Construcción de una cámara semianecoica para test de componentes de automoción

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Máster Máster Universitario en Electrónica, Tratamiento de Señal y Comunicaciones Electrónica, Tratamiento de la Señal y Comunicaciones Construcción de una cámara semianecoica para test de componentes de automoción Autora: Carmen Ramírez Perdigón Tutor: Luis Javier Reina Tosina Dpto. Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2018 Trabajo Fin de Máster Máster Universitario en Electrónica, Tratamiento de Señal y Comunicaciones Electrónica, Tratamiento de la Señal y Comunicaciones Construcción de una cámara semianecoica para test de componentes de automoción Autora: Carmen Ramírez Perdigón Tutor: Luis Javier Reina Tosina Trabajo Fin de Máster Máster Universitario en Electrónica, Tratamiento de Señal y Comunicaciones Construcción de una cámara semianecoica para test de componentes de automoción Autora: Carmen Ramírez Perdigón Tutor: Luis Javier Reina Tosina Profesor Titular de Universidad Dpto. de Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2018 Trabajo Fin de Máster: Construcción de una cámara semianecoica para test de componentes de automoción Autora: Carmen Ramírez Perdigón Tutor: Luis Javier Reina Tosina El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2018 El Secretario del Tribunal A mi familia A mis maestros Agradecimientos Este trabajo final de máster no se podría haber llevado a cabo sin el apoyo de esas personas que me han enseñado durante mi etapa académica, mis profesores. Especialmente agradezco al tutor de este trabajo, Javier Reina, quien a pesar de la distancia a la que se realizó este TFM, fue paciente con mis errores y me ayudó a la realización de éste. A mis familiares, quienes me apoyaron en momentos de flaqueza y siempre creyeron en mi potencial. A mi pareja por su paciencia y darme su opinión cuando dudaba. A mis jefes y compañeros, ellos me han enseñado todo lo que sé respecto al sector de la compatibilidad electromagnética en el sector de la automoción. Especialmente quiero agradecer a Jose María Laborda, quien me dio la oportunidad de participar en este proyecto y quien me ha enseñado tanto. Carmen Ramírez Perdigón Barcelona, 2018 3.3.6 Absorbentes piramidales y baldosas de ferrita 38 3.3.7 Plano de masa de referencia 39 3.4 OBRA 40 3.4.1 Mejora de la red de alimentación y aislamiento eléctrico 43 3.5 EJECUCIÓN DE LA VALIDACIÓN Y RESULTADOS 44 3.5.1 Resultado de las mediciones 44 4 Conclusiones 48 4.1 LINEAS FUTURAS 48 Anexos 48 Referencias ¡Error! Marcador no definido. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1:Esquema de test de EMI o EMS 2 Figura 2: Cámara de Faraday 2 Figura 3: Interior de una cámara semi-anecoica en Applus 3 Figura 4: Cámara completamente anecoica. 3 Figura 5: Distintos tipos de absorbentes para cámaras semianecoicas 7 Figura 6: Absorbentes de tipo cuña. 7 Figura 7: Otros tipos de absorbentes. 8 Figura 8: Efecto onda absorbida. 10 Figura 9: Influencia de la conexión del plano de masa, los absorbentes y el plano de masa (Anexo J de la CISPR25). 11 Figura 10: Equipo emisor de señal. 12 Figura 11: Plano para el montaje del equipo emisor. 12 Figura 12: Plano de los conectores del equipo emisor. 12 Figura 13: Esquema del test de validación con antena monopolo. 14 Figura 1: Estructura de comunicaciones LIN en una SAC. 17 Figura 15: Modulos transceiver de Messtechnik. 18 Figura 16: Cámara portátil y cámara fija de Messtechnik. 19 Figura 17: Distintos módulos controladores de cámara. 19 Figura 18: Diferentes tipos de transductores. 20 Figura 19: Estructura de un receptor de señal. 21 Figura 20: Receptor ESW 8 de Rohde & Schwarz. 21 Figura 21: Señales generadas más usuales. 22 Figura 22: Generador de Rohde & Schwarz. 22 Figura 23: Zona lineal de trabajo del amplificador de señal. 23 Figura 24: Acoplador direccional de 40 dB. 23 Figura 25: Esquema de funcionamiento del acoplador direccional. 24 Figura 26: Sensor de potencia de R&S Z-91. 25 Figura 27: Vista de las conexiones de un Hardware setup en el EMC32. 25 Figura 28: Esquema del interior de una LISN. 26 Figura 29: LISN de Schwarbeck Mess-Elektronik. 26 Figura 30: Distribución del nuevo laboratorio para autocomponentes. 28 Figura 31: Espacio para la construcción de SAC4 28 Figura 32: Vista de la planta de la SAC original (techo). 29 Figura 33: Vista de la planta de la SAC original (suelo) 30 Figura 34: Vista trasera de la SAC original. 30 Figura 35: Vista frontal de la SAC original. 30 Figura 36: Vistas laterales de la SAC original. 31 Figura 37: Vista de la planta de SAC4 (techo) 31 Figura 38: Vista de la planta de SAC 4 (suelo) 32 Figura 39: Vistas laterales de SAC 4. 32 Figura 40: Paneles de la SAC original que no se reutilizaron. 33 Figura 41: Puerta SAC original / SAC 4. 34 Figura 42: Setup típico para emisiones radiadas en bajas frecuencias (antena monopolo) 35 Figura 43: Filtros de 32 A. 36 Figura 44: Paneles con filtros nuevos. 36 Figura 45: Plano de los caminos de RF. 37 Figura 46: Localización de los caminos de RF 38 Figura 47: Vista superior la cámara con absorbentes reciclados y nuevos. 39 Figura 48: Vista superior de la cámara incluyendo la mesa. 40 Figura 49: Vista lateral y vista frontal de la posición de la mesa dentro de la cámara. 40 Figura 50: Nivelado del emplazamiento de SAC 4. 41 Figura 51: Montaje de la estructura blindada. 41 Figura 52: Recubrimiento de baldosas de ferrita durante la obra. 42 Figura 53: Absorbentes en el techo de SAC 4. 43 Figura 54: Plano de masa de referencia atornillado al blindaje de SAC 4. 43 Figura 55: Zonas de red de alimentación. 44 Figura 56: Desviación con la antena ROD (150 kHz- 30 MHz) (escala lineal). 45 Figura 57: Desviación con la antena bicónica (30 MHz- 200 MHz) (escala lineal). 45 Figura 58: Desviación con la antena logo periódica (200 MHz- 1 GHz) (escala lineal). 46 Figura 59: Resultado de la desviación total (escala logarítmica). 46 Figura 60: Cableado de RF para equipar SAC 4 ¡Error! Marcador no definido. Acrónimos EUT EMC Equipment under test (equipo bajo test) Electromagnetic compatibility (compatibilidad electromagnética) EMI Referente a los test de emisiones EMS SAC FAC Referente a los test de inmunidad Semi-anechoic chamber (cámara semi-anecoica) Faraday chamber (jaula de Faraday) SR ESD AP1 AP2 RF Shielded room (sala apantallada) Electrostatic discharge (descarga electrostática) Panel de conectores 1 Panel de conectores 2 Radio frecuencia 1 INTRODUCCIÓN Desde los albores de las comunicaciones por medio de ondas electromagnéticas, se tuvo consciencia de la necesidad de evitar las interferencias entre distintas emisiones y de una sana convivencia entre los toscos receptores de la época. De los primeros aparatos de radio que carecían de selectividad y se podían escuchar varias emisoras al mismo tiempo se pasó a los receptores superheterodinos, que eran modelos más avanzados técnicamente, los cuales garantizaban estabilidad de funcionamiento y, sobre todo, selectividad de la emisora escuchada, con una mejor protección frente a interferencias. Con el tiempo y el avance de la tecnología se fue abriendo paso a una nueva disciplina científico-tecnológica, la compatibilidad electromagnética (también conocida por sus siglas CEM o EMC) que se define como la rama de la tecnología electrónica y de las telecomunicaciones que estudia los mecanismos para eliminar, disminuir y prevenir los efectos de acoplamiento entre un equipo eléctrico o electrónico y su entorno electromagnético, intentando incorporar este conocimiento desde las primeras etapas de diseño de los dispositivos y sistemas. Actualmente, la compatibilidad electromagnética se regula mediante normas y estándares con la finalidad de asegurar la confiabilidad y seguridad de los equipos y sistemas. Para cumplir con estos estándares se debe realizar la comprobación del funcionamiento electromagnético del equipo mediante las pruebas establecidas por el estándar regulador. Posiblemente los pioneros de estos estudios hayan sido la industria militar y la aviación. La posibilidad de un fallo, debido a una deficiente compatibilidad electromagnética en ambas actividades, podría tener consecuencias catastróficas. En la electrónica de consumo y en automoción, los estándares que rigen el comportamiento de los productos electrónicos frente a la compatibilidad electromagnética se han ido ampliando y cobrando importancia con el paso de los años. Un ejemplo de la importancia de la compatibilidad electromagnética en el sector de automoción es el siguiente. Imaginemos un vehículo que circula por la noche (éste será la víctima) y que, debido a una interferencia electromagnética generada por la señal radar (fuente de interferencia) de un aeropuerto cercano, acciona por error las luces de freno. El conductor de un vehículo que circule por detrás del anterior, al observar las luces de freno, para evitar una colisión, también frenará, posiblemente sin que le dé tiempo de ver si circulan coches por detrás. Esta situación puede causar un accidente y es perfectamente evitable. En España se vendieron, solo durante 2017, 1.462.230 vehículos nuevos (1) y todos están expuestos a campos electromagnéticos que podrían causar situaciones similares o peores que la anterior. La importancia de la compatibilidad electromagnética, en un sector que es además cada vez más electrónico, es innegable. Como ya hemos dicho, la regulación de EMC se realiza mediante tests prestablecidos. Se distinguen dos grandes grupos de pruebas según la funcionalidad: de inmunidad, normalmente nombrados con las siglas EMS, y de emisiones, normalmente conocidos por las siglas EMI. En los primeros se trata de comprobar la robustez que tiene el equipo ante posibles interferencias que provengan de su entorno. Para los test de emisiones sería el caso contrario, la norma establece unos niveles máximos de emisión que no se deben sobrepasar para que el equipo bajo prueba no interfiera en su entorno (véase la figura 1). Figura 1:Esquema de test de EMI o EMS. También pueden considerarse dos categorías según el tipo de propagación electromagnética: propagación conducida o radiada. Un test de inmunidad conducida, por ejemplo, consiste en inyectar una corriente mediante una pinza (transductor) al cableado de un equipo y comprobar cómo reacciona el equipo bajo prueba. Por su parte, un test de inmunidad radiada consiste en irradiar el equipo bajo prueba con un campo electromagnético mediante una antena. Las pruebas de conformidad requieren un entorno caracterizado y seguro donde puedan realizarse. Para ello existen diferentes alternativas, dependiendo del grado de apantallamiento que sea preciso considerar:  Cámara o jaula de Faraday, también conocida como cámara o sala apantallada o por sus siglas en inglés, FAC y SR (figura 2). Este tipo de cámaras proporcionan aislamiento electromagnético, es decir, las señales de RF que se encuentran en su interior no pueden salir y viceversa. Está compuesta básicamente por una estructura metálica con una puerta que garantiza un cierre con buen contacto metálico. En su interior, las ondas electromagnéticas pueden estar sometidas a reflexiones que son difíciles de controlar, por lo que este entorno no se considera apropiado para realizar tests de emisiones o inmunidad radiadas. Sin embargo, estos lugares son útiles para realizar tests conducidos, donde las componentes radiadas y reflejadas apenas tienen efecto. Figura 2: Cámara de Faraday  Cámaras semi-anecoicas (figura 3), normalmente conocidas por sus siglas en inglés, SAC (semianechoic chamber). Estas salas proporcionan no solo aislamiento electromagnético, sino que además simulan condiciones de espacio libre de influencias electromagnéticas. Se trata de las cámaras comúnmente usadas en la industria de automoción para tests de emisiones o inmunidad radiadas, ya que son capaces de absorber las señales reflejadas en paredes y techo, aunque no en el suelo. El suelo será un plano de masa que simulará las condiciones electromagnéticas reales, donde un vehículo circula sobre un plano de masa que será el suelo. A lo largo de este trabajo se describirá este tipo de cámaras de forma más extensa, indicando cuáles son las características físicas de la cámara y de los materiales utilizados y por qué se usan de una manera y no de otra. Se abordarán los problemas que plantea el diseño, implementación y puesta en marcha de una SAC para componentes de automoción y cómo se pueden solucionar, llegando finalmente a la validación, lo que indicará que la cámara cumple los requisitos establecidos por los clientes y las entidades reguladoras. Figura 3: Interior de una cámara semi-anecoica en Applus.  Cámaras completamente anecoicas, normalmente conocidas como FAC (del inglés, Full Anechoic Chamber). Estas salas (figura 4), a diferencia de las anteriores, proporcionan un espacio completamente libre de reflexiones, incluidas las del suelo. Este entorno resulta útil para ciertos test de compatibilidad electromagnética en determinadas aplicaciones industriales y especialmente en el ámbito de la aeronáutica. Figura 4: Cámara completamente anecoica. 1.1 MOTIVACIÓN En el contexto de la automoción, la obligación de testear la compatibilidad electromagnética de cada equipo que se instale en un vehículo a motor, supone una gran cantidad de trabajo y también de tiempo, debido al enorme número de componentes. Sin embargo, no existen, al menos en España, suficientes laboratorios acreditados que proporcionen estos servicios a la industria. Las principales empresas que realizan esta actividad en España se encuentran en Cataluña, ya que es el principal foco de la industria de automoción en nuestro país. Estas son Applus, donde se ha desarrollado este trabajo, e Idiada. Fuera de nuestro país encontramos importantes laboratorios de EMC para automoción, como 3Ctest en Reino Unido (recientemente adquirido por Applus). Otra posibilidad para las empresas y fabricantes de estos productos es que realicen sus propias validaciones si disponen de los medios necesarios y consiguen las acreditaciones. Este es el caso de Lear, en Tarragona. Sin embargo, no solo es tremendamente costoso tener un laboratorio con todo el equipamiento necesario para realizar validaciones, sino que también es complicado, una vez montado el laboratorio, cumplir con todos los parámetros necesarios para que a ese laboratorio se le otorguen las acreditaciones. Por ello, la mayoría de las empresas optan por subcontratar estos servicios. El problema que encuentran cuando solicitan un test de EMC es, en muchas ocasiones, el tiempo de espera. Aunque este tiempo depende del tipo de test, de lo complicado que pueda ser el montaje del setup o de si se trata o no una validación completa, es habitual que los tiempos oscilen entre 1 y 11 semanas. Esta amplitud lleva en ocasiones a tener que externalizar el test, si estos son urgentes, a otros países, en ocasiones mucho más costosos que en España. El hecho de disponer de una nueva cámara SAC supondría reducir estos tiempos de espera y, obviamente, abarcar muchos más trabajos que poder facturar, razones que justifican la necesidad del presente Trabajo Fin de Máster. Es preciso referirse al reto que supone, tanto empresarial como personal, la realización de este Trabajo Fin de Máster. Empresarial, debido al coste y a la inversión de recursos, y personal, ya que plantea una temática que requiere una alta cualificación científico-tecnológica y no existen directrices armonizadas a la hora de abordar el diseño de cámaras semianecoicas para automoción. Cuando entré a formar parte del proyecto ya había terminado la fase de planteamiento y aceptación de la obra, pero aún quedaba realizar la obra, la validación y la compra de todos los equipos. Durante estos meses he combinado mi trabajo como ingeniera de test en una cámara de Faraday con el proyecto de la nueva cámara. Desde Applus realizamos el estudio de los equipos necesarios, los cálculos para las dimensiones del cableado y fibras, se realizó la supervisión de la construcción y la validación posterior y en todo momento Albatross, empresa encargada de la obra, trabajó bajo las directrices impuestas por Applus para la mejora de la cámara. 1.2 OBJETIVOS El objetivo principal de este trabajo es plasmar de forma clara los procesos necesarios para diseñar y desplegar una cámara semianecoica para componentes de automoción (autocomponentes) completamente operativa, llamada SAC 4, proporcionando una metodología sistemática que ayude a la armonización de los procesos. Para alcanzar este objetivo principal será necesario cumplir los siguientes objetivos particulares:  Elegir la construcción que mejor se adapte a las necesidades de la empresa para la obtención de la SAC.  Construcción de la SAC.  Validación de la SAC, donde se explicará el método elegido y se pondrá en práctica, obteniendo finalmente unos resultados.  Dotar del equipamiento necesario a la SAC para que esté completamente operativa. 1.3 ESTRUCTURA La estructura de este proyecto está redactada enmarcando primero el marco teórico en el que se encuentra éste trabajo. Dónde primero se estudia la normativa aplicable a una cámara semianecoica del sector de la automoción y se proponen dos métodos de validación. Después, también en un marco teórico, se indican los equipos y accesorios necesarios para trabajar con ésta cámara. Una vez visto todo lo necesario para una nueva cámara semianecoica, lo siguiente es buscar, de entre las distintas opciones, que cámara se adecua mas a las necesidades del laboratorio, optándose por comprar y reciclar la cámara de otra empresa. Debído a que la cámara original no se adecúa a los estándares de automoción es necesario hacer una readaptación, aprovechando el mayor material posible, para crear la núeva cámara. Con la estructura de SAC4 ya planteada se realiza la construcción y de ésta, la posterior validación. Finalmente, se hace un análisis de las conclusiones obtenidas del Trabajo Fin de Máster y una propuesta de líneas futuras. 