บทบาทและการประยุกต์ใช้เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN ในการทดสอบรังสี

นามธรรม:บทความนี้มุ่งเน้นไปที่ ลิส (Line Impedance Stabilization Network) เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกที่ใช้ในการทดสอบรังสี โดยเน้นเป็นพิเศษที่การประยุกต์ใช้ใน LISUN ระบบตัวรับทดสอบ EMI – 9KB EMI วิเคราะห์หลักการทำงาน โครงสร้าง ลักษณะการทำงาน และสถานการณ์การใช้งานจริงของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN อย่างครอบคลุม ผ่านการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีโดยละเอียดและข้อมูลการทดลอง ความสำคัญและประสิทธิภาพของเครือข่ายนี้ในการทดสอบการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวน (EMI) ได้รับการพิสูจน์แล้ว โดยให้ข้อมูลอ้างอิงอันมีค่าสำหรับการวิจัยที่เกี่ยวข้องและการประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรม

1. บทนำ

ในสาขาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) การวัดและประเมินสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างแม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง LISUN EMI – ตัวรับสัญญาณทดสอบ EMI ขนาด 9KB เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการนำคลื่นรังสี EMI หรือการทดสอบการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยกสัญญาณ LISN มีบทบาทสำคัญในการรับรองความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ

เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเครือข่ายการรักษาเสถียรภาพอิมพีแดนซ์ของสาย ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีสภาพแวดล้อมอิมพีแดนซ์ที่เสถียรสำหรับอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ (EUT) และแยกสัญญาณทดสอบออกจากแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งจะช่วยให้วัดการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจาก EUT ได้อย่างแม่นยำ ไม่ว่าจะแผ่หรือนำสัญญาณก็ตาม ในการทดสอบการแผ่คลื่น เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN จะทำงานร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบทดสอบ เช่น เสาอากาศและตัวรับ เพื่อจับและวิเคราะห์สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจาก EUT

2. หลักการทำงานของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN

หลักการทำงานพื้นฐานของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกส่วน LISN คือการสร้างอิมพีแดนซ์ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนที่อินพุตของ EUT และป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนจากเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบ ซึ่งประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทานหลายตัว ซึ่งกำหนดค่าให้สร้างเครือข่ายอิมพีแดนซ์เฉพาะ

เมื่อเชื่อมต่อ EUT เข้ากับเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN เครือข่ายจะแสดงค่าอิมพีแดนซ์ 50Ω ที่เสถียร (หรือค่าอิมพีแดนซ์มาตรฐานอื่นๆ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการทดสอบ) ต่อ EUT ในช่วงความถี่ที่ระบุ วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการแผ่สัญญาณจาก EUT จะถูกวัดอย่างแม่นยำโดยไม่บิดเบือนจากความไม่ตรงกันของอิมพีแดนซ์ ในเวลาเดียวกัน เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN จะแยกแหล่งจ่ายไฟออกจากวงจรทดสอบ ป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟรบกวนการวัดการแผ่สัญญาณของ EUT

ในการทดสอบการแผ่รังสี เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN มักใช้ร่วมกับเสาอากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจาก EUT จะถูกเสาอากาศรับไว้แล้วป้อนเข้าสู่เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN เครือข่ายจะประมวลผลสัญญาณที่รับได้และส่งไปยังเครื่องรับ EMI เพื่อวิเคราะห์ ตารางที่ 1 แสดงค่าอิมพีแดนซ์ทั่วไปที่เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN ให้ไว้ที่ความถี่ต่างๆ

ช่วงความถี่	ค่าอิมพีแดนซ์
9กิโลเฮิร์ตซ์ – 150กิโลเฮิร์ตซ์	50Ω ± 2Ω
150กิโลเฮิร์ตซ์ – 30เมกะเฮิร์ตซ์	50Ω ± 3Ω
30MHz - 300MHz	50Ω ± 5Ω

3. โครงสร้างและส่วนประกอบของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN

เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN มักประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายส่วน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุใช้ในการสร้างวงจรเรโซแนนซ์เพื่อให้ได้ลักษณะอิมพีแดนซ์ที่ต้องการที่ความถี่ต่างๆ ตัวต้านทานใช้เพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์และดูดซับพลังงานส่วนเกิน

นอกจากนี้ เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN ยังประกอบด้วยขั้วต่อและโครงสร้างป้องกัน ขั้วต่อช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่าง EUT แหล่งจ่ายไฟ และอุปกรณ์ทดสอบมีความน่าเชื่อถือ โครงสร้างป้องกันได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกไม่ให้ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย รูปที่ 1 แสดงแผนผังของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN

4. ลักษณะการทำงานของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN ในการทดสอบรังสี

4.1 การตอบสนองความถี่

การตอบสนองความถี่ของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN เป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญ โดยจะกำหนดความแม่นยำของเครือข่ายในการวัดการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่กว้าง เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN ที่ใช้ใน LISUN ระบบตัวรับทดสอบ EMI 9KB มีการตอบสนองความถี่แบบแบนภายในช่วงความถี่การทำงานของตัวรับ ซึ่งคือ 9kHz – 300MHz สำหรับรุ่น EMI – 9KB รูปที่ 2 แสดงเส้นโค้งการตอบสนองความถี่ของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยก LISN

4.2 การสูญเสียการแทรก

การสูญเสียการแทรกหมายถึงการสูญเสียพลังงานของสัญญาณเมื่อผ่านเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN การสูญเสียการแทรกที่ต่ำเป็นสิ่งที่พึงปรารถนาเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณทดสอบจะถูกส่งไปยังเครื่องรับอย่างแม่นยำ เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN ใน LISUN ระบบ EMI – 9KB มีการสูญเสียการแทรกน้อยกว่า 0.5dB ภายในช่วงความถี่การทำงาน ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อผลการทดสอบ ตารางที่ 2 แสดงค่าการสูญเสียการแทรกที่ความถี่ต่างๆ

เวลา	สูญเสียการแทรก
30kHz	0.3dB
1MHz	0.4dB
10MHz	0.45dB
100MHz	0.5dB

4.3 ประสิทธิภาพการแยก

ประสิทธิภาพการแยกตัวของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกตัวของ LISN มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการรบกวนระหว่างแหล่งจ่ายไฟและวงจรทดสอบ เครือข่ายควรมีระดับการแยกตัวที่สูงเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟจะไม่ส่งผลกระทบต่อการวัดการปล่อย EUT เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกตัวของ LISN ที่ใช้ใน LISUN ระบบ EMI – 9KB มีประสิทธิภาพในการแยกสัญญาณมากกว่า 40dB ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและพอร์ตทดสอบ ทำให้ลดผลกระทบจากสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. การประยุกต์ใช้เครือข่าย Coupling/Decoupling LISN ใน LISUN ระบบทดสอบเครื่องรับ EMI – 9KB

5.1 การทดสอบการปล่อยมลพิษที่ดำเนินการ

ในการทดสอบการปล่อยมลพิษที่ดำเนินการ เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยก LISN จะเชื่อมต่อระหว่างแหล่งจ่ายไฟและ EUT เครือข่ายดังกล่าวให้สภาพแวดล้อมอิมพีแดนซ์ที่เสถียรสำหรับ EUT และวัดการปล่อยมลพิษที่นำจาก EUT เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยก LISN ใน LISUN ระบบ EMI – 9KB สามารถวัดการปล่อยคลื่นที่ส่งผ่านได้อย่างแม่นยำในช่วงความถี่ 9kHz – 300MHz ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น CISPR15:2018, GB17743, EN55015และ EN55022.

