre che la taratura di antenne riceventi e trasmittenti.

Taratura di apparecchiature di prova presso la SIQ

Misuratori e sonde per la misura di campi elettrici e magnetici

I misuratori e le sonde del campo elettrico possono essere tarati nell’intervallo di frequenza da 10 Hz a 20 kHz, nell’intervallo da 10 V/m a 2000 V/m. I misuratori del campo magnetico e le sonde possono essere tarati nell’intervallo di frequenza da 10 Hz a 10 kHz, nell’intervallo da 0,1 μT a 195 μT (cioè da 1 mGauss a 1,95 Gauss, ovvero da 80 mA/m a 155 A/m). Maggiori informazioni sul campo elettrico e magnetico massimo per ogni singola frequenza sono disponibili nel file pdf allegato. Per i misuratori e le sonde misuriamo la conformità della risposta in frequenza e della ”-> linearità secondo i requisiti del standard IEEE 1309-2013 – Standard for Calibration of Electromagnetic Field Sensors and Probes (Excluding Antennas) from 9 kHz to 40 GHz. Siamo in grado di eseguire anche la taratura non accreditata isotropica, conformemente agli standard IEEE 1309-2013.

Maximal-E-and-B-feld.pdf(.pdf | 0.1 mb)

Misuratori per la misura del campo magnetico residuo (CC)

Siamo in grado di tarare i misuratori per la misura del campo magnetico residuo (CC), (i cosiddetti gaussmetri), fino a 100 A/cm (cioè fino a 12,5 mT, ovvero fino a 125 Gauss). La taratura non accreditata in genere comporta la misura della linearità su 10 punti di misura.

Taratura delle antenne ad anello (Loop) trasmittenti e riceventi

Il parametro chiave nelle antenne ad anello per i test EMC, conformemente agli standard MIL-STD-461, RE101, IEEE 291 e CISPR 16, è il fattore di antenna (AF), che è definito come il rapporto tra il campo elettromagnetico e la tensione sull’antenna ad anello. Per le antenne riceventi, l’AF è definito come il rapporto tra il campo elettromagnetico incidente e la tensione all’uscita dell’antenna ad anello (loop) ricevente. Per l’antenna trasmittente, l’AF è il rapporto tra il campo elettromagnetico trasmittente e la tensione all’ingresso dell’antenna.

Presso la SIQ, l’AF viene tarato con metodi di taratura assoluta e relativa. Nel metodo assoluto utilizziamo il Metodo delle tre antenne, in cui con diverse combinazioni di tre antenne è possibile calcolare l’AF. Nel metodo relativo, l’AF di un’antenna sconosciuta viene determinato utilizzando un’antenna di riferimento. I metodi sono descritti negli standard CISPR 16-1-6 e ANSI IEEE C63.5. La taratura AF viene eseguita nell’intervallo di frequenza da 9 kHz a 120 MHz.

Taratura di antenne unipolari trasmittenti e riceventi

Nel nostro laboratorio di metrologia eseguiamo taratura del fattore d’antenna (AF) di antenne unipolari in conformità agli standard CISPR 16-1-6 e ANSI IEEE C63.5. La taratura viene eseguita con il metodo ECSM (Equivalent Capacitance Substitution Method) nell’intervallo di frequenze da 9 kHz a 30 MHz, ovvero fino a 100 MHz.

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