1.4 ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE No existen suficientes precedentes de estudios que se desarrollen la metodología seguida durante la construcción de una cámara semianecoica. Sin embargo, sí que se pueden citar estudios de rendimiento de estas cámaras, por ejemplo [2]. En este artículo se estudia la importancia del plano de masa y de su conexión a la cámara y cómo conseguir un plano de masa con menor resonancia. Además, en nuestro país existen publicación que los ingenieros de diseño toman como referencia para aprender a realizar diseños teniendo en cuenta la compatibilidad electromagnética, una de estas publicaciones viene a cargo del ingeniero Joan Pere Lopez Veragua., [3]. En Applus se realizó un proyecto similar un año antes de comenzar con el planteamiento de SAC 4, la construcción de SAC 3, que además, se convirtió en la primera cámara semi-anecoica de estas características, diseñada y planificada en España, ya que el proyecto se llevó a cabo íntegramente por Applus. La construcción de SAC 3 tiene ciertas similitudes con la de SAC 4, ya que fue la readaptación de una cámara que poseía Applus desde hacía 30 años, pero que estaba en desuso. La empresa vio la oportunidad de utilizar los materiales y el espacio que poseían la antigua cámara, modificarla para que se adecuara a la normativa actual, e intentar ponerla en marcha, todo esto por un coste mucho menor que el de adquirir una cámara nueva. Se tuvo que desmantelar completamente la cámara para comprobar el estado del blindaje, ya que con el paso del tiempo había sufrido corrosión por humedad. El blindaje exterior se reparó y se mejoró, ya que existían puntos de discontinuidad. Se incorporaron baldosas de ferritas a paredes y techo, ya que la antigua cámara no las tenía y se incorporaron los absorbentes que se habían desmontado. La planificación y construcción de SAC 3 se realizó entre 2016 y 2017, entrando en funcionamiento en mayo de 2017. Durante la realización de la construcción de SAC 3 se llevó a cabo el estudio de la normativa, se comprendió Para el método elegido es necesario disponer del equipo que actuará a modo de antena emisora, en este caso se trata de un alambre de 50 cm de longitud que se elevará 5 cm sobre el plano de masa y estará suspendido entre dos placas metálicas cuadradas terminadas, por un lado, en una carga de 50 ohms y después en un atenuador de 10 dB al que se le conectará el sistema de generación de señal (véanse las figuras 10, 11 y 12). Figura 10: Equipo emisor de señal. Figura 11: Plano para el montaje del equipo emisor. Figura 12: Plano de los conectores del equipo emisor. Los tipos de antena receptoras (según el rango de frecuencia que se vaya a medir) se describen en el punto 6.5 de la CISPR25 y serán una antena monopolo, una antena bicónica y una antena logoperiódica. Los factores de antena (ganancia de cada antena) deben ser conocidos y considerados en los cálculos. No es necesario que la potencia transmitida sea muy elevada, para evitar una sobrecarga del sistema de emisión se inserta el atenuador de 10 dB y este factor se incluye en los cálculos de medida. La configuración o esquema físico de todos los equipos que intervienen en la medición debe ser el mismo que en un test de emisiones radiadas, las distancias, los caminos, etc. El paso de frecuencias que se usará viene definido en el punto J.2.3.1.2 de la norma CISPR25. 2.3.2 Medición de intensidad de campo El esquema de la configuración del test lo encontramos en la figura 13. La primera medida se debe hacer de forma directa, con el cable que alimentará a la antena emisora (8) directamente conectado al cable de salida de la antena receptora (7). El equipo que genere la señal debe estar configurado a 1 Vrms (120 dB(µV)). La medida leída se representará como M0 en dB(µV). Para la medida del coeficiente de radiación, es decir, que intensidad de campo eléctrico que recibe la antena, se conecta el cable que transmite la señal de 1 Vrms (8) a la entrada del atenuador de 10 dB (3) y el cable del receptor (7) se conecta a la antena receptora (6), según se muestra en la figura 39. Se configura de nuevo la amplitud de la señal generada a 1 Vrms a la entrada del atenuador de 10dB. La lectura del receptor será registrada como MA en dB(µV) ya que la antena habrá convertido la señal de campo eléctrico a tensión y eso será lo que verá el receptor. Figura 13: Esquema del test de validación con antena monopolo. Es necesario tener las antenas que se usan caracterizadas con su factor de antena. Este factor se define como la relación entre la intensidad es campo eléctrico y la tensión que se genera en los terminales de la antena. A partir de los dos valores calculados y el factor de antena de la antena receptora (kAF, en dB (1/m)), se puede obtener la intensidad de campo equivalente (Eeq, en dB (μV/m)) para cada frecuencia: Eeq = 120dB(μV) + (MA - M0) kAF (1) En el rango de frecuencia superior a 30 MHz, las mediciones se deben realizar tanto para polarizaciones horizontales como verticales. Los resultados se denorarán como Eeq, hor y Eeq, ver. Para tener unos resultados fiables, el anexo indica que el nivel de ruido ambiente debe estar, al menos, 10 dB por debajo de los niveles de señal medidos. Para caracterizar los niveles de ambiente habría que realizar la medida con la antena receptora conectada al equipo receptor, teniendo la antena emisora desconectada de la fuente de señal. El anexo indica los valores de referencia que se deben comparar con los datos de medición de intensidad de campo obtenidos en la tabla J.1. La norma permite una desviación de ± 6 dB con respecto a la tabla J.1 del anexo. La cámara y su instalación en general (diseño físico, tamaño del plano de referencia, absorbentes de RF, etc.) cumplirán con este método de validación si el resultado de la ecuación siguiente (Total %IT 150 KHz to 1000 MHz, Long Wire Method) es mayor o igual que el 90%, es decir, al menos el 90% de los puntos están dentro de los márgenes de desviación. (2) Ecuación 2 Los valores de desviación obtenidos no deben ser utilizados como factor de corrección para las mediciones de emisiones de un EUT. 2.4 ACCESORIOS Y EQUIPAMIENTO Toda cámara necesita equiparse para poder ponerse en funcionamiento. Como en el laboratorio ya existían varias cáramas en uso se tomó su equipamiento como referencia. En los siguientes puntos se describen, a grandes rangos, los equipos y materiales usados para ello. 2.4.1 Cableado para RF Para cualquier test es necesario transmitir la señal de RF, ya sea emitida por el equipo o inyectada a éste. Los cables son componentes pasivos destinados a la interconexión entre equipos. Hay que tener en cuenta que cada cable tiene una respuesta en frecuencia por lo que es necesario tener calibradas las pérdidas que produce en su rango de frecuencias. Para compensar la respuesta en frecuencia es necesario calibrar cada cable en su rango de funcionamiento e incluir estos datos en el software, EMC32, para que este los compense. Cada test tiene características distintas por lo que se usará un cableado distinto para cada test. Podríamos clasificar los cables usados de la siguiente manera:  Cables capaces de transmitir potencia y que posean baja atenuación. Este tipo de cableado está destinado a realizar test de inmunidad ya que interesa que sea capaz de transmitir la potencia generada por el amplificador y que se pierda la mínima energía para que no sea necesario un amplificador de mayor potencia. Son cables apantallados para que interfieran lo mínimo posible con el test. Se eligieron cables de diferentes longitudes que soportasen una inyección de hasta 1kW a 1GHz y 100W a 6GHz, y que su atenuación fuera inferior a 0,5 dB a 6GHz, todos del fabricante HUBER+SUHNER. Al ser cables que transmitirán potencia serán poco flexibles y por lo general mas delicados ya que la torsión podría romper su apantallamiento [4].  Cables que posean baja atenuación y sean flexibles. Nuevamente se trata de cables apantallados. Están pensados para transmitir señales de baja potencia y por lo tanto se utilizan para realizar test de emisiones. Poseen un diámetro menor que los anteriores y por lo tanto mayor flexibilidad y soportan mayor torsión, esto resulta necesario para test en los que el cable tiene que ir conducido por un mástil que le produce ándulos de 90º. Se requiere que posea poca atenuación ya que la señal que transmitirá ya tendrá un nivel bajo de potencia. Los cables elegidos soportan hasta 100 W a 1 GHz y poseen una atenuación interior a 0,75 dB a 6 GHz. Se eligieron cables de entre 0,5 metros y 4,7 metros del fabricante HUBER+SUHNER [5]  Cables que posean baja atenuación y estén envueltos en ferritas. Las normas de algunos fabricantes exigen que para realizar test de emisiones radiadas el cableado esté apantallado con ferritas por lo que se solicitó al fabricante que uno de los cables de baja atenuación se forrase en ferritas y se envolviera en una funda plástica para protegerlo. Este cable se usará dentro de cámara para conectar la antena receptora con el pasamuros (bloque 7 en la imagen 39)  Cables RG223. Se trata de cables que poseen doble apantallamiento pero que no son capaces de soportar potencias elevadas ni poseen baja atenuación. Se utilizan para realizar conexiones entre equipos, por ejemplo, un PWM con el EUT. La cámara se equipó con estos tipos de cable, la lista de todos ellos con sus características se detalla en el Anexo 5. 2.4.2 Comunicaciones usadas en una cámara semianecoica En la mayoría de las ocasiones que usamos una cámara semianecoica necesitamos comunicar elementos del interior y del exterior. Las comunicaciones pueden transmitir la señal de video monitoriza el test, de una señal analógica que nos interese obtener como por ejemplo, la monitorización de una tensión concreta, o comunicación propia que necesita el EUT para su funcionamiento. Es innegable que los vehículos son ahora más electrónicos y menos mecánicos que hace 20 años y esta tendencia está creciendo cada año. Uno de los avances electrónicos más importantes para vehículos son las comunicaciones entre componentes, por ejemplo, el sensor que indica el nivel de aceite se comunica con la centralita de control del motor y con el cuadro de mandos. Los principales protocolos de comunicación en vehículo son el CAN (Controller Area Network) y el LIN (Local Interconnect Network). Todos los vehículos que salen al mercado ya poseen comunicaciones con alguno o ambos protocolos. Otros protocolos de comunicación cada vez más integrados en vehículo son FlexRay, Most-bus y Ethernet. Las comunicaciones ayudan en gran medida a mejorar la seguridad de vehículo, sin embargo, son un nuevo punto a tener en cuenta a la hora de realizar test de EMC. Es fundamental, por ejemplo, comprobar la robustez de las comunicaciones cuando el elemento con el que se comunican es crítico. En la práctica, cuando realizamos un test de EMC a un EUT que se controla mediante comunicación CAN o LIN es necesario tener el dispositivo con el que se comunicará, un PC, una caja de control que simule una centralita… fuera de cámara para que no se vea afecto. Es decir, necesitaremos un modo comunicar esa transmisión del interior al exterior. Esto se hace con un sistema de transceiver y fibras ópticas como el que vemos en la siguiente imagen. En la imagen 14 vemos el EUT comunicándose con un PC externo por medio de un sistema de transceiver (bloques rojos) y una fibra óptica (línea amarilla). Figura 14: Estructura de comunicaciones LIN en una SAC. 2.4.3 Fibras ópticas Debido a las características del tipo de test que se realizará dentro de la cámara el medio de soporte físico de las comunicaciones no debe ser un cable metálico. Cualquier tipo de cable metálico podría, por ejemplo, actuar a modo de antena si se coloca de fuera de la cámara a dentro y de este modo perderíamos el total aislamiento electromagnético que se busca. En el lugar de cables convencionales se deben de usar fibras ópticas, pues éstas no se verán afectadas por la RF y tampoco emitirán. Estas fibras se combinarán con módulos transceiver, de los que se hablará en la siguiente sección. Además, las fibras se dejarán pasadas por debajo del suelo de la SAC, quedando accesibles solo sus conectores. De este modo se evitará el desgaste de las fibras, por ejemplo, por pisaduras o dobleces. En el mercado encontramos distintos tipos de fibras según el tipo de transmisión que permiten, estas son:  Monomodo. Tiene la peculiaridad de que dentro de su núcleo, la luz viaja sin reflejarse en sus paredes lo que permite mantener velocidades de transferencia más altas. Son también adecuadas para transmisiones de grandes distancias, hasta 10 km.  Multimodo. permite que los haces de luz se reflejen en las paredes del revestimiento. Esta fibra no alcanza la velocidad de transmisión de la anterior y solo puede usarse para redes de cortas distancias, como por ejemplo dentro de un mismo edificio. Para equipar SAC 4 se eligió fibras multimodo ya que la mayor distancia a cubrir sería de 10 metros y la velocidad de transmisión necesaria no era muy alta (hasta 1Mbits/s). Además, la diferencia económica es importante entre ambos tipos de fibras, siendo la multimodo mucho más económica. 2.4.4 Transceivers Un transceiver óptico es un equipo capaz de transformar una comunicación recibida por el puerto y convertirlo a una señal de tensión analógica o a un protocolo de comunicación y viceversa. Para los test en una cámara semianecoica, los transceivers deben ir en parejas, uno en la sala de control y otro en el interior de la cámara. Los módulos de comunicación óptica serían compartidos con SAC 3, esta ya disponía de varios por lo que no se adquirieron módulos nuevos, aunque, en ocasiones los proyectos tienen tales necesidades de comunicaciones que puede ser necesario compartir los módulos de todo el laboratorio. Estos módulos son del fabricante Messtecnik, (figura 15). Se trata de módulos diseñados para este tipo de test, ya que se ha comprobado que están totalmente apantallados. Figura 15: Modulos transceiver de Messtechnik. Como ya se ha visto, los equipos bajo prueba pueden tener comunicación LIN, CAN o ambas a la vez y, cada pareja de módulos está dirigida a un tipo de comunicación por lo que encontramos módulos de LIN [6] y de CAN. Se dispone en el laboratorio de dos tipos de módulos CAN, HS (high-speed) [7] y FD (Flexible Data- Rate) [8] para poder cubrir las distintas necesidades de los clientes. Además de las comunicaciones del propio EUT, es posible que necesitemos leer una señal analógica, frecuentemente el consumo de una corriente del EUT. Para ello se usan unos módulos distintos, módulos de señal. Estos funcionan leyendo hasta dos señales distintas. Son capaces de leer tensión, que se transmite al módulo exterior por fibra y de éste pasa a un receptor, por ejemplo, un osciloscopio o un sistema de adquisición de datos, el cual se conecta al software. El software es capaz de hacer la conversión de tensión a corriente. Estos módulos poseen una batería interna que les permite funcionar sin tener que estar conectados a la red de alimentación. Sin embargo, en muchas ocasiones, están funcionando tantas horas que es necesario cargarlos de nuevo. Para no interrumpir el test (la carga dura aproximadamente 4 horas), se dispone también de varias baterías externas, battery pack de Messtechnik, también apantalladas. 2.4.5 Monitorización por video Aunque cada vez en menor medida, la mayor parte de las señales y el comportamiento general del EUT siguen sin monitorizarse por software. Estas señales son luminosas, mediante LEDs que indiquen un mal funcionamiento, lámparas propias del EUT o sonoras, por ejemplo, el sonido de un motor interno. Por ello, resulta necesario poder ver y escuchar lo que sucede dentro de la SAC, y para eso se emplean cámaras de vigilancia. Estas cámaras deberán estar equipadas con transmisión óptica por las razones que se han comentado en el punto anterior. Además, deberán estar blindadas para que resistan los test inmunidad y para que no afecten en las medidas de emisiones. Normalmente, este tipo de cámaras se instalan en posiciones fijas en las esquinas superiores del interior de las cámaras semianecoicas por lo que resulta muy útil que estén integradas en un sistema que pueda hacer que tengan algo de movimiento y se controlen desde el exterior [9]. En SAC 4 se han instalado dos cámaras en esquinas superiores de la sala (figura 16), que están controladas con el controlador externo (figura 17). Estas cámaras son capaces de tener cierto movimiento, pero en muchas ocasiones es necesario ver un punto que resulta invisible para las cámaras fijas, para ello también se dispone de una cámara portátil con trípode, imagen izquierda de la figura 46. Las cámaras elegidas para equipar SAC 4 son también de la marca Messtechnik gracias al buen apantallamiento que proporcionan [10]. Figura 16: Cámara portátil y cámara fija de Messtechnik. Figura 17: Distintos módulos controladores de cámara. 2.4.6 Transductores Se trata de dispositivos que tienen la misión de recibir energía de una naturaleza eléctrica, mecánica, acústica, etc., y suministrar otra energía de diferente naturaleza, pero de características dependientes de la que recibió, generalmente tensión. Podemos encontrar transductores activos y pasivos. Los transductores activos son aquellos a los que hay que conectar una fuente externa de energía eléctrica para que puedan responder a la magnitud física, mientras que los transductores pasivos son capaces de realizar esta conversión sin necesidad de alimentarlos. Para los test de automoción se usan generalmente transductores pasivos, sondas para señales conducidas y antenas para señales radiadas. No obstante, en ocasiones se usan transductores activos, como por ejemplo pinzas de corriente para la monitorización del consumo. En este Proyecto no se entrará a analizar las características de cada transductor, ya que existen y se usan una gran variedad dependiendo del rango de frecuencias, de si inyecta o recibe una señal y del tipo de señal (figura 18). SAC4 se equipará con los mismos transductores que SAC3. Figura 18: Diferentes tipos de transductores. 