Nieuwe categorie

In feite betreft het hier niet alleen een nieuw product maar een geheel nieuwe productcategorie op het gebied van EMC immuniteitstesten, die van veldgeneratoren.
Daar waar in een conventioneel EMC immuniteitssysteem (zie figuur) gebruik gemaakt wordt van losse componenten zoals een versterker, een directional coupler, twee RF vermogensmeters een antenne en alle verbindende kabels, brengt de RadiField Triple A dit terug tot één meetinstrument aangesloten door middel van één enkele kabel.
Door alle deze componenten in één instrument onder te brengen, wordt een extreem efficiënt en kosteneffectief immuniteitssysteem verkregen. Ofschoon het concept volledig nieuw is, wordt er niet afgeweken van de norm voor EMC-immuniteitsmetingen, de IEC 6100-4-3.

Geen vermogen maar veld

Bij conventionele EMC immuniteitssystemen vormen het vermogen van de versterker, de kabelverliezen en gain van de antenne de belangrijkste parameters. Bij een veldgenerator wordt een heel ander uitgangspunt genomen, namelijk hoe genereer ik voldoende veld. Door nu door middel van een array van antennes het veld te combineren vervalt de noodzaak om het vermogen te combineren. Dit laatste resulteert in aanzienlijke verliezen. Het combineren van veld geschiedt nagenoeg verliesvrij. Aangezien de normen het niveau van het veld vastleggen, is dit de belangrijkste parameter. Om vergelijking van systemen mogelijk te maken, is ook een nieuwe parameter geïntroduceerd, de "3 meter equivalent" de TME oftewel het veld dat op een afstand van drie meter een homogeen veld kan opwekken in een vlak van 1,5m bij 1,5m. Het model dat als eerste op de markt wordt gebracht heeft een TME van 10 V/m. Hiermee kan (inclusief de modulatie) een veld van 10 V/m op drie meter worden opgewekt of 30 V/m op 1 meter afstand of 3 V/m op 10 meter afstand.

Efficiënt

Door het combineren van veld is dus in totaal veel minder vermogen nodig. Deze efficiëntiewinst kan oplopen tot een factor twee! Daarnaast gaat ook veel vermogen verloren in de directional coupler en de kabels en connectoren die nodig zijn om alle losse componenten op elkaar aan te sluiten. In de RadiField Triple A wordt gebruik gemaakt van drie losse versterkers welke ieder voorzien zijn van hun eigen directional coupler en twee full compliant RF vermogensmeters. Deze zijn intern direct aan hun eigen antenne gekoppeld door middel van een semi-rigid kabel van enkele centimeters. Het is weliswaar een feit dat de verliezen van de kabel tussen de versterker en de antenne en in de nieuw situatie tussen de signaalgenerator en de RadiField Triple A gelijk zijn, echter het signaalgenerator niveau is aanzienlijk lager dan het hoogvermogen van een vermogensversterker en deze verliezen kunnen dan ook eenvoudig in de RadiField Triple A worden gecompenseerd. In een conventioneel systeem zou dit inhouden dat er een vermogensversterker, met alle interne verliezen, in de kamer bij de antenne geplaatst moet worden.

Nauwkeuriger

Als bijkomend effect is een opstelling met de nieuwe RadiField Triple A ook nog nauwkeuriger dan een conventionele opstelling. De verbetering is gelegen in het feit dat in een conventionele opstelling het gehele pad tussen de directional coupler en RF vermogensmeters aan de ene kant en de antenne aan de andere kant buiten het beheer en de controle van de engineer vallen (zie figuur). Het heengaande en gereflecteerd vermogen worden immers buiten de anechoische ruimte gemeten. De kabel(s) en connectoren tussen de directional coupler en de antenne kunnen echter van grote invloed zijn op het uiteindelijk opgewekte veld. In de RadiField Triple A is niet alleen de afstand tussen deze twee componenten teruggebracht tot enkele centimeters, het betreft tevens een vaste, interne aansluiting welke nooit wijzigt. Hierdoor zal een opstelling met de RadiField Triple A niet alleen nauwkeurigere maar ook stabielere resultaten opleveren.

Kosteneffectief

De kosten van een EMC-immuniteitssysteem worden voornamelijk bepaald door de vermogensversterker. Hierbij is de prijs van de versterker evenredig met het afgegeven vermogen. Aangezien het rendement van een opstelling met een RadiField een factor twee tot drie hoger ligt, zal de prijs een factor twee lager liggen. Daarnaast ligt het energieverbruik eveneens een factor twee tot drie lager. Een ander voordeel is dat er veel minder losse kabels worden toegepast. Kabels moeten niet alleen gekalibreerd worden om het frequentie-afhankelijke verlies vast te stellen, door het veelvuldig los- en vastdraaien van connectoren treedt ook de nodige slijtage op zodat deze kabel regelmatig vervangen moeten worden. Ook de kalibratie van de losse onderdelen behoort tot het verleden omdat de RadiField als één instrument gekalibreerd kan worden. Overigens is kalibratie van het systeem zelf, zowel in de oude als de nieuwe configuratie niet noodzakelijk omdat de veldsterkte sensor als bepalend element als enige gekalibreerd dient te worden.
Als ander groot voordeel kan de tijdswinst die geboekt kan worden met het wisselen van de opstelling, worden genoemd. Het opnieuw aansluiten van alle kabels en een nieuwe antenne voor de hoge band, wordt nu teruggebracht tot het plaatsen van de RadiField en het aanbrengen van één kabel. Deze tijdwinst kan oplopen tot een half uur per wisseling!

Gemakkelijke integratie

Het nieuwe systeem kan eenvoudig in een bestaande situatie worden opgenomen. Zowel het benodigde vermogen voor de interne versterkers als de communicatie met het instrument als het eigenlijke RF signaal lopen over de bestaande standaard coaxiale kabel. Door de RadiField onder een andere hoek ten opzichte van het Device Under Test, en een geschikte antenne, kan de immuniteit in de lage band van 80 MHz tot 1 GHz samen met de emissie over de gehele band tussen 80MHz en 6 GHz vanuit de ene hoek worden uitgevoerd terwijl de RadiField zorgdraagt voor de immuniteitstest van 1 GHz tot 6 GHz vanuit de andere hoek. Op deze wijze wordt een conventionele opstelling voor de lage band opgewaardeerd tot een 6 GHz opstelling met minimale investeringen en minimale kapitaalvernietiging.