5.2 การทดสอบการปล่อยรังสี

ในการทดสอบการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN จะทำงานร่วมกับเสาอากาศ เสาอากาศจะรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจาก EUT และป้อนคลื่นดังกล่าวเข้าไปในเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN จากนั้นเครือข่ายจะประมวลผลสัญญาณและส่งไปยังตัวรับ EMI เพื่อวิเคราะห์ ตามข้อมูลล่าสุด CISPR15:2018 มาตรฐานเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ CDNE – M316 สำหรับการปล่อยสัญญาณ ซึ่งเป็นเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN ชนิดหนึ่ง ควรใช้แทน CDN แบบดั้งเดิม การทำงานกับระบบตัวรับ EMI ของ CDNE – M316 เทียบเท่ากับการทดสอบการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแสงสว่างที่มีความถี่ตั้งแต่ 30MHz ถึง 300MHz

5.3 ผลการทดสอบและการวิเคราะห์

เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยก LISN ใน LISUN ระบบตัวรับทดสอบ EMI – 9KB ช่วยให้ได้รับผลการทดสอบที่แม่นยำ ผลการทดสอบจะแสดงในรายงานการทดสอบรูปแบบสากล ซึ่งรวมถึงข้อมูลต่างๆ เช่น ระดับการปล่อยที่วัดได้ ช่วงความถี่ และการเปรียบเทียบกับมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง โดยการวิเคราะห์ผลการทดสอบ วิศวกรสามารถระบุแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและดำเนินมาตรการที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของ EUT

6. การเปรียบเทียบกับเครือข่ายอื่นที่คล้ายคลึงกัน

มีเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกประเภทอื่นๆ ในตลาด อย่างไรก็ตาม เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกประเภท LISN ที่ใช้ใน LISUN ระบบ EMI – 9KB มีข้อดีหลายประการ ตารางที่ 3 แสดงการเปรียบเทียบระหว่างเครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยกสัญญาณ LISN กับเครือข่ายอื่นที่คล้ายคลึงกัน

รายการเปรียบเทียบ	เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยก LISN	เครือข่ายอื่นที่คล้ายคลึงกัน
ช่วงความถี่	กว้าง (9kHz – 300MHz สำหรับ EMI – 9KB)	แคบลงในบางกรณี
เสถียรภาพของอิมพีแดนซ์	สูง ให้ค่าอิมพีแดนซ์ 50Ω ที่เสถียร	อาจมีการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์ที่มากขึ้น
สูญเสียการแทรก	ต่ำ (น้อยกว่า 0.5dB)	การสูญเสียการแทรกสูงในบางรุ่น
ประสิทธิภาพการแยกตัว	ดี (มากกว่า 40dB)	อาจมีระดับความแยกตัวที่ต่ำกว่า

ตามที่แสดงในตาราง เครือข่ายการเชื่อมต่อ/แยกสัญญาณ LISN มีช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น มีเสถียรภาพอิมพีแดนซ์ที่ดีขึ้น การสูญเสียการแทรกที่ต่ำกว่า และประสิทธิภาพการแยกสัญญาณที่สูงขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบรังสี EMI ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

7 ข้อสรุป

โดยสรุปแล้ว ลิส เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกส่วนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญใน LISUN ระบบตัวรับทดสอบ EMI – 9KB EMI สำหรับการทดสอบการแผ่รังสี หลักการทำงาน โครงสร้าง และลักษณะการทำงานทำให้การวัดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้ามีความแม่นยำและเชื่อถือได้ เครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN มีบทบาทสำคัญในการทดสอบการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งแบบนำและแบบแผ่รังสี โดยการสร้างสภาพแวดล้อมอิมพีแดนซ์ที่เสถียร การแยกแหล่งจ่ายไฟ และการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ทดสอบอื่นๆ เมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน เครือข่ายนี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านช่วงความถี่ เสถียรภาพของอิมพีแดนซ์ การสูญเสียการแทรก และประสิทธิภาพการแยกสัญญาณ การวิจัยและพัฒนาในอนาคตในด้านนี้อาจมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายการเชื่อมต่อ/การแยกสัญญาณ LISN ให้ดียิ่งขึ้น เช่น การลดการสูญเสียการแทรกและการปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกสัญญาณที่ความถี่สูงขึ้น เพื่อตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้นในการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

Tags:EMI-9KB