2.4.7 Receptores de emisión Son los equipos encargados de cuantificar el nivel de señal recibida que, como ya se ha dicho, es típicamente tensión, dando como resultado un valor numérico asociado a la magnitud relacionada (por ejemplo, 34 V). Los receptores son básicamente analizadores de espectro a los que se le ha añadido un preselector a la entrada (figura 19). Son equipos activos y se caracterizan por tener una gran precisión y sensibilidad. Para que no pierdan la precisión deben ser calibrados de manera periódica, normalmente una vez al año, aunque además suelen traer la opción de hacer una autocalibración por si existen dudas de su correcto funcionamiento. Hay una gran variedad de receptores, y normalmente se utiliza un receptor según las necesidades, por ejemplo, los receptores que trabajan a baja frecuencia suelen tener un nivel de ruido menor. Si necesitamos que trabajen a frecuencias altas, por ejemplo, superiores a 3 GHz, y un nivel de ruido bajo, los precios se elevan considerablemente. Figura 19: Estructura de un receptor de señal. Para equipar SAC 4 se eligió uno de los últimos modelos de Rohde & Schwarz, el EMI Receiver ESW 8 (figura 48). Se trata de un equipo rápido que permite el análisis tanto en frecuencia, análisis clásico, como en tiempo, via FFT. Su principal característica es su rango frecuencial de trabajo, de 2 Hz a 8 GHz. Téngase en cuenta que en automoción, normalmente, no se superan los 6 GHz. Este equipo no será compartido con otra sala, ya que no es conveniente moverlo debido a que es un equipo pesado muy sensible [11]. Figura 20: Receptor ESW 8 de Rohde & Schwarz. 2.4.8 Generadores de señal de RF Cuando se va realizar un test de inmunidad es necesario generar la señal que se usará para perturbar el EUT Primero se aplicará una señal de baja potencia que será amplificada con un amplificador de señal. Las características de la señal de interferente están bien establecidas en cada norma y suelen atender a las siguientes características: Figura 30: Distribución del nuevo laboratorio para autocomponentes. Por motivos de confidencialidad con nuestros clientes es necesario aislar cada sala e incluir un panel luminoso que indique si es posible el paso a la sala o no. En la imagen 10 podemos ver donde se situarían las entradas a cada sala. El espacio disponible, como puede verse en la figura 11, no es muy grande. La SAC4 será pequeña en comparación con el resto de cámaras del laboratorio, pero deberá cumplir con todo lo que se ha indicado en el punto anterior. De hecho, SAC 4 tendría finalmente las medidas mínimas para cumplir con todas las restricciones del punto anterior. En la figura 31 se detallan las dimensiones de la zona donde se construiría la SAC4. Figura 31: Espacio para la construcción de SAC4 La cámara podrá tener, como máximo, unas medidas exteriores de 6,2 x 6,7 metros. La altura no será un problema, ya que la ubicación (sótano del edificio B de Applus) tiene el techo a varios metros. 3.3 ADAPTACIÓN PARA SAC 4 DE LOS ELEMENTOS DE LA CÁMARA ANTIGUA Durante la adaptación se intentó aprovechar la mayor cantidad de material de la cámara original. Ésta disponía de un tamaño de 7,3 metros de largo por 3,4 metros de ancho y 3,3 metros de alto. Poseía un suelo con superficie giratoria de 1,2 metros de diámetro. La estructura la conformaban varios paneles metálicos unidos, según se representa en las figuras 12 a 16, y que se describen a continuación. 3.3.1 Paneles metálicos para el blindaje El principal cálculo para la adaptación de una cámara a otra fue el de los paneles metálicos que conformarían el blindaje. En las figuras 12 a 16, obtenidas de los planos de la SAC original, que se pueden consultar en el Anexo 3, aparecen todas las dimensiones de la cámara además de los respiraderos, trampillas y filtros de los que se disponía. Vemos en estas imágenes que la forma de la cámara era rectangular, típica para una cámara en industria. En las imagenes 32 y 36 aparecen los 6 paneles honeycombs de los que se disponía. Figura 32: Vista de la planta de la SAC original (techo). En la figura 33 aparece la plataforma rotatoria donde se instalaba una mesa aislante sobre la cual se disponía el EUT. Este sistema se utilizaba para obtener un diagrama de radiación en los test de industria. Figura 33: Vista de la planta de la SAC original (suelo) Figura 34: Vista trasera de la SAC original. Figura 35: Vista frontal de la SAC original. En la figura 36 vemos filtros en el panel 32 de tensión que posteriormente se reutilizarían. También aparecen paneles de conectores (AP1 y AP2) que también se reutilizarían, aunque habría que adaptarlos ya que muchos de estos conectores utilizaban una impedancia normalizada de 75 ohm, impedancia estándar para equipos de televisión que eran los que se testeaban, mientras que para automoción el estándar es de 50 ohm. Figura 36: Vistas laterales de la SAC original. El cálculo de la adaptación fue responsabilidad de Albatross, siguiendo las indicaciones de Applus, y se aprovechó casi la totalidad de las láminas de la estructura. Se obtuvo la estructura que aparece en los planos de las figuras 37 a 39. La forma de SAC 4 sería casi cuadrada y aprovecharía casi por completo los paneles antiguos, en las siguientes figuras podemos ver la nueva ubicación de cada panel. Quedarían sin usar únicamente los 6 paneles que aparecen en la figura 20. Figura 37: Vista de la planta de SAC4 (techo) Se reutilizaron los respiraderos, ubicandolos entre el techo y uno de los laterales. Se reutilizaron también los filtros, los paneles de conectores y la puerta. De esto se hablará más detalladamente en puntos posteriores. Figura 38: Vista de la planta de SAC 4 (suelo) Figura 39: Vistas laterales de SAC 4. Figura 40: Paneles de la SAC original que no se reutilizaron. 3.3.2 Puerta La puerta de una cámara semi-anecoica es un elemento importante en su blindaje, pues debe sellar perfectamente la entrada cuando esté cerrada. La puerta debe incluir ferritas y absorbentes iguales que los del resto de paredes para no presentar irregularidades cuando esté cerrada. En este sentido, se reutilizó la puerta de la SAC original por completo. Aunque habría sido mejor cambiar la dirección de apertura de la puerta, ya que sería más accesible desde la posición del técnico que realice los test. No obstante, esta modificación presentaba dificultades y hubiera elevado el coste, ya que requeriría el cambio del sistema de bisagras. En figura 41 se muestra la estructura de la puerta. En la figura vemos que el tipo de cierre de con manivela manual y está tanto en el interior como en el exterior. Como la función de esta área del edificio B no estaba originalmente pensada para este laboratorio ninguna de las dos cámaras semianecoicas posee cierre automático como las cámaras del edificio K. Incluir este cierre incrementaría considerablemente el presupuesto y supondría cambiar por completo de puerta. Figura 41: Puerta SAC original / SAC 4. Aunque en la figura no se aprecie, la puerta queda elevada sobre el suelo del laboratorio 19 centímetros. Lo ideal sería que la puerta quedase al mismo nivel del suelo de la sala de control ya que muchas en ocasiones es necesario mover equipos pesados entre ellas con la ayuda de un carro. 3.3.3 Climatización de la sala Para cualquier tipo de test es necesario tener caracterizadas todas las condiciones, incluidas las ambientales, temperatura y humedad, ya que se sabe que los cambios de estos parámetros afectan al funcionamiento de los componentes electrónicos. Aunque la CISPR25 no indica rangos de temperatura y humedad en los que se debe trabajar, estas condiciones sí suelen aparecer en las normas propias del fabricante, así que normalmente es necesario mantener la temperatura en 20º C ± 5ºC. Como ya se ha indicado, la sala debe tener respiraderos, conectados a un sistema de climatización para regular estos parámetros. De la SAC original se disponía de 6 paneles de abeja, que se muestran en el anexo 3 y en las figuras 37 y 39 pueden verse dónde se dispusieron los paneles en la nueva cámara (paneles sombreados de los planos). 3.3.4 Filtros de tensión Por lo general, los EUT se alimentan con la tensión de una batería, en el ejemplo de la figura 20 puede verse la estructura típica de un test de emisiones radiadas donde el módulo 1 es el EUT, se alimenta a través de una batería convencional de vehículo, módulo 4 en la figura 42. Al estar en uso, si la batería no se está alimentando continuamente se irá agotando; su autonomía dependerá del consumo del EUT. Si varía la tensión de alimentación del EUT, los resultados se verán afectados significativamente. Para evitar que esto ocurra y obtener una tensión constante durante todo el test es necesario cargar la batería siempre que esté en uso. Esto se consigue conectando una fuente de alimentación a ella. La fuente deberá situarse fuera de la cámara para que no afecte a los test. Pasar directamente un cable del exterior al interior de la cámara por el pasamuros no es conveniente, ya que éste podría hacer de antena receptora de todas las señales exteriores y pasarlas al interior. Figura 42: Setup típico para emisiones radiadas en bajas frecuencias (antena monopolo) En el contexto de blindaje para RF, habrá que usar los llamados filtros pasamuros para pasar tensiones de alimentación del exterior al interior de la cámara, que evitarán el acoplo de la RF. Para el ejemplo anterior, la alimentación de la batería considera la reutilización de los filtros que la SAC original poseía, de hasta 32 A, que aparecen marcados en los planos de la SAC original como 6. En la figura 43 se muestra cómo quedarían ya integrados en el exterior de SAC 4. Figura 43: Filtros de 32 A. En la mayor parte de los test no serán necesarios otros filtros, pero en algunos casos el consumo puede ser mayor o el EUT necesitar alimentación trifásica (en estos casos el EUT se alimentaría de forma directa, sin pasar por una batería). Por lo tanto, se considera necesario añadir nuevos filtros con mayor amperaje y trifásicos, número 15 y 18 de la figura 44. Los detalles de estos paneles se encuentran en el anexo 2. Figura 44: Paneles con filtros nuevos. 3.3.5 Caminos de RF (trampillas y conectores) Un punto importante durante la planificación que tendría la distribución de SAC4 fueron los caminos de RF. Cuando hablamos de camino de RF nos referimos a los cables, atenuadores, conectores y pasamuros por donde transmitirá la señal de RF. De la distribución de estos caminos dependerá la posición de las trampillas con los conectores. Para SAC 4 se estimaron necesarias dos trampillas (CP1 y CP2) y dos pasamuros (AP1 y AP3), según se muestra en la figura 45. Figura 45: Plano de los caminos de RF. Se decidió tener algunos caminos de RF cableados en el entresuelo de la SAC, ya que de esta manera los cables sufren menos torsiones y por lo tanto menos desgaste. Otro motivo es que al tener los cables fijos no existirá ninguna confusión respecto a qué cable se está usando, pues siempre se usará el mismo camino para el mismo tipo de test. Esto es importante ya que cuando se realiza el test se debe tener caracterizado el camino, los cables medirán varios metros lo que ocasionará perdidas que no son irrelevantes. Los caminos EMS-1, EMS-2, EMI-1, EMI-2 y EMI-3 serán caminos rutados en el entresuelo de la cámara. Los tipos de camino se indican en la figura 25 según el color, negro para un camino de emisiones y rosa para un camino de inmunidad. Vemos que los caminos de inmunidad salen desde la sala compartida de amplificadores. Las conexiones y la situación de cada camino aparecen en la figura 46. Además, se le asignó un número de referencia, así el camino se mantendría como un único bloque, aunque posea varios tramos, y tendrá caracterizada su atenuación y potencia máxima. Figura 55: Zonas de red de alimentación. 3.5 EJECUCIÓN DE LA VALIDACIÓN Y RESULTADOS Una vez terminada la construcción se pasó a realizar la validación práctica de la cámara. El día anterior se preparó el test de emisiones radiadas que se lanzaría. Se introdujeron los caminos (cables de RF) con su atenuación y los datos que el generador necesita para generar una señal como la descrita en el punto anterior (señal sinusoidal de 120 dB(µV)) en el Software (EMC32). Como SAC 4 aún estaba desprovista de equipos, se utilizaron los de SAC 3. Las antenas utilizadas fueron las mismas que para los test de emisiones radiadas usadas en SAC3, ya que éstas cumplían con el punto 6.5 de la CISPR25. Como se trata de un rango de frecuencias amplio, no se pudo realizar toda la medida con una sola antena. Para bajas frecuencias (entre 150 kHz y 30 MHz) se utilizó una antena monopolo (ROD) que se unió con un plano de masa a la mesa (bloque 5 de la figura 39), válida únicamente la polarización vertical. Para frecuencias de entre 30 y 200 MHz se utilizó una antena bicónica y aplicó polarización vertical y horizontal. Para frecuencias superiores (entre 200 MHz y 1 GHz) se utilizó una antena logoperiódica, también en ambas polarizaciones. Con la configuración que indica el Anexo J, se realizó la primera parte del test para obtener el valor de M0 en cada frecuencia. El factor de antena era un valor conocido, con lo que para obtener el resultado de la ecuación 1 solo faltaría el valor de MA. Éste se obtuvo realizando las medidas de emisiones radiadas con cada antena. Se disponía de un software específico para realizar test de EMC llamado EMC32 del fabricante Rohde & Schwarz. En el software se introdujo la ecuación (1) para obtener directamente el campo equivalente (Eeq), los resultados de esta ecuación se presentan en el Anexo 4. Finalmente, habría que comparar si cada punto cumple con que esté a menos de ± 2dB de los valores de comparación que aparecen en la tabla J.1 de la CISPR25. Como se ha indicado en el punto anterior, la validación será positiva si se cumple con (2), teniendo en cuenta que está permitido tener una variación mayor a 6 dB en algunos puntos. 3.5.1 Resultado de las mediciones En las figuras 56-59, se presentan los resultados, presentados de forma gráfica, obtenidos tras las mediciones. Las tablas con los valores numéricos se detallan en el Anexo 4. Estos son los valores de la comparación entre Eeq max, es decir, el mayor valor entre los resultados de ambas polarizaciones y Eeq max ref.  Antena ROD (150 kHz- 30 MHz) Figura 56: Desviación con la antena ROD (150 kHz- 30 MHz) (escala lineal).  Antena Bicónica (30 MHz – 200 MHz) Figura 57: Desviación con la antena bicónica (30 MHz- 200 MHz) (escala lineal).  Antena Logoperiódica (30 MHz – 1 GHz) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 0 5 10 15 20 25 30 Deviation (dB) Frequency (MHz) Deviation ROD Deviation Upper limit Lower limit -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 Deviation (dB) Frequency (MHz) Deviation BICO Deviation Upper limit Lower limit Figura 58: Desviación con la antena logo periódica (200 MHz- 1 GHz) (escala lineal).  Rango completo (150 kHz- 1 GHz) Figura 59: Resultado de la desviación total (escala logarítmica). Para calcular en qué tanto por ciento se cumple con la validación se utiliza la ecuación (2). -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Deviation (dB) Frequency (MHz) Deviation LOGO Deviation Upper limit Lower limit -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 0,1 1 10 100 1000 Deviation (dB) Frequency (MHz) Deviation Max Min (2) Data points 150 kHz to 1000 MHz where Δlong wire method is within de ± 6 dB = 445 Total %IT 150 KHz to 1000 MHz, Long Wire Method= (445/481)*100= 92.52% ≥ al 90% A la vista de los resultados obtenidos, con esta validación se concluye que la cámara cumple con los requisitos del anexo J. 4 CONCLUSIONES Como ya se indicó, el objetivo principal de este trabajo era plasmar una metodología para obtener una cámara semianecoicas para componentes de automoción que cumpliese con las restricciones de la norma CISPR 25. Primero se planteó el problema que existía en el laboratorio, la necesidad de ampliar éste para reducir los tiempos de espera de los clientes y conseguir una mayor facturación. Ampliar el laboratorio pasaba por, entre otras cosas, instalar una nueva cámara semianecoicas. Una vez aprobado el proyecto se solicitó presupuesto a los principales proveedores de cámaras semianecoicas. Finalmente se optó por algo distinto, reciclar una cámara que procedía del sector industrial, aprovechando al máximo los materiales de los que se disponía e incorporando materiales nuevos cuando fuera necesario. Este proyecto se llevaría a cabo conjuntamente con Albatross. Tras el estudio de la planificación se realizó la construcción con personal de Albatross. A la vez, se redimensionó la red eléctrica del edificio y se aisló la masa de las dos cámaras, SAC 3 y SAC 4, para que el ruido procedente de los equipos electrónicos del resto del edificio no interfirieran en las medidas. Cuando la obra concluyó, se realizó el test que validaría la cámara. El test se recoge en el anexo J de la CISPR25 y proporciona dos métodos. Se escogió el método de antena modelada de cable largo y se puso en práctica. Los resultados de la medición se compararon con los resultados de referencia que proporciona el Anexo J y aunque en algunas medidas existen desviaciones mayores del máximo requerido, el anexo J lo permite siempre que se cumpla al menos con el 90% de las frecuencias medidas. Se obtuvo un 92,52% de cumplimiento, con lo que la validación fue positiva. Para finalizar se equipó la SAC con todo lo necesario para su puesta en marcha, equipos, cables, monitorización… Actualmente, la SAC 4 es una cámara operativa para medidas de emisiones según la CISPR25. 4.1 LINEAS FUTURAS Durante los siguientes meses e incluso años después de la puesta en marcha de SAC4 será necesario realizarle mejoras para cumplir con los cambios que surjan en la normativa o incluso en los equipos bajo prueba. Durante las primeras semanas de funcionamiento se vio la necesidad de incluir una plataforma elevadora a la entrada de la puerta para que sea mas facil meter y sacar equipos pesados de ella. Por otra parte, para ciertos equipos es necesario el uso de aire comprimido, ya sea bien para refrijerar o para activar algun mecanismo del propio EUT, de momento no se ha incorporado este mecanismo en SAC4 ya que los equipos que lo han necesitado se han derivado a otras salas, pero se prevee incorporarlo en un futuro para que SAC4 sea completamente autonoma. ANEXOS Dado el volumen de datos generados para la realización del presente estudio, se ha optado por incluir la información más relevante en los anexos siguientes. Anexo 1 CISPR25 CISPR/D/425A/CDV COMMITTEE DRAFT FOR VOTE (CDV) PROJET DE COMITÉ POUR VOTE (CDV) Project number CISPR 25 Ed. 4 Numéro de projet IEC/TC or SC: CISPR/D CEI/CE ou SC: Secretariat / Secrétariat Germany Submitted for parallel voting in CENELEC Soumis au vote parallèle au CENELEC Date of circulation Date de diffusion 2015-02-20 Closing date for voting (Voting mandatory for P-members) Date de clôture du vote (Vote obligatoire pour les membres (P)) 2015-05-15* Also of interest to the following committees Intéresse également les comités suivants CISPR/A, TC69 Supersedes document Remplace le document CISPR/D/419/CD, CISPR/D/424/CC Proposed horizontal standard Norme horizontale suggérée Other TC/SCs are requested to indicate their interest, if any, in this CDV to the TC/SC secretary Les autres CE/SC sont requis d’indiquer leur intérêt, si nécessaire, dans ce CDV à l’intention du secrétaire du CE/SC Functions concerned Fonctions concernées Safety Sécurité EMC CEM Environment Environnement Quality assurance Assurance qualité CE DOCUMENT EST TOUJOURS À L'ÉTUDE ET SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION. IL NE PEUT SERVIR DE RÉFÉRENCE. LES RÉCIPIENDAIRES DU PRÉSENT DOCUMENT SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, LA NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. THIS DOCUMENT IS STILL UNDER STUDY AND SUBJECT TO CHANGE. IT SHOULD NOT BE USED FOR REFERENCE PURPOSES. RECIPIENTS OF THIS DOCUMENT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. Titre : CISPR 25: Véhicules, bateaux et moteurs á combustion interne - Caractéristique des pertubations radioélectriques - Limites et méthodes de mesure pour la protection des récepteurs embarqués Title : CISPR 25: Vehicles, boats and internal combustion engines - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers Introductory note This draft contains test methods for vehicles in charging mode as well as specific methods needed to test components for a shielded high voltage board net as used in electric and hybrid electric vehicles. It also contains the results of the CISPR/D-CISPR/A-project on chamber validation for ALSEs used for component testing. *IEC CO Note: Please be informed that an “A” version of the CDV is circulated due to a problem which occurred in the document during the pdf conversion with some figures and the formatting of the document. The closing date for voting remains unchanged. ATTENTION VOTE PARALLÈLE IEC – CENELEC L’attention des Comités nationaux de l’IEC, membres du CENELEC, est attirée sur le fait que ce projet de comité pour vote (CDV) de Norme internationale est soumis au vote parallèle. Les membres du CENELEC sont invités à voter via le système de vote en ligne du CENELEC. ATTENTION IEC – CENELEC PARALLEL VOTING The attention of IEC National Committees, members of CENELEC, is drawn to the fact that this Committee Draft for Vote (CDV) for an International Standard is submitted for parallel voting. The CENELEC members are invited to vote through the CENELEC online voting system. Copyright © 2015 International Electrotechnical Commission, IEC. All rights reserved. It is permitted to download this electronic file, to make a copy and to print out the content for the sole purpose of preparing National Committee positions. You may not copy or "mirror" the file or printed version of the document, or any part of it, for any other purpose without permission in writing from IEC. ® CISPR CDV 25  IEC 2014 – 2 – CISPR/D/425A/CDV CONTENTS FOREWORD .......................................................................................................................... 9 INTRODUCTION .................................................................................................................. 11 1 Scope ........................................................................................................................... 12 2 Normative references .................................................................................................... 13 3 Definitions..................................................................................................................... 14 4 Requirements common to vehicle and component/module emissions measurement ...... 20 4.1 General test requirements and test plan .......................................................... 20 4.1.1 Categories of disturbance sources (as applied in the test plan) ...... 20 4.1.2 Test plan ........................................................................................ 20 4.1.3 Determination of conformance of equipment under test (EUT) with limits ...................................................................................................... 20 4.1.4 Operating conditions ...................................................................... 22 4.1.5 Test report ..................................................................................... 22 4.2 Shielded enclosure .......................................................................................... 22 4.3 Absorber-lined shielded enclosure (ALSE) ...................................................... 22 4.3.1 Size ............................................................................................... 23 4.3.2 Objects in ALSE ............................................................................. 23 4.3.3 ALSE performance validation ......................................................... 23 4.4 Measuring instrument ...................................................................................... 23 4.4.1 Spectrum analyser parameters ....................................................... 23 4.4.2 Scanning receiver parameters ........................................................ 24 4.5 Power supply .................................................................................................. 27 5 Measurement of emissions received by an antenna on the same vehicle ...................... 28 5.1 Antenna measuring system ............................................................................. 28 5.1.1 Type of antenna ............................................................................. 28 5.1.2 Measuring system requirements ..................................................... 29 5.2 Method of measurement .................................................................................. 30 5.3 Test setup for vehicle in charging mode .......................................................... 32 5.3.1 a.c. power charging without communication ................................... 32 5.3.2 a.c. or d.c. power charging with communication line(s) or with signal line(s) ............................................................................................ 35 5.4 Examples of limits for vehicle radiated disturbances ........................................ 40 6 Measurement of components and modules ................................................................... 44 6.1 General ........................................................................................................... 44 6.2 Test equipment ............................................................................................... 44 6.2.1 Reference ground plane ................................................................. 44 6.2.2 Power supply and AN ..................................................................... 44 6.2.3 Load Simulator ............................................................................... 45 6.2.4 Signal/control line filters ................................................................. 45 6.3 Conducted emissions from components/modules – Voltage method ................ 46 6.3.1 General .......................................................................................... 46 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 3 – CISPR/D/425A/CDV 6.3.2 Reference ground plane arrangement ............................................ 47 6.3.3 Limits for conducted disturbances from components/modules – Voltage method ........................................................................................... 55 6.4 Conducted emissions from components/modules – current probe method ....... 57 6.4.1 Test setup ...................................................................................... 57 6.4.2 Test procedure ............................................................................... 57 6.4.3 Limits for conducted disturbances from components/modules – Current probe method ................................................................................. 60 6.5 Radiated emissions from components/modules - ALSE method ....................... 61 6.5.1 General .......................................................................................... 61 6.5.2 Test setup ...................................................................................... 61 6.5.3 Test procedure ............................................................................... 65 6.5.4 Limits for radiated disturbances from components/modules – ALSE method ........................................................................................... 71 6.6 Radiated emissions from components/modules – TEM cell method ................. 73 6.7 Radiated emissions from components/modules – Stripline method .................. 74 Annex A (informative) Flow chart for checking the applicability of CISPR 25 ....................... 75 Annex B (normative) Antenna matching unit – Vehicle test .................................................. 76 B.1 Antenna matching unit parameters (150 kHz to 6,2 MHz) ................................ 76 B.2 Antenna matching unit – verification ................................................................ 76 B.2.1 Gain measurement ......................................................................... 76 B.2.2 Test procedure ............................................................................... 76 B.3 Impedance measurement ................................................................................ 76 Annex C (informative) Sheath-current suppressor ............................................................... 78 C.1 General Information ........................................................................................ 78 C.2 Suppressor Construction ................................................................................. 78 Annex D (informative) Guidance for the determination of the noise floor of active vehicle antennas in the AM and FM Range ............................................................................... 80 Annex E (normative) Artificial Networks (AN), Artificial Mains Networks (AMN) and Asymmetric Artificial Networks (AAN) ............................................................................................... 85 E.1 General ........................................................................................................... 85 E.2 Artificial networks (AN) .................................................................................... 85 E.2.1 Component powered by LV ............................................................ 85 E.2.2 Component powered by HV ............................................................ 87 E.2.3 Component involved in charging mode connected to d.c. power mains ...................................................................................................... 90 E.2.4 Vehicle in charging mode connected to d.c. power mains ............... 90 E.3 Artificial Mains networks (AMN) ....................................................................... 90 E.3.1 Component AMN ............................................................................ 90 E.3.2 Vehicle in charging mode connected to a.c. power mains ............... 90 E.4 Asymmetric artificial network (AAN):................................................................ 90 E.4.1 Symmetric communication lines ..................................................... 90 E.4.2 PLC on power lines ........................................................................ 91 E.4.3 PLC (technology) on control pilot ................................................... 92 Annex F (informative) Radiated emissions from components/modules – TEM cell method ... 94 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 10 – CISPR/D/425A/CDV The following significant changes were made with respect to the previous edition: 50 • inclusion of charging mode for EV and PHEV, 51 • overall improvement 52 • the methods for chamber validation have been included 53 • test methods for shielded power supply systems for high voltages for electric and hybrid electric 54 vehicles have been included 55 The text of this standard is based on the following documents: 56 FDIS Report on voting XX/XX/FDIS XX/XX/RVD 57 Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting 58 indicated in the above table. 59 This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2. 60 The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the stability 61 date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific 62 publication. At this date, the publication will be 63 • reconfirmed, 64 • withdrawn, 65 • replaced by a revised edition, or 66 • amended. 67 68 The National Committees are requested to note that for this publication the stability date is 2020. 69 THIS TEXT IS INCLUDED FOR THE INFORMATION OF THE NATIONAL COMMITTEES AND WILL BE DELETED AT THE 70 PUBLICATION STAGE. 71 72 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 11 – CISPR/D/425A/CDV INTRODUCTION 73 This International Standard is designed to protect on-board receivers from disturbances produced by 74 conducted and radiated emissions arising in a vehicle. 75 Test procedures and limits given are intended to provide provisional control of vehicle radiated 76 emissions, as well as component/module conducted/radiated emissions of long and short duration. 77 To accomplish this end, this standard: 78 • establishes a test method for measuring the electromagnetic emissions from the electrical 79 system of a vehicle; 80 • sets limits for the electromagnetic emissions from the electrical system of a vehicle; 81 • establishes test methods for testing on-board components and modules independent from the 82 vehicle; 83 • sets limits for electromagnetic emissions from components to prevent objectionable disturbance 84 to on-board receivers; 85 • classifies automotive components by disturbance duration to establish a range of limits. 86 87 NOTE Component tests are not intended to replace vehicle tests. Exact correlation between component and vehicle test performance is 88 dependent on component mounting location, harness length, routing and grounding, as well as antenna location. Component testing, 89 however, permits components to be evaluated prior to actual vehicle availability. 90 91 92 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 12 – CISPR/D/425A/CDV 93 94 VEHICLES, BOATS AND INTERNAL COMBUSTION ENGINES – 95 RADIO DISTURBANCE CHARACTERISTICS – 96 LIMITS AND METHODS OF MEASUREMENT FOR 97 THE PROTECTION OF ON-BOARD RECEIVERS 98 99 100 101 1 Scope 102 This International Standard contains limits and procedures for the measurement of radio disturbances in 103 the frequency range of 150 kHz to 2 500 MHz. The standard applies to any electronic/electrical 104 component intended for use in vehicles, trailers and devices. Refer to International Telecommunications 105 Union (ITU) publications for details of frequency allocations. The limits are intended to provide 106 protection for receivers installed in a vehicle from disturbances produced by components/modules in the 107 same vehicle. The method and limits for a complete vehicle (whether connected to the power mains for 108 charging purposes or not) are in Clause 5 and the methods and limits for components/modules are in 109 Clause 6. Only a complete vehicle test can be used to determine the component compatibility with 110 respect to a vehicle’s limit. 111 The receiver types to be protected are, for example, broadcast receivers (sound and television), land 112 mobile radio, radio telephone, amateur, citizens' radio, Satellite Navigation (GPS etc.) and Bluetooth. 113 For the purpose of this standard, a vehicle is a machine, which is self-propelled by an internal 114 combustion engine, electric means, or both. Vehicles include (but are not limited to) passenger cars, 115 trucks, agricultural tractors and snowmobiles. Annex A provides guidance in determining whether this 116 standard is applicable to particular equipment. 117 The limits in this standard are recommended and subject to modification as agreed between the vehicle 118 manufacturer and the component supplier. This standard is also intended to be applied by manufactur-119 ers and suppliers of components and equipment which are to be added and connected to the vehicle 120 harness or to an on-board power connector after delivery of the vehicle. 121 This International Standard does not include protection of electronic control systems from radio 122 frequency (RF) emissions, or from transient or pulse-type voltage fluctuations. These subjects are 123 included in ISO publications. 124 Since the mounting location, vehicle body construction and harness design can affect the coupling of 125 radio disturbances to the on-board radio, Clause 6 of this standard defines multiple limit levels. The 126 level class to be used (as a function of frequency band) shall be agreed upon between the vehicle 127 manufacturer and the component supplier. 128 CISPR 25 defines test methods for use by Vehicle Manufacturers and Suppliers, to assist in the design 129 of vehicles and components and ensure controlled levels of on-board radio frequency emissions. 130 Vehicle test limits are provided for guidance and are based on a typical radio receiver using the antenna 131 provided as part of the vehicle, or a test antenna if a unique antenna is not specified. The frequency 132 bands that are defined are not applicable to all regions or countries of the world. For economic reasons, 133 the vehicle manufacturer must be free to identify what frequency bands are applicable in the countries 134 in which a vehicle will be marketed and which radio services are likely to be used in that vehicle. 135 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 13 – CISPR/D/425A/CDV As an example, many vehicle models will probably not have a television receiver installed; yet the 136 television bands occupy a significant portion of the radio spectrum. Testing and mitigating noise sources 137 in such vehicles is not economically justified. 138 The vehicle manufacturer should define the countries in which the vehicle is to be marketed, then 139 choose the applicable frequency bands and limits. Component test parameters can then be selected 140 from CISPR 25 to support the chosen marketing plan. 141 The World Administrative Radio communications Conference (WARC) lower frequency limit in region 1 142 was reduced to 148,5 kHz in 1979. For vehicular purposes, tests at 150 kHz are considered adequate. 143 For the purposes of this standard, test frequency ranges have been generalized to cover radio services 144 in various parts of the world. Protection of radio reception at adjacent frequencies can be expected in 145 most cases. 146 Annex E defines artificial networks used for the measurement of conducted disturbances and for tests 147 on vehicles in charging mode. 148 Annex H defines a qualitative method of judging the degradation of radio communication in the 149 presence of impulsive noise. 150 Annex I defines test methods for shielded power supply systems for high voltage networks in electric 151 and hybrid vehicles. 152 Annex J defines methods for the validation of the ALSE and the reference ground plane used for 153 component testing. 154 Annex K lists work being considered for future revisions. 155 2 Normative references 156 The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated 157 references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced 158 document (including any amendments) applies 159 IEC 60050-161:1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161: Electromagnetic 160 compatibility 161 Amendment 1 (1997) 162 Amendment 2 (1998) 163 Amendment 3 (2014) 164 Amendment 4 (2014) 165 CISPR 12:2009, Vehicles, motorboats, and internal combustion engine-driven devices – Radio 166 disturbance characteristics - Limits and methods of measurement for the protection of receivers except 167 those installed in the vehicle/boat/device itself or in adjacent vehicles/boats/devices 168 CISPR 16-1-1:2010, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and 169 methods – Part 1-1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus – Measuring apparatus 170 Amendment 1 (2010) 171 Amendment 2 (2014) 172 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 14 – CISPR/D/425A/CDV CISPR 16-1-2:2014, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and 173 methods - Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - 174 Conducted disturbances 175 176 CISPR 16-1-4:2010, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and 177 methods - Part 1-4: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - 178 Radiated disturbances 179 Amendment 1 (2012) 180 CISPR 16-2-1:2014, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and 181 methods - Part 2-1: Methods of measurement of disturbances and immunity - Conducted disturbance 182 measurements 183 CISPR 16-2-3:2010, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and 184 methods - Part 2-3: Methods of measurement of disturbances and immunity - Radiated disturbance 185 measurements 186 Amendment 1 (2010) 187 Amendment 2 (2014) 188 ISO 11452-4:2011, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from 189 narrowband radiated electromagnetic energy — Part 4: Bulk current injection (BCI) 190 SAE ARP 958.1 Rev D: 2003-02 - Electromagnetic Interference Measurement Antennas; Standard 191 Calibration Method 192 3 Definitions 193 For the purpose of this International Standard, the following definitions apply. 194 3.1 195 absorber lined shielded enclosure (ALSE) 196 shielded enclosure/screened room with radio frequency-absorbing material on its internal ceiling and 197 walls 198 3.2 199 antenna factor 200 the factor which is applied to the voltage measured at the input connector of the measuring instrument 201 to give the field strength at the antenna 202 3.3 203 antenna matching unit 204 a unit for matching the impedance of an antenna to that of the 50 Ω measuring instrument over the 205 antenna measuring frequency range 206 3.4 207 class 208 a performance level agreed upon by the purchaser and the supplier and documented in the test plan 209 3.5 210 component continuous conducted emissions 211 the noise voltages/currents of a steady-state nature existing on the supply or other leads of a 212 component/module which may cause disturbance to reception in an on-board receiver 213 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 15 – CISPR/D/425A/CDV 3.6 214 compression point 215 the input signal level at which the gain of the measuring system becomes non-linear such that the 216 indicated output deviates from an ideal linear receiving system's output by the specified increment in dB 217 218 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 16 – CISPR/D/425A/CDV 3.7 219 device 220 a machine driven by an internal combustion engine which is not primarily intended to carry persons or 221 goods 222 Note devices include, but are not limited to, chainsaws, irrigation pumps, snow blowers, air compressors, and landscaping 223 equipment. 224 3.8 225 receiver terminal voltage (antenna voltage) 226 the voltage generated by a source of radio disturbance and measured in dB(mV) by a radio disturbance 227 measuring instrument conforming to the requirements of CISPR 16 228 3.9 229 RF boundary 230 an element of an EMC test setup that determines what part of the harness and/or peripherals are 231 included in the RF environment and what is excluded. It may consist of, for example, ANs, filter feed-232 through pins, RF absorber coated wire, and/or RF shielding. 233 3.10 234 artificial network (AN) 235 a network inserted in the supply lead or signal/load lead of apparatus to be tested which provides, in a 236 given frequency range, a specified load impedance for the measurement of disturbance voltages and 237 which may isolate the apparatus from the supply or signal sources/loads in that frequency range 238 Note network inserted in the d.c power lines of the vehicle in charging mode which provides, in a given frequency range, a 239 specified load impedance and which isolates the vehicle from the d.c power supply in that frequency range” 240 3.11 241 average detector 242 a detector, the output voltage of which is the average value of the envelope of an applied signal 243 Note The average value must be taken over a specified time interval. 244 [IEV 161-04-26] 245 3.12 246 bandwidth 247 248 bandwidth (of an equipment) 249 the width of a frequency band over which a given characteristic of an equipment or transmission 250 channel does not differ from its reference value by more than a specified amount or ratio 251 Note The given characteristic may be, for example, the amplitude/frequency characteristic, the phase/frequency characteristic 252 or the delay/frequency characteristic. 253 [IEV 161-06-09, modified] 254 bandwidth (of an emission or signal) 255 the width of the frequency band outside which the level of any spectral component does not exceed a 256 specified percentage of a reference level 257 [IEV 161-06-10] 258 259 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 17 – CISPR/D/425A/CDV 3.13 260 broadband emission 261 an emission which has a bandwidth greater than that of a particular measuring apparatus or receiver 262 Note An emission which has a pulse repetition rate (in Hz) less than the bandwidth of a particular measuring instrument can 263 also be considered as a broadband emission. 264 [IEV 161-06-11, modified] 265 3.14 266 disturbance suppression 267 action which reduces or eliminates electromagnetic disturbance 268 [IEV 161-03-22] 269 3.15 270 disturbance voltage; interference voltage (deprecated in this sense) 271 voltage produced between two points on two separate conductors by an electromagnetic disturbance, 272 measured under specified conditions 273 [IEV 161-04-01] 274 3.16 275 electromagnetic environment 276 the totality of electromagnetic phenomena existing at a given location 277 [IEV 161-01-01] 278 3.17 279 reference ground plane 280 a flat conductive surface whose potential is used as a common reference. 281 282 Note For the purpose of this standard, the reference ground plane is defined as the top metallic surface of the test bench/table. 283 [IEV 161-04-36] 284 3.18 285 narrowband emission 286 an emission which has a bandwidth less than that of a particular measuring apparatus or receiver 287 Note An emission which has a pulse repetition rate (in Hz) greater than the bandwidth of a particular measuring instrument can 288 also be considered as a narrowband emission. 289 [IEV 161-06-13] 290 3.19 291 peak detector 292 a detector, the output voltage of which is the peak value of an applied signal 293 [IEV 161-04-24] 294 295 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 18 – CISPR/D/425A/CDV 3.20 296 quasi-peak detector 297 a detector having specified electrical time constants which, when regularly repeated identical pulses are 298 applied to it, delivers an output voltage which is a fraction of the peak value of the pulses, the fraction 299 increasing towards unity as the pulse repetition rate is increased 300 [IEV 161-04-21] 301 3.21 302 shielded enclosure; screened room 303 a mesh or sheet metallic housing designed expressly for the purpose of electromagnetically separating 304 the internal and the external environment 305 [IEV 161-04-37] 306 3.22 307 validation reference ground plane 308 an elevated reference ground plane with the dimensions of 2,5 m x 1 m which is used as the standard 309 for the reference measurements/modelling per Annex J. The validation reference ground plane size and 310 grounding used during the reference measurements and/or modelling may be different than what a 311 laboratory would use during EUT measurements. 312 3.23 313 artificial mains network (AMN) 314 provides a defined impedance to the EUT at radio frequencies, couples the disturbance voltage to the 315 measuring receiver and decouples the test circuit from the supply mains. There are two basic types of 316 AMN, the V-network (V-AMN) which couples the unsymmetrical voltages, and the delta-network which 317 couples the symmetric and the asymmetric voltages separately. The terms line impedance stabilization 318 network (LISN) and V-AMN are used 319 Note network inserted in the power mains of the vehicle in charging mode or of a component (e.g. charger) which provides, in 320 a given frequency range, a specified load impedance and which isolates the vehicle /component from the power mains in that 321 frequency range” 322 3.24 323 Asymmetric artificial network (AAN) 324 network used to measure (or inject) asymmetric (common mode) voltages on unshielded symmetric 325 signal (e.g. telecommunication) lines while rejecting the symmetric (differential mode) signal 326 Note This network is inserted in the communication/signal lines of the vehicle in charging mode or of a component (e.g. 327 charger) to provide a specific load impedance and/or a decoupling (e.g. between telecommunication signal and power main) 328 3.25 329 measurement time 330 the effective, coherent time for a measurement result at a single frequency 331 - for the peak detector, the effective time to detect the maximum of the signal envelope, 332 - for the quasi-peak detector, the effective time to measure the maximum of the weighted envelope 333 - for the average detector, the effective time to average the signal envelope 334 335 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 19 – CISPR/D/425A/CDV 3.26 336 bonded (ground connection and d.c. resistance) 337 when the term “bonded” is used to describe a grounding connection within this standard, the purpose of 338 the bonding is to provide the lowest possible impedance (resistance and inductance) connection 339 between two metallic parts (see 5.3 of CISPR 16-2-1). The d.c. resistance of this connection shall not 340 exceed 2,5 mΩ. 341 Note A low current (≤100 mA) 4-wire milliohm meter is recommended for this measurements 342 3.27 343 low voltage (LV) 344 operating d.c. voltage below 60 V, e.g. nominal voltages of 12 V, 24 V or 48 V 345 Note The term low voltage may be defined with a different voltage range in other standards. 346 3.28 347 high voltage (HV) 348 operating voltage between 60 V to 1 000 V. 349 Note The term low voltage may be defined with a different voltage range in other standards. 350 351 352 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 26 – CISPR/D/425A/CDV 514 Service / Band Frequency MHz Peak detection Quasi-peak detection Average detection BW at -6 dB Step size Min. measur ement time BW at -6 dB Step size Min. measur ement time BW at -6 dB Step size Min. measur ement time BROADCAST LW 0,15 - 0,30 9 kHz 5 kHz 50 ms 9 kHz 5 kHz 1 s 9 kHz 5 kHz 50 ms MW 0,53 - 1,8 SW 5,9 - 6,2 FM 76 - 108 120 kHz 50 kHz 5 ms 120 kHz 50 kHz 1 s 120 kHz 50 kHz 5 ms TV Band I 41 - 88 TV Band III 174 - 230 DAB III 171 - 245 TV Band IV/V 468 - 944 DTTV 470 - 770 120 kHz 50 kHz 5 ms Does not apply Does not apply Does not apply 120 kHz 50 kHz 5 ms DAB L band 1 447 – 1 494 SDARS 2 320 – 2 345 MOBILE SERVICES CB 26 - 28 9 kHz 5 kHz 50 ms 9 kHz 5 kHz 1 s 9 kHz 5 kHz 50 ms VHF 30 - 54 120 kHz 50 kHz 5 ms 120 kHz 50 kHz 1 s 120 kHz 50 kHz 5 ms VHF 68 - 87 VHF 142 -175 Analogue UHF 380 - 512 RKE 300 - 330 RKE 420 - 450 Analogue UHF 820 - 960 GSM 800 860 - 895 EGSM/GSM 900 925 - 960 GPS L1 civil 1 567 – 1 583 Does not apply Does not apply Does not apply Does not apply Does not apply Does not apply 9 kHz 5 kHz 5 ms GLONASS L1 1 591 – 1 613 GSM 1800 (PCN) 1 803 – 1 882 120 kHz 50 kHz 5 ms Does not apply Does not apply Does not apply 120 kHz 50 kHz 5 ms GSM 1900 1 850 – 1 990 3G / IMT 2000 1 900 – 1 992 3G / IMT 2000 2 010 – 2 025 3G / IMT 2000 2 108 – 2 172 Bluetooth/802. 11 2 400 – 2 500 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 27 – CISPR/D/425A/CDV Note For emissions generated by brush commutator motors without an electronic control unit, t he maximum step size may be increased up to 5 times the bandwidth Table 2 – Scanning receiver parameters 515 516 4.5 Power supply 517 The power supply shall have adequate regulation to maintain the supply voltage Us within the ranges 518 specified: 519 Vehicle tests: Ignition on, engine off 520 The vehicle battery voltage shall be recorded before and after the measurement with ignition off and 521 battery disconnected from the vehicle electrical network. The values shall be within the following values: 522 Us =         − + 1 2 12 V for systems with 12 V nominal supply voltage 523 Us =         − + 2 4 24 V for systems with 24 V nominal supply voltage 524 Vehicle tests: Engine running 525 The vehicle battery voltage shall be recorded before and after the measurement with engine running in 526 idle mode and battery connected to the vehicle electrical network. The values shall be within the 527 following values: 528 Us =         − + 0 3 13 V for systems with 12 V nominal supply voltage 529 Us =         − + 0 6 26 V for systems with 24 V nominal supply voltage 530 NOTE Most of the vehicle tests will be performed without the engine running, but with the ignition switched on, therefore care 531 must be taken to ensure that the battery is sufficiently well charged. A permanent recording of the battery voltage may be 532 installed during the measurements as a complementary information. 533 Vehicle tests: Charging mode 534 The d.c. power supply voltage during the test shall be nominal ±10 %. 535 The a.c. power supply voltage during the test shall be nominal –15 % / +10 %. The rated value of the 536 frequency shall be nominal ±1 %. 537 Us =         − + 1 1 14 V for systems with 12 V nominal supply voltage 538 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 28 – CISPR/D/425A/CDV Us =         − + 2 4 24 V for systems with 24 V nominal supply voltage 539 Component/module tests: 540 The d.c. power supply voltage during the test shall be nominal ±10 %. 541 The a.c. power supply voltage during the test shall be nominal –15 % / +10 %. The rated value of the 542 frequency shall be nominal ±1 %. 543 Unless otherwise stated in the test plan the values below shall be used. 544 Us =         − + 1 1 13 V for systems with 12 V nominal supply voltage 545 Us =         − + 2 2 26 V for systems with 24 V nominal supply voltage 546 Us =         − + 4 4 48 V for systems with 48 V nominal supply voltage 547 The power supply shall also be adequately filtered such that the RF noise produced by the power supply 548 is at least 6 dB lower than the limits specified in the test plan. 549 When specified in the test plan, a vehicle battery shall be connected in parallel with the power supply. 550 5 Measurement of emissions received by an antenna on the same vehicle 551 5.1 Antenna measuring system 552 5.1.1 Type of antenna 553 An antenna of the type to be supplied with the vehicle shall be used as the measurement antenna for 554 the bands for which it is designed to be used for radio reception. 555 If no antenna is to be furnished with the vehicle (as is often the case with a mobile radio system), the 556 antenna types in Table 3 shall be used for the test. The antenna type and location shall be included in 557 the test plan. 558 If an active antenna is used, the noise floor of the measured signal at the radio antenna connector may 559 increase (see also the note in 5.4). 560 Table 3 – Antenna types 561 Frequency MHz Antenna type 0,15 to 6,2 1 m monopole CISPR CDV 25  IEC 2014 – 29 – CISPR/D/425A/CDV 26 to 54 Loaded quarter-wave monopole 68 to 1 000 Quarter-wave monopole 1 000 to 2 500 As recommended by the vehicle manufacturer 562 5.1.2 Measuring system requirements 563 5.1.2.1 Broadcast bands 564 For each band, the measurement shall be made with instrumentation which has the following specified 565 characteristics. 566 5.1.2.1.1 AM broadcast: 567 Long wave (0,15 MHz to 0,3 MHz) 568 Medium wave (0,53 MHz to 1,8 MHz) 569 Short wave (5,9 MHz to 6,2 MHz) 570 The measuring system consisting of antenna element, antenna matching unit, coaxial cable(s) and 571 preamplifier, if used, shall have the following characteristics: 572 – noise floor of the measurement system shall be at least 6 dB lower than the applicable limits. 573 Antenna matching unit 574 – input impedance shall have a resistance of at least 100 kΩ in parallel with a maximum 575 capacitance of 10 pF; 576 – output impedance: 50 Ω resistive; 577 – gain: The gain (or attenuation) shall be known with an accuracy of ± 0,5 dB. The gain shall 578 remain within a 6 dB envelope for each frequency band as shown in Figure 2. Verification shall 579 be performed in accordance with Annex B; 580 Gain (dB) 6 dB envelope 14 6 8 10 12 f Low f High 581 582 Figure 2 – Example of gain curve 583 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 30 – CISPR/D/425A/CDV 584 – compression point: The 1 dB compression point shall occur at a sine wave voltage level 585 (generator output level) greater than 60 dB(mV). Verification shall be performed in accordance 586 with annex B; 587 5.1.2.1.2 FM broadcast (76 MHz to 108 MHz) and Digital audio and TV broadcast 588 Measurements shall be taken with a measuring instrument which has an input impedance of 50 Ω. If the 589 voltage standing wave ratio (VSWR) of the antenna is greater than 2:1 an input matching network shall 590 be used. Appropriate correction shall be made for any attenuation/gain of the matching unit. 591 5.1.2.2 Mobile services (26 MHz to 2 500 MHz) 592 Measurements shall be taken with a measuring instrument which has an input impedance of 50 Ω. If the 593 voltage standing wave ratio (VSWR) of the antenna is greater than 2:1 an input matching network shall 594 be used. Appropriate correction shall be made for any attenuation/gain of the matching unit. 595 5.2 Method of measurement 596 The disturbance voltage shall be measured at the receiver end of the antenna coaxial cable using the 597 ground contact of the connector as reference. The antenna connector shall be grounded to the housing 598 of the on-board radio. The radio housing shall be grounded to the vehicle body using the production 599 harness. A coaxial bulkhead connector shall be used for connection to the measuring instrument outside 600 the shielded room. In the case of an active vehicle antenna, which is fed by the radio via the antenna 601 cable (phantom network), a decoupling network similar to that used in the radio shall be installed at the 602 antenna connector to feed the active antenna from the vehicle supply voltage. 603 When making measurements in the AM broadcast bands (LW, MW, SW), the vehicle/matching unit 604 ground and ground of the ALSE shall be electrically isolated from each other by means such as an 605 isolation transformer, sheath-current suppressor, battery-powered measurement instrumentation, fiber 606 optics, etc. Appropriate correction shall be made for the insertion loss of any isolation network. (See 607 Annex C for an example of a sheath-current suppressor). 608 Note The use of a high-quality coaxial cable e.g. double-shielded cable for connection to the measuring instrument is recom-609 mended as well as the use of ferrite rings on the cable for suppression of surface currents. 610 Some vehicles may allow a receiver to be mounted in several locations (e.g. under the instrument panel, 611 under the seat, etc.). In these cases a test shall be carried out as specified in the test plan for each 612 receiver location. 613 The test setup is described in Figure 3. 614 615 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 31 – CISPR/D/425A/CDV 616 617 1 000 min. 1 000 min 2 6 831 4 5 7 910 12 109 109 11 - or - 14 13 16 100 (±25) 800 (+200/-0) 100 (+200/-0) 15 Dimensions in mm 1 000 min 1 000 min Key 618 619 1 Measuring instrument 620 2 ALSE 621 3 Bulkhead connector 622 4 Antenna (see 5.1) 623 5 Vehicle 624 6 Typical absorber material 625 7 Antenna coaxial cable 626 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 627 9 Housing of on-board radio 628 10 Impedance matching unit (when required) 629 11 Modified coaxial "T" connector 630 12 AM broadcast band ground isolation network (when required) 631 13 Artificial Mains Network (only for Charging mode configuration) 632 14 Power mains (only for Charging mode configuration) 633 15 Charging cable (only for Charging mode configuration) 634 16 Insulating support (only for Charging mode configuration) 635 Figure 3 –Vehicle-radiated emissions – Example for test layout 636 (end view with monopole antenna) 637 638 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 32 – CISPR/D/425A/CDV 5.3 Test setup for vehicle in charging mode 639 The various configurations (a.c. or d.c., with or without communication) are considered in this clause. 640 5.3.1 a.c. power charging without communication 641 5.3.1.1 Power mains 642 The power mains socket can be placed anywhere in the test location with the following conditions: 643 – It shall be placed on the reference ground plane. 644 – The length of the harness between the power mains socket and the AMN(s) shall be kept as 645 short as possible. 646 – The harness shall be placed on the reference ground plane. 647 5.3.1.2 Artificial mains network 648 Power mains shall be applied to the vehicle through 50 µH/50 Ω AMN(s) (see Annex E). 649 The AMN(s) shall be mounted directly on the reference ground plane. The case of the AMN(s) shall be 650 bonded to the reference ground plane. The d.c. resistance between the ground of the AMN 651 measurement port and the ground plane shall not exceed 2,5 mΩ 652 The measuring port of each AMN shall be terminated with a 50 Ω load. 653 The power charging cable shall be placed in a straight line between the AMN(s) and the vehicle 654 charging plug and shall be routed perpendicularly to the vehicle longitudinal axis as shown in Figure 4 655 and 5. 656 For vehicles with plug located front/rear of the vehicle, the AMN shall be placed on one side of the 657 vehicle and perpendicularly to the vehicle power charging plug and shall be aligned with the vehicle 658 charging cable. 659 5.3.1.3 Power charging cable 660 The power charging cable shall be placed in a straight line between the AMN(s) and the vehicle 661 charging plug. The projected cable length shall be 800 (+200 / -0) mm. 662 If the length of the cable is longer than 1 m, the extraneous length shall be “Z-folded” in less than 0,5 m 663 width. If it is impractical to do so because of cable bulk or stiffness, or because the testing is being done 664 at a user installation, the disposition of the excess cable shall be precisely noted in the test report.The 665 charging cable at vehicle side shall hang vertically at a distance of 100 (+200 / -0) mm from the vehicle 666 body. 667 The whole cable shall be placed on a non-conductive, low relative permittivity (dielectric-constant) 668 material (εr ≤ 1,4), at (100 ± 25) mm above the reference ground plane. 669 5.3.1.4 Measuring system 670 The measuring system (receiver, impedance matching unit, cable…) shall be placed as defined in 671 Figure 3. 672 Examples of test setups are shown in Figures 4 and 5. 673 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 33 – CISPR/D/425A/CDV 100 (+200 / -0) mm 800 (+200 / -0) mm 5 13 2(100±25) mm 4 Front view 674 800 (+200 / -0) mm Extraneous length Z- folded 4 5 1 2 3 5 500 mm max Top view 675 Key 676 1 Vehicle under test 677 2 Insulating support 678 3 Charging cable 679 4 Artificial Mains Network(s) grounded 680 5 Power mains socket (see 5.3.1.1, alternative positions shown in the figure) 681 Figure 4 – Example of test setup for vehicle with plug located on vehicle side 682 (a.c. powered without communication) 683 684 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 34 – CISPR/D/425A/CDV 800 (+200 / -0) mm 5 13 2(100±25) mm 4 Front view 685 Extraneous length Z-folded 1 2 3 500 mm max Top view 4 55 800 (+200 / -0) mm 100 (+200 / -0) mm 686 687 Key 688 1 Vehicle under test 689 2 Insulating support 690 3 Charging cable 691 4 Artificial Mains Network(s) grounded 692 5 Power mains socket (see 5.3.1.1, alternative positions shown in the figure) 693 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 35 – CISPR/D/425A/CDV Figure 5 – Example of test setup for vehicle with plug located front / rear of vehicle 694 (a.c. powered without communication) 695 696 5.3.2 a.c. or d.c. power charging with communication line(s) or with signal line(s) 697 5.3.2.1 General 698 This configuration concerns charging mode for a.c. power and for d.c. power using communications or 699 signal lines. 700 Note In some cases the lines used for communication between vehicle and charging station cannot be considered as 701 “communication line” (as defined in CISPR 22) but rather as signal lines. 702 5.3.2.2 Charging station / Power mains 703 The charging station may be placed either in the test location or outside the test location. 704 Note If communications between the vehicle and the charging station can be simulated, the charging station may be replaced 705 by the supply from power mains. 706 In both case duplicated power mains and communication or signal lines socket(s) shall be placed in the 707 test location with the following conditions: 708 – It shall be placed on the reference ground plane. 709 – The length of the harness between the power mains / communication or signal lines socket and 710 the AMN(s) / AN(s) / AAN(s) shall be kept as short as possible. 711 – The harness between the power mains / communication or signal lines socket and the AMN(s) / 712 AN(s) / AAN(s) shall be placed on the reference ground plane. 713 Note The power mains and communication or signal lines socket(s) should be filtered. 714 If the charging station is placed inside the test location then harness between charging station and the 715 power mains / communication or signal lines socket shall be placed with the following conditions : 716 – The harness at charging station side shall hang vertically down to the reference ground plane. 717 – The extraneous length shall be placed as close as possible of the reference ground plane and 718 “Z-folded” if necessary. 719 5.3.2.3 Artificial mains networks / artificial networks 720 A.c. Power mains shall be applied to the vehicle through 50 µH/50 Ω AMN(s) (see Annex E). 721 D.c. power mains shall be applied to the vehicle through 5 µH/50 Ω High Voltage Artificial Networks 722 (HV-AN(s))”. (see Annex E). 723 The AMN(s) / HV-AN(s) shall be mounted directly on the reference ground plane. The cases of the 724 AMN(s) / HV-AN(s) shall be bonded to the reference ground plane. The d.c. resistance between the 725 ground of the AMN / HV-AN measurement port and the ground plane shall not exceed 2,5 mΩ 726 The measuring port of each AMN / HV-AN shall be terminated with a 50 Ω load. 727 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 42 – CISPR/D/425A/CDV a LW: Long wave, MW: Medium wave, SW: Short wave (amplitude modulation, AM) VHF: Very high frequency, UHF: Ultra high frequency (frequency modulation, FM) DAB: Digital audio broadcasting, TV: Television, DTTV: Digital Terrestrial Television RKE: Remote keyless entry, GPS: Global positioning system, GSM: Global system mobile 3G: Third generation b In this analogue service the peak and quasi-peak limits can be relaxed by 6 dB for short duration disturbances (e.g. short duration PK (or QPK) limit = PK (or QPK) limit + 6 dB) c Analogue TV only d This limit is less stringent than the analogue limit and should only be applied where analogue TV is no longer in use e The bandwidth and frequency steps to be used for the GPS and GLONASS L1 civil band are respectively 9 kHz and 5 kHz rather than the bandwidth and frequency steps defined in Table 1 and Table 2 for services above 30 MHz. f RKE limits are defined over a large frequency band. Any modification of the average limit around the operating frequency due to sensitivity of RKE systems should be defined in the test plan. g The values given in the table apply for the 1 574,42 MHz to 1 576,42 MHz frequency range. The limits for the whole GPS L1 frequency range are given in Figure 8a. h The values given in the table apply for the 1 598,065 MHz to 1 606,5 MHz frequency range. The limits for the whole GLONASS L1 frequency range are given in Figure 8b. NOTE 1 Stereo signals may be more susceptible to disturbance than monaural signals in the FM broadcast band. This phenomenon has been factored into the FM (76 MHz to 108 MHz) limits. NOTE 2 All values listed in this table are valid for the bandwidths in Tables 1 and 2. If measurements have to be performed with different bandwidths than those specified in Tables 1 and 2 because of ambient noise requirements, then applicable limits should be defined in the test plan and the applied limits and bandwidths should be documented in the test report. 788 -10 0 10 20 30 40 50 1567,42 1568,42 1569,42 1570,42 1571,42 1572,42 1573,42 1574,42 1575,42 1576,42 1577,42 1578,42 1579,42 1580,42 1581,42 1582,42 1583,42 Level in dB(µV) frequency in MHz 789 Figure 8a – Average limit for radiated disturbances from vehicles GPS band 790 1 567,42 to 1 583,42 MHz 791 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 43 – CISPR/D/425A/CDV -10 0 10 20 30 40 50 1591,065 1592,065 1593,065 1594,065 1595,065 1596,065 1597,065 1598,065 1606,500 1607,500 1608,500 1609,500 1610,500 1611,500 1612,500 1613,500 Level in dB(µV) frequency in MHz 792 Figure 8b – Average limit for radiated disturbance from vehicles GLONASS band 793 1 591,065 to 1 613,5 MHz 794 795 NOTE - If an active antenna is used, the noise floor may increase. The additional noise floor depends on the type of antenna 796 and must be subtracted from the measured value to determine the real value of the disturbance using the following formula (all 797 terms in μV): 798 2 2noiseAntenna Measured eDisturbanc real UUU −= (2) 799 A relaxation of the limit because of the active antenna noise floor does not guarantee compliance. Subsequent changes to the 800 active antenna design may result in non-compliance. This topic remains under study. Annex D describes a method to determine 801 the noise floor of an active antenna. 802 803 804 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 44 – CISPR/D/425A/CDV 6 Measurement of components and modules 805 6.1 General 806 For LV components test methods and requirements are defined in this clause. 807 For LV/HV components additional test methods and limits are defined in Annex I. 808 For LV/HV components: 809 – Conducted emission (voltage method) on LV lines shall be performed according to setup defined 810 in clause I.3 and requirement in 6.2.3 811 – Conducted emission (voltage method) on HV lines shall be performed according to setup defined 812 in clause I.3 and requirement in I.3.3 813 6.2 Test equipment 814 6.2.1 Reference ground plane 815 The reference ground plane shall be defined as the top metallic surface of the test bench/table. 816 The reference ground plane shall be made of 0,5 mm thick (minimum) copper, brass, bronze or 817 galvanized steel. 818 The minimum size of the reference ground plane for conducted emissions (voltage method) shall be 819 1 000 mm x 400 mm. 820 The minimum size of the reference ground plane for conducted emissions (current probe method) shall 821 be 2 500 mm x 400 mm. 822 The minimum width of the reference ground plane for radiated emissions shall be 1 000 mm. The 823 minimum length of the reference ground plane for radiated emissions shall be 2 000 mm, or underneath 824 the entire equipment plus 200 mm, whichever is larger. 825 The height of the reference ground plane (test bench) shall be (900 ± 100) mm above the floor. 826 The distance from the edge of the ground strap to the edge of the next strap shall not be greater than 827 300 mm. The maximum length to width ratio for the ground straps shall be 7:1. 828 Note 1 Because of resonances of the reference ground plane the location, width and length of the bond straps may influence 829 the measurement results. A sufficient number of low inductive bond straps are necessary to ensure a low impedance 830 connection to the shielded room. 831 6.2.2 Power supply and AN 832 For the tests defined in 6.3, 6.4, 6.5, 6.6 and 6.7, each positive EUT power supply lead shall be 833 connected to the power supply through an artificial network. For the TEM cell emissions tests of 6.6, an 834 AN with a coaxial connector will facilitate connection to the TEM cell EUT power connector. The AN 835 shall have a nominal 5 mH inductance. The impedance characteristics and a suggested schematic are 836 shown in Annex E. 837 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 45 – CISPR/D/425A/CDV Power supply is assumed to be negative ground. If the EUT utilizes a positive ground then the test 838 setups shown in the figures need to be adapted accordingly. Depending on the intended EUT 839 installation in the vehicle: 840 – EUT remotely grounded (vehicle power return line longer than 200 mm): two artificial networks 841 are required, one for the positive supply line and one for the power return line. 842 – EUT locally grounded (vehicle power return line 200 mm or shorter): one artificial network is 843 required, for the positive supply. 844 The AN(s) shall be mounted directly on the reference ground plane. The case(s) of the AN(s) shall be 845 bonded to the reference ground plane. The d.c. resistance between the ground of the AN measurement 846 port and the ground plane shall not exceed 2,5 mΩ 847 The power supply return shall be connected to the reference ground plane (between the power supply 848 and the AN(s)). 849 The measuring port of the AN not connected to the measuring instrument shall be terminated with a 50 Ω load. 850 6.2.3 Load Simulator 851 The load simulator includes sensors and actuators, and terminates the test harness connected to the 852 EUT. 853 To ensure sufficient reproducibility the same termination must be used for each measurement either by 854 using special termination equipment (e.g. artificial networks, filters) – located at the RF boundary – or 855 by using the same load simulator. 856 6.2.4 Signal/control line filters 857 In the TEM cell test method using the coaxial connectors for EUT leads each lead shall pass through a 858 filter which has impedance characteristics similar to that of the AN defined above. 859 The attenuation of the filters shall be specified for the whole frequency range of the intended 860 component/module test (see 6.3 to 6.7) according to the requirements shown in Figure 9. The minimum 861 attenuation shall be more than 40 dB from 30 MHz up to the upper cut-off frequency (fc), which depends 862 on the intended test method. Figure 9 shows e.g. an upper cut-off frequency (fc) of the chosen test 863 method of 400 MHz. 864 NOTE Other low pass RF filter configurations may be used if the filter characteristics are not applicable to special wanted 865 signals of the EUT's inputs or outputs (e.g. high speed network data interfaces). The filters shall be specified in the test plan. 866 867 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 46 – CISPR/D/425A/CDV 0 10 20 30 40 50 110 100 1000 Frequency MHz Attenuation dB 868 Figure 9 – Example for the required minimum attenuation 869 of the Signal / Control line filters 870 The attenuation of such a filter can be determined by a two-port network analyser measurement (-s21). 871 The input and output impedance of the network analyzer shall be 50 Ω. 872 The test setup is shown in Figure 10. 873 Note Equivalent methods for measuring in a 50 Ω system such as a measuring receiver or equivalent equipment with built-in 874 tracking generator can also be used for the measurement since only the magnitude of the attenuation is to be measured. 875 876 network analyzer signal/ control line filter 877 878 Figure 10 – Setup for measurement of the filter attenuation 879 6.3 Conducted emissions from components/modules – Voltage method 880 6.3.1 General 881 Voltage measurements are able to characterize the emissions on single leads only. The test method is 882 not usable to characterize the radiated emission transmitted e.g. by different antenna structures on the 883 printed board of electronic components or to characterize the efficiency of shielding. Therefore, voltage 884 measurements are not able to characterize the complete EUT emission. At lower frequencies (e.g. in 885 the AM-bands) voltage measurements usually ensure more dynamic range than radiated measurements. 886 (fc) CISPR CDV 25  IEC 2014 – 47 – CISPR/D/425A/CDV 6.3.2 Reference ground plane arrangement 887 6.3.2.1 Test setup 888 6.3.2.1.1 Location of the EUT 889 The EUT shall be placed on a non-conductive, low relative permittivity material (εr ≤ 1,4), at (50 ± 5) mm 890 above the reference ground plane. 891 The case of the EUT shall not be grounded to the reference ground plane unless it is intended to 892 simulate the actual vehicle configuration. 893 All sides of the EUT shall be at least 100 mm from the edge of the reference ground plane. In the case 894 of a grounded EUT, the ground connection point shall also have a minimum distance of 100 mm from 895 the edge of the reference ground plane. 896 6.3.2.1.2 Location of the test harness 897 The power supply line(s) between the connector of the AN(s) and the connector(s) of the EUT (lp) shall 898 have a standard length of () 200 0 200 + mm. 899 The harness shall be placed in a straight line on a non-conductive, low relative permittivity material 900 (εr ≤ 1,4), at (50 ± 5) mm above the reference ground plane. 901 To minimize the coupling between power and input/output leads, the space between those lead types 902 shall be maximized (≥ 200 mm from or perpendicular to the power supply lines connecting the AN(s) 903 and the EUT). 904 The total length of the test harness (excluding power lines) shall not exceed 2 m. The wiring type is 905 defined by the actual system application and requirement. 906 All leads and cables shall be located at a minimum distance of 100 mm from the edge of the reference 907 ground plane. 908 6.3.2.1.3 Location of the load simulator 909 Preferably, the load simulator shall be placed directly on the reference ground plane. If the load 910 simulator has a metallic case, this case shall be bonded to the reference ground plane. 911 Note Alternatively, the load simulator may be located adjacent to the reference ground plane (with the case of the load 912 simulator bonded to the reference ground plane) or outside of the test chamber, provided the test harness from the EUT passes 913 through an RF boundary bonded to the reference ground plane. 914 When the load simulator is located on the reference ground plane, the d.c. power supply lines of the 915 load simulator shall be connected directly to the power supply and not through the AN(s). 916 6.3.2.2 Test procedure 917 The general arrangement of the disturbance source (EUT), connecting harnesses, etc. represents a 918 standardised test condition. Any deviations from the standard test harness length etc. shall be agreed 919 upon prior to testing and recorded in the test report. 920 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 48 – CISPR/D/425A/CDV The EUT shall be made to operate under typical loading and other conditions as in the vehicle such that 921 the maximum emission state occurs. These operating conditions must be clearly defined in the test plan 922 to ensure supplier and customer are performing identical tests. 923 The conducted emissions on power lines are measured successively on positive power supply and 924 power return by connecting the measuring instrument on the measuring port of the related AN, the 925 measuring port of the AN in the other supply lines being terminated with a 50 Ω load. 926 For voltage measurements the following apply: 927 – For EUT remotely grounded (vehicle power return line longer than 200 mm), the voltage meas-928 urements shall be made on each lead (supply and return) relative to the reference ground plane 929 (see Figure 11). 930 – For EUT locally grounded (vehicle power return line 200 mm or shorter), voltage measurements 931 on power supply leads shall be made relative to the reference ground plane (see Figure 12). 932 – Generators/alternators shall be loaded with a battery and parallel resistor combination, and 933 connected to the artificial network in the manner shown in Figure 13. The load current, operating 934 speed, harness length and other conditions shall be defined in the test plan. 935 – For the tests of ignition systems refer to Figure 14. 936 Note For EUT's with multiple positive power supply connections and/or multiple power return connections, the measurements 937 (on power supply and on power return) may be performed with all power supply connections tied together at the AN and all 938 power return connections tied together at the other AN. The details of the AN connection should be defined in the test plan. 939 940 941 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 49 – CISPR/D/425A/CDV Dimensions in millimetres – not to scale 942 943 5 7 6 50 ± 5 Side view 23 1 Top view 12 2 4 9 12 3 100 min 8 6 6 7 11 200 +200 0 5 10 13 944 945 946 Key 1 Power supply (may be placed on the reference ground plane) 2 Artificial network 3 EUT (housing grounded if required in test plan) 4 Load simulator (metallic casing grounded if required in test plan) 5 Reference ground plane 6 Power supply lines 7 Low relative permittivity support (εr≤ 1,4) 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 9 Measuring instrument 10 Shielded enclosure 11 50 Ω load 12 Bulkhead connector 13 Test harness (excluding power lines) Note The EUT housing ground lead, when required in the test plan, should not be longer than 150 mm. Figure 11 – Conducted emissions – Example of test setup for EUT with power return line 947 remotely grounded. 948 949 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 50 – CISPR/D/425A/CDV Dimensions in millimetres – not to scale 950 951 5 7 6 50 ± 5 Side view 23 1 Top view 1 2 4 9 12 3 100 min 8 6 7 200 +200 0 5 10 13 952 953 954 Key 1 Power supply (may be placed on the reference ground plane) 2 Artificial network 3 EUT (housing grounded if required in test plan) 4 Load simulator (metallic casing grounded if required in test plan) 5 Reference ground plane 6 Power supply line 7 Low relative permittivity support (εr ≤ 1,4) 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 9 Measuring instrument 10 Shielded enclosure 12 Bulkhead connector 13 Test harness (excluding power lines) Note The EUT housing ground lead, when required in the test plan, should not be longer than 150 mm. 955 Figure 12 – Conducted emissions – Example of test setup for EUT with power return line locally 956 grounded 957 958 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 51 – CISPR/D/425A/CDV 959 Dimensions in millimetres – not to scale 960 5 6 Side view 2 3 1 Top view 1 2 4 9 12 3 100 min 8 6 200 +200 0 5 10 14 15 14 15 16 16 17 13 961 962 Key 1 Battery (may be placed on the reference ground plane) 2 Artificial network 3 EUT 4 Load simulator (metallic casing grou nded if required in test plan) 5 Reference ground plane 6 Power supply lines 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 9 Measuring instrument 10 Shielded enclosure 11 50 Ω load 12 Bulkhead connector 13 Test harness (excluding power lines) 14 Motor (Air/Low Emissions) 15 Non-conductive belt/coupler 16 Load resistor 17 Indicator lamp/control resistor (if applicable) Note The EUT housing ground lead, when required in the test plan, should not be longer than 150 mm. 963 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 58 – CISPR/D/425A/CDV 1022 1023 Dimensions in millimetres – not to scale 1024 1025 Key 1 Power supply 2 Artificial network 3 EUT (connected to ground if specified in the test plan) 4 Load simulator (metallic casing grounded if required in test plan) 5 Reference ground plane 6 Wiring harness 7 Low relative permittivity support (εr ≤ 1,4) 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 9 Measuring instrument 10 Shielded enclosure 11 Fiber optic feed through 12 Bulkhead connector 13 Optical fibers 14 Current probe (represented at 2 positions) 15 Stimulation and monitoring system d The distance from the EUT to the closest probe position 1026 200 min. + - 500 min 100 min 1 5 13 7 10 6 14 7 3 4 ± ± 50 5 900 100 1700 +300 / - 0 2500 min 3 d 14 7 4 15 9 2 2 8 12 11 14 14 200 min. + - 500 min 100 min 1 5 13 7 10 6 14 7 3 4 ± ± 50 5 900 100 1700 +300 / - 0 2500 min 3 d 14 7 4 15 9 2 2 8 12 14 14 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 59 – CISPR/D/425A/CDV Figure 15– Conducted emissions – Example of test setup 1027 for current probe measurements 1028 1029 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 60 – CISPR/D/425A/CDV 6.4.3 Limits for conducted disturbances from components/modules – Current probe method 1030 The level class to be used (as a function of the frequency band) shall be agreed upon between the 1031 vehicle manufacturer and the component supplier. 1032 Note It is recommended for acceptable radio reception in a vehicle that the conducted noise should not exceed the values 1033 shown in Table 6, peak and average or quasi-peak and average limits, respectively. Since the mounting location, vehicle body 1034 construction and harness design can affect the coupling of radio disturbances to the on-board radio, multiple limit levels are 1035 defined. 1036 Table 6 – Examples of limits for conducted disturbances - control/signal lines – Current probe 1037 method 1038 Service / Band Frequency MHz Levels in dB(µA) Class 5 Class 4 Class 3 Class 2 Class 1 Peak Quasipeak Average Peak Quasipeak Average Peak Quasipeak Average Peak Quasipeak Average Peak Quasipeak Average BROADCAST LW 0,15 – 0,30 50 37 30 60 47 40 70 57 50 80 67 60 90 77 70 MW 0,53 – 1,8 26 13 6 34 21 14 42 29 22 50 37 30 58 45 38 SW 5,9 – 6,2 19 6 -1 25 12 5 31 18 11 37 24 17 43 30 23 FM 76 – 108 4 -9 -16 10 -3 -10 16 3 -4 22 9 2 28 15 8 TV Band I 41 – 88 0 - -10 6 - -4 12 - 2 18 - 8 24 - 14 DAB III 171 – 245 -2 - -12 4 - -6 10 - 0 16 - 6 22 - 12 TV Band III 174 – 230 Conducted emission – control/signal lines Not Applicable TV Band IV 468 – 944 DTTV 470 – 770 DAB L Band 1447 – 1494 SDARS 2320 – 2345 MOBILE SERVICES CB 26 – 28 10 -3 -10 16 3 -4 22 9 2 28 15 8 34 21 14 VHF 30 – 54 10 -3 -10 16 3 -4 22 9 2 28 15 8 34 21 14 VHF 68 – 87 4 -9 -16 10 1 -10 16 7 -4 22 13 2 28 15 8 VHF 142-175 4 -9 -16 10 1 -10 16 7 -4 22 13 2 28 15 8 Analogue UHF 380 – 512 Conducted emission – control/signal lines Not Applicable RKE 300 – 330 RKE 420 – 450 Analogue UHF 820 – 960 GSM 800 860 – 895 EGSM/GSM 900 925 – 960 GPS L1 civil 1567 – 1583 GLONASS L1 1 591 – 1 613 GSM 1800 (PCN) 1803 – 1882 GSM 1900 1850 – 1990 3G / IMT 2000 1900 – 1992 3G / IMT 2000 2010 – 2025 3G / IMT 2000 2180 – 2172 Bluetooth/802.11 2400 – 2500 Note 1 All values listed in this table are valid for the bandwidths in Tables 1 and 2. If measurements have to be performed with different bandwidths than those specified in Tables 1 and 2 because of noise floor requirements, then applicable limits should be defined in the test plan. Note 2 Where multiple bands use the same limits the user must select the appropriate bands over which to test. – When the test plan includes bands that overlap the test plan shall define the applicable limit. CISPR CDV 25  IEC 2014 – 61 – CISPR/D/425A/CDV Note 3 Although the limits for Peak, Quasi-Peak and Average detectors are shown, measurements with all three detectors are not required. See Figure 1. 1039 1040 6.5 Radiated emissions from components/modules - ALSE method 1041 6.5.1 General 1042 Measurements of radiated field strength shall be made in an ALSE to eliminate the high levels of 1043 extraneous disturbance from electrical equipment and broadcasting stations. 1044 Note 1 Conducted emissions will contribute to the radiated emissions measurements because of radiation from the wiring in 1045 the test setup. Therefore, it is advisable to establish conformance with the conducted emissions requirements before 1046 performing the radiated emissions test. 1047 Note 2 Disturbance to the vehicle on-board receiver can be caused by direct radiation from one or more leads in the vehicle 1048 wiring harness. This coupling mode to the vehicle receiver affects both the type of testing and the means of reducing the 1049 disturbance at the source. 1050 Note 3 Vehicle components which are not effectively grounded to the vehicle by short ground leads, or which have several 1051 harness leads carrying the disturbance voltage, will have radiated emissions that do not correlate well with its conducted 1052 emissions. This has been shown to give better correlation with the complete vehicle test for components installed in this way. 1053 Examples of component installations for which this test is applicable include, but are not limited to: 1054 – electronic control systems containing microprocessors; 1055 – two speed wiper motors with negative supply switching; 1056 – suspension control systems with strut-mounted actuator motors; 1057 – engine cooling and heater blower motors mounted in plastic or other insulated housings. 1058 6.5.2 Test setup 1059 For radiated emissions measurements, the arrangement of the EUT, test harness, load simulator and 1060 measuring equipment shall be equivalent to the examples shown in Figures 17 to 20. 1061 6.5.2.1 Antenna systems 1062 Measurements shall be made using linearly polarised electric field antennas that have a nominal 50 Ω 1063 output impedance. 1064 Note 1 To improve consistency of results between laboratories, the following antennas are recommended: 1065 1066 a) 0,15 MHz to 30 MHz 1 m vertical monopole (where this is not 50 Ω, a suitable antenna matching 1067 unit shall be used); 1068 1069 b) 30 MHz to 300 MHz a biconical antenna; 1070 1071 c) 200 MHz to 1 000 MHz a log-periodic antenna; 1072 1073 d) 1 000 MHz to 2 500 MHz a horn or log periodic antenna. 1074 The method to be used for characterization of the vertical monopole (rod) antenna is given in CISPR 16-1075 1-4. 1076 Note 2 Use the 1 m method in SAE ARP 958.1 Rev D February 2003 for determining biconical, log periodic and horn antenna 1077 factors. 1078 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 62 – CISPR/D/425A/CDV Note 3 Biconical antennas usually have a SWR of up to 10:1 in the frequency range of 30 MHz to 80 MHz. Therefore an 1079 additional measurement error may occur when the receiver input impedance differs from 50 Ω. The use of an attenuator (3 dB 1080 minimum) at the receiver's input or the input of an additional preamplifier (if possible) will keep this additional error low. 1081 1082 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 63 – CISPR/D/425A/CDV 6.5.2.2 Antenna matching unit for monopole antenna 1083 Correct impedance matching between the antenna and the measuring instrument of 50 Ω shall be 1084 maintained in the frequency ranges selected for the test. There shall be a maximum SWR of 2:1 at the 1085 output port of the matching unit. Appropriate correction shall be made for any attenuation/gain of the 1086 antenna system from the antenna to the receiver. 1087 Note Care should be taken to ensure that input voltages do not exceed the pulse input rating of the unit or overloading may 1088 occur. This is particularly important when active matching units are used. 1089 6.5.2.3 Location of the EUT 1090 The EUT shall be placed on a non-conductive, low relative permittivity material (εr ≤ 1,4), at (50 ± 5) mm 1091 above the reference ground plane. 1092 The case of the EUT shall not be grounded to the reference ground plane unless it is intended to 1093 simulate the actual vehicle configuration. 1094 The side of the EUT, which is nearest to the front edge of the reference ground plane, shall be located 1095 at a distance of (200 ± 10) mm from the front edge of the reference ground plane. 1096 6.5.2.4 Test harness and location 1097 The total length of the test harness between the EUT and the load simulator (or the RF boundary) shall 1098 not exceed 2 000 mm (or as defined in the test plan). The wiring type is defined by the actual system 1099 application and requirement. 1100 Care shall be taken with the power lines that these are also not exceeding 2 000 mm. Where the power 1101 is taken separately from the load box, the AN shall be located such that the power lines can be 1102 maintained at less than 2 000 mm. If the power is derived from the load box, the line between the load 1103 box and the AN shall be kept as short as is practically possible to avoid excessive length being added to 1104 the power lines. 1105 The test harness shall be placed on a non-conductive, low relative permittivity material (εr ≤ 1,4), at 1106 (50 ± 5) mm above the reference ground plane. 1107 The length of test harness parallel to the front of the reference ground plane shall be (1 500 ± 75) mm. 1108 The long segment of test harness shall be located parallel to the edge of the ground plane facing the 1109 antenna at a distance of (100 ± 10) mm from the edge. Location of the EUT and load simulator requires 1110 that the harness bend angle shall be ( ) 5 0 90 4+ degrees as shown in Figure 16. 1111 1112 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 64 – CISPR/D/425A/CDV 1113 1114 1115 1116 1117 1118 1119 1120 1121 1122 1123 1124 Key 1125 1126 1 EUT 1127 2 Test harness 1128 3 Load simulator 1129 4 Angle ( ) 5 0 90 4+ degrees 1130 Figure 16 – Test harness bending requirements 1131 6.5.2.5 Location of the load simulator 1132 Preferably, the load simulator shall be placed directly on the reference ground plane. If the load 1133 simulator has a metallic case, this case shall be bonded to the reference ground plane. 1134 Alternatively, the load simulator may be located adjacent to the reference ground plane (with the case of 1135 the load simulator bonded to the reference ground plane) or outside of the test chamber, provided that 1136 the test harness from the EUT passes through an RF boundary bonded to the reference ground plane. 1137 The layout of the test harness that is connected to the load simulator shall be defined in the test plan 1138 and recorded in the test report. 1139 When the load simulator is located on the reference ground plane, the d.c. power supply lines of the 1140 load simulator shall be connected through the AN(s). 1141 1142 6.5.2.6 Location of the measuring antenna 1143 The phase centre of the measuring antenna shall be (100 ± 10) mm above the reference ground plane 1144 for the biconical, log-periodic and horn antenna. 1145 The height of the counterpoise of the rod antenna shall be (+10 / -20) mm relative to the reference 1146 ground plane and shall be bonded to the reference ground plane. 1147 For radiated emissions tests, the shielded enclosure shall be of sufficient size to ensure that neither the 1148 EUT nor the test antenna shall be closer than 1 m from the walls or ceiling, or to the nearest surface of 1149 the absorber material used thereon. No part of any antenna radiating element shall be closer than 1150 250 mm to the floor. 1151 The distance between the longitudinal part (1 500 mm length) of the wiring harness and the reference 1152 point of the antenna shall be (1 000 ± 10) mm. For a biconical or other antenna (e.g. biconilog) no part 1153 of the antenna shall be closer to the wiring harness or EUT than 700 mm. 1154 1155 2 4 4 1 3 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 65 – CISPR/D/425A/CDV The reference point of the antenna is defined as: 1156 – the vertical monopole element for rod antennas, 1157 – the phase centre (mid-point) for biconical antennas, 1158 – the tip for antennas with log-periodic elements (including biconilog antennas), 1159 – the front aperture for horn antennas. 1160 Each antenna (excluding the rod antenna) shall be calibrated for this reference point for a 1 000 mm 1161 measuring distance (see 6.5.2.1). 1162 Note 1 The rod antenna is excluded because calibration is achieved by using the method defined in CISPR 16-1-4. 1163 The phase centre of the antenna shall be in line with the centre of the longitudinal part of the wiring 1164 harness for frequencies up to 1 000 MHz. 1165 The phase center of the antenna for frequencies above 1 000 MHz shall be in line with the EUT. 1166 Note 2 The users of this standard should be aware that antenna manufacturers may give: 1167 - independent antenna factors for horizontal and vertical polarisations: in this case the appropriate antenna 1168 factor should be used for measurement in each polarisation. 1169 1170 - A single antenna factor: in this case this antenna factor should be used for measurements in both 1171 polarisations. 1172 6.5.3 Test procedure 1173 The general arrangement of the disturbance source and connecting harnesses, etc. represents a 1174 standardised test condition. Any deviations from the standard test harness length, etc. shall be agreed 1175 upon prior to testing and recorded in the test report. 1176 The EUT shall be made to operate under typical loading and other conditions as in the vehicle such that 1177 the maximum emission state occurs. These operating conditions must be clearly defined in the test plan 1178 to ensure supplier and customer can perform identical tests. The orientation(s) of the EUT for radiated 1179 emission measurements shall be defined in the test plan. 1180 From 150 kHz to 30 MHz measurements shall be performed in vertical polarisation only. 1181 From 30 MHz to 2 500 MHz measurements shall be performed in vertical and horizontal polarisations. 1182 For radiated emission measurements, the arrangement of the EUT and measuring equipment shall be 1183 functionally equivalent to the examples shown in Figures 17 to 20. 1184 1185 1186 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 66 – CISPR/D/425A/CDV Dimensions in millimetres – not to scale 1187 See 6.1.1 Vertical polarisation + − Front view Side view 1 500 ± 75 Top view (vertical polarisation) 2 3 7 6 8 1 9 4 50 ± 5 5 12 11 10 13 3 1 14 15 1 000 min. 1 000 min. 1 000 ± 10 100 ± 10 200 ± 10 5 h h cp 16 17 1188 Key 1 EUT (grounded locally if required in test plan) 2 Test harness 3 Load simulator (placement and ground connection according to 6.5.2.5) 4 Power supply (location optional) 5 Artificial network (AN) 6 Reference ground pla ne (bonded to shielded enclosure) 7 Low relative permittivity support (εr ≤ 1,4) 8 Rod Antenna with counterpoise (dimensions: 600 mm by 600 mm typical) 9 Grounding connection (full width bond between counterpoise and reference ground plane) 10 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 11 Bulkhead connector 12 Measuring instrument 13 RF absorber material 14 Antenna matching unit (the preferred location is below the counterpoise; if above the counterpoise then the base of the antenna rod shall be at the height of the reference ground plane) 15 Stimulation and monitoring system CISPR CDV 25  IEC 2014 – 67 – CISPR/D/425A/CDV h = (900 ± 100) mm hcp = h + (+10 / -20) mm 16 Fiber optic feed through 17 Optical fibers Figure 17 – Example of test setup – rod antenna 1189 Dimensions in millimetres – not to scale 1190 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 74 – CISPR/D/425A/CDV 6.7 Radiated emissions from components/modules – Stripline method 1220 Refer to Annex G 1221 1222 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 75 – CISPR/D/425A/CDV Annex A 1223 (informative) 1224 1225 Flow chart for checking the applicability of CISPR 25 1226 Road vehicle, or boat or machine with an internal combustion engine or electric motor Is it a road vehicle except for a trolley bus ? Does it operate on land or surface of water ? Is it a train, electric trolley bus (1) , medical device, boat longer than 15 m ? Is it powered by an internal combustion engine ? Is it powered from electrical mains (2) (except for battery charging) ? Is it self-propelled ? CISPR 25 does not apply (May be covered by other CISPR publications) CISPR 25 applies Vehicles, Boats and Devices YES NO NO YES YES NO YES NO YES NO NO YES 1227 1228 (1) In the case of a dual-mode trolley bus (e.g. propelled by power from either a.c./d.c. mains or an internal combustion engine), 1229 the a.c./d.c. mains portion of the vehicle propulsion system shall be excluded from this standard. 1230 (2) Connection to the electrical mains is the work of another CISPR subcommittee 1231 This chart is intended to assist with determining whether a particular product is covered by this 1232 publication. In case of conflict between this chart and Clause 1, Scope, Clause 1 shall take precedence. 1233 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 76 – CISPR/D/425A/CDV Annex B 1234 (normative) 1235 1236 Antenna matching unit – Vehicle test 1237 1238 1239 B.1 Antenna matching unit parameters (150 kHz to 6,2 MHz) 1240 The requirements for the measurement equipment are defined in 5.1.2.1. 1241 B.2 Antenna matching unit – verification 1242 The 10 pF and 60 pF values for the artificial antenna network of Figure B.1 are used to represent a 1243 conventional antenna, e.g., 1 m rod, 2 m coax. The 60 pF capacitor represents the capacitance of the 1244 coaxial cable between the vehicle antenna and the input of the vehicle radio. 1245 Note Actual values with on-glass antennas and diversity systems may vary greatly. 1246 B.2.1 Gain measurement 1247 The antenna matching unit and artificial antenna adapter (AAA) shall be measured to determine whether 1248 its gain meets the requirements of 5.1.2.1 using the test arrangement shown in Figure B.1. 1249 B.2.2 Test procedure 1250 1) Set the signal generator 40 dB(µV) output level. 1251 2) Plot the gain curve for each frequency segment. 1252 Note For more precise calibration, the actual values of the components used in the AAA and the input parameters of the 1253 matching network may be measured. The actual attenuation for the specific measuring equipment can be calculated and used 1254 to obtain the matching network gain with greater precision. 1255 The gain of the antenna matching unit shall be evaluated. This can be obtained either by calculation 1256 (with the actual values of the components used in the AAA the input parameters of the antenna 1257 matching unit) or by complimentary measurement (using two identical AAA head to tail). 1258 B.3 Impedance measurement 1259 Measurement of the output impedance of the antenna matching unit with the antenna attached shall be 1260 made with a vector impedance meter (or equivalent test equipment). The output impedance shall lie 1261 within a circle on a Smith chart crossing (100 + j0) Ω, having its centre at (50 + j0) Ω (e.g. SWR less 1262 than 2:1). 1263 1264 1265 1266 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 77 – CISPR/D/425A/CDV 1267 1268 1 50 Ω 12 Ω 60 pF* 2 50 Ω 50 Ω 3 4 39 Ω 10 pF 1269 1270 Key 1271 1272 1 Signal generator 1273 2 Artificial antenna adapter 1274 3 Antenna matching unit 1275 4 Measuring instrument 1276 1277 * Includes connector capacitance and, if used, cable capacitance 1278 1279 1280 Figure B.1 –Verification setup 1281 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 78 – CISPR/D/425A/CDV Annex C 1282 (informative) 1283 1284 Sheath-current suppressor 1285 1286 C.1 General Information 1287 This Annex provides information on the proposed performance and verification of a sheath-current 1288 suppressor recommended for use when measuring vehicle antenna terminal voltage in the AM 1289 broadcast bands (LW, MW, SW). This suppressor electrically-isolates the ALSE from the vehicle ground. 1290 C.2 Suppressor Construction 1291 The performance curve below (Figure C.1) shows the attenuation of the sheath currents using 20 turns 1292 of a coaxial cable around a ferrite toroidal core: 1293 Material: N30; Al = 5 400 nH 1294 Size: Toroidal core 58,3 x 40,8 x 17,6 mm 1295 Manufacturer: TDK EPCOS Order No.: B64290L0040X830 1296 Number of turns: 20 (coaxial cable) 1297 Note To increase the attenuation, two sheath-current suppressors may be placed in series or more turns may be added to the 1298 single core. 1299 1300 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 79 – CISPR/D/425A/CDV 1301 Figure C.1 – Characteristic S21 of the ferrite core 1302 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 80 – CISPR/D/425A/CDV Annex D 1303 (informative) 1304 1305 Guidance for the determination of the noise floor of active vehicle 1306 antennas in the AM and FM Range 1307 1308 Three steps are necessary to determine the noise floor of an active antenna installed in the vehicle: 1309 1) Measurement of the noise floor of the test equipment (measuring receiver plus impedance 1310 converter) with coaxial cable impedance termination at the Impedance converter RF-Input in the 1311 AM- and FM-Range. (U Equipment noise) (Test setup see Figure D.1). 1312 2) Measurement of the noise floor of the active vehicle antenna including the noise floor of the test 1313 equipment. (U Equipment noise plus antenna noise)(Test setup see Figure D.2). 1314 3) Calculation of the active antenna noise floor with formula (D.1) (all terms in μV): 1315 2 2 noise Equipment noiseantenna plusnoiseEquipmentnoiseAntenna UUU − = (D.1) 1316 1317 1318 1319 1320 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 81 – CISPR/D/425A/CDV 1321 1322 1323 Key 1324 1325 1 Measuring instrument 1326 2 ALSE 1327 3 Bulkhead connector 1328 4 Resistor according to coaxial cable impedance 1329 5 Vehicle antenna amplifier 1330 - 1331 7 Antenna coaxial cable 1332 8 High-quality double-shielded coaxial cable (50 Ω) 1333 - 1334 10 Impedance matching unit 1335 11 Short connection to the housing of the on-board radio 1336 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 82 – CISPR/D/425A/CDV 12 Housing of on-board radio 1337 Figure D.1 – Vehicle test setup for equipment noise measurement in the AM/FM range 1338 1339 CISPR CDV 25  IEC 2014 – 83 – CISPR/D/425A/CDV 1340 Key 1341 1342 1 Measuring instrument 1343 2 ALSE 1344 3 Bulkhead connector 1345 - 1346 5 Vehicle antenna amplifier 1347 6 Antenna amplifier power plug 1348 7 Antenna coaxial cable 1349 8 High-quality coaxial cable e.g. double-shielded (50 Ω) 1350 9 External 12V battery 1351 10 Impedance matching unit 1352 11 Modified coaxial "T" connector or short connection to the housing of the on-board radio 1353 860 98,42 93,7265784 96,6196067 96,6196067 1,80039333 865 99,23 93,9050025 97,2982596 97,2982596 1,93174038 870 99,9 94,3925034 97,7958237 97,7958237 2,10417633 875 100,51 94,9851464 98,2757653 98,2757653 2,23423471 880 101,09 95,4407124 98,6694187 98,6694187 2,42058129 885 101,61 95,6840468 99,0213576 99,0213576 2,58864245 890 102,09 95,5228876 99,6572565 99,6572565 2,43274346 895 102,54 95,3911335 100,340673 100,340673 2,19932728 900 102,95 95,3524434 101,259517 101,259517 1,69048267 905 103,31 95,0140696 101,968095 101,968095 1,3419051 910 103,6 94,839218 102,494079 102,494079 1,10592056 915 103,84 94,7298677 103,02952 103,02952 0,81048015 920 104,03 94,6394584 103,118417 103,118417 0,91158347 925 104,18 94,5491642 103,234696 103,234696 0,94530413 930 104,26 93,896667 103,045677 103,045677 1,21432327 935 104,28 93,174822 102,85335 102,85335 1,4266502 940 104,24 92,3064044 102,874043 102,874043 1,36595726 945 104,14 92,0692924 103,020045 103,020045 1,11995532 950 104 92,0732201 103,474541 103,474541 0,52545853 955 103,84 91,796525 103,807385 103,807385 0,03261453 960 103,68 91,4094437 104,135724 104,135724 -0,45572391 965 103,53 90,593079 104,093827 104,093827 -0,56382665 970 103,39 89,6142116 103,924526 103,924526 -0,53452581 975 103,27 88,729234 103,751989 103,751989 -0,48198863 980 103,17 88,5875783 103,501202 103,501202 -0,33120214 985 103,08 89,4092374 103,33043 103,33043 -0,25042953 990 102,98 90,7892039 103,251335 103,251335 -0,27133537 995 102,86 91,4158372 103,044778 103,044778 -0,18477778 1000 102,69 91,3246988 102,682929 102,682929 0,00707059 Anexo 5 En la siguiente imagen pueden verse los detalles, longitudes, localización y conectores, de los cables elegídos para equipar SAC 4. Figura 1: Cableado de RF para equipar SAC 4 REFERENCIAS [1] https://www.datosmacro.com/negocios/matriculaciones-vehiculos/espana?anio=2017 Última consulta el 03/09/18 [2] Dr Luke Turnbull, The groundplane resonanceproblems with radiated emissions measurements below 30 MHz. [3] Joan Pere Lopez Veraguas, Compatibilidad electromagnética, Ed. Marcombo 2006 [4] Datasheet cable para RF gama TL–P, Huber+Suhner http://www.farnell.com/datasheets/2198246.pdf?_ga=2.213607252.1583916846.1532424870- 1804279249.1524844889 Última consulta el 03/09/2018 [5] Datasheet fibras ópticas, Sucoflex. Última consulta el 03/09/2018 http://mpl.jp/rf1/SUCOFLEX104.pdf [6] Datasheet transceiver optoLIN, Messtechnik. Última consulta el 03/09/2018 http://optocan.com/images/datenblaetter/optoLIN_datasheet.pdf [7] Datasheet transceiver optoCAN-HS, Messtechnik. Última consulta el 03/09/2018 http://optocan.com/images/datenblaetter/optoCAN-HS_datasheet.pdf [8] Data sheet transceiver optoCAN-FD, Messtechnik. Última consulta el 03/09/2018 http://optocan.com/images/datenblaetter/optoCAN-FD_datasheet.pdf [9] Datasheet controlador de cámara dAV-Rr, Messtechnik. Última consulta el 03/09/2018 http://optocan.com/images/datenblaetter/dAV-Rr_datasheet.pdf [10] Datasheet cámara dAV-Cr-HD-mini, Messtechnik. Última consulta el 03/09/2018 http://optocan.com/images/datenblaetter/dAV-Cr-HD-mini_datasheet.pdf [11] ESW EMI Test Receiver Specifications, Rohdeschwarz. Última consulta el 03/09/2018 https://cdn.rohdeschwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/E SW_dat-sw_en_3607-2810-22_v0400.pdf [12]https://cdn.rohdschwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/S MC100A_dat-sw_en.pdf [13] R&S®SMB100B Signal Generator Specifications, Rohdeschwarz. Última consulta el 03/09/2018 https://cdn.rohdeschwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/s ervice_support_30/SMB100B_dat-sw_en_3607-8182-22_v0102_120dpi.pdf [14] Operating Manual R&S NRP-Z91, Rohdeschwarz. Última consulta el 03/09/2018 https://cdn.rohdeschwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_manuals/gb_1/n/nrp_z/Manual_NRP_Z91_ Rev_07.pdf [15] Datasheet LISN, Schwarzbeck. Última consulta el 03/09/2018 http://schwarzbeck.de/Datenblatt/K8124-200.pdf