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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
EDA/SW/T&M
EMI
non datati rispetto alle CISPR 16-1 mentre tutte le altre
norme CISPR sia generiche che specifiche hanno i riferi-
menti con la data, come si vede nella tabella 1.
Pertanto, solo chi usa già strumenti conformi alla CISPR
13:2006 (Ed. 4.2) e alla CISPR 32:2012 (Ed. 1.0) può esegui-
re subito misure FFT sulla compatibilità elettromagnetica
EMI purché il suo strumento soddisfi i requisiti della CISPR
16-1-1:2010 e della corrispondente modifica 1:2010 (Ed.
3.1), ben sapendo che i riferimenti alla CISPR saranno
aggiornati nel corso del 2013. Tutte le altre norme
su questi prodotti continueranno a essere sospese
o in via di definizione almeno fino al 2014. La CISPR
22 non sarà modificata ulteriormente e sarà sosti-
tuita dalla CISPR 32 solamente nel 2017 e pertanto
gli strumenti di misura basati esclusivamente sulle
FFT continueranno a essere inadatti alle misure di
compatibilità elettromagnetica sulle apparecchiatu-
re informatiche.
Per beneficiare della miglior efficienza dei ricevitori
basati sulla tecnologia FFT nei test di compatibilità
EMI non resta altro da fare che usare un ricevi-
tore EMI tradizionale e implementare nella stessa
procedura di test una scansione FFT nel dominio
del tempo come illustrato nella figura 1. Anche se
lo standard non è sufficientemente aggiornato per
essere compatibile con la tecnologia FFT questo
metodo consente di effettuare test completi sulle frequen-
ze individuate come critiche in due passaggi ossia con
una scansione preliminare e poi con un’analisi su ricevito-
re analogico tradizionale.
Problematiche di temporizzazione e risposta
dinamica nei test EMI basati sulla tecnologia FFT
Sono possibili due differenti approcci per l’implemen-
tazione dei ricevitori basati sulle FFT: 1) l’oscilloscopio
digitalizza il segnale a radiofrequenza usando un conver-
titore A/D con un’elevata dinamica, 2) il ricevitore ha un
front-end che digitalizza il segnale IF. Il limite del primo
approccio con oscilloscopio è il convertitore A/D che deve
avere una risoluzione molto alta e un’elevata frequenza di
campionamento per poter soddisfare i requisiti imposti
dalla normativa CISPR 16 in termini di gamma dinamica
e larghezza di banda. Considerando un certo margine di
filtraggio in ingresso per un ricevitore da 1 GHz occorre
allora un convertitore A/D con velocità di campionamento
di almeno 2,5 GHz. Per soddisfare la normativa CISPR 16 è
indispensabile, inoltre, una risoluzione di almeno 14 bit e,
tuttavia, i convertitori A/D con queste caratteristiche non
sono disponibili in commercio. Per ovviare a questa diffi-
coltà è necessario pertanto ricorrere a opportune routine
di auto calibrazione e adeguati algoritmi di filtraggio che
consentano di avvicinarsi quanto più possibile al livello di
prestazioni richiesto.
Un approccio migliore è la combinazione di entrambe le
soluzioni in un unico strumento che sia capace di conver-
tire direttamente i segnali alla stessa velocità d’ingresso.
Per esempio, una conversione A/D diretta sui segnali
d’ingresso di 30 MHz può permettere a un ricevitore tradi-
zionale di elaborare i segnali senza bisogno di procedure
accessorie e consente di utilizzare convertitori A/D repe-
ribili a basso costo. Questo approccio ha molti vantaggi:
superiore dinamica su minor banda e ampia disponibilità
di convertitori A/D con miglior risposta dinamica ed ele-
vata risoluzione di 16 bit; superiore limite di frequenza
del ricevitore non più costretto al limite della frequenza
di campionamento del convertitore A/D; il filtraggio in
ampiezza di banda e tutti i front-end possono ora lavorare
in tempo reale e quindi lo spettro dell’emissione irradiata
può essere visualizzato senza interruzioni di continuità
nel dominio del tempo; oltre i 30 MHz l’intervallo di fre-
quenza viene suddiviso in numerosi segmenti da circa
25 MHz che vengono analizzati sequenzialmente; il tempo
di permanenza aumenta grazie alla minor velocità di
campionamento e, per esempio, può arrivare a ben 100
secondi; grazie all’inferiore banda di frequenza utilizzata
per la FFT è ora possibile usare un pre-selezionatore a
radiofrequenza che consente di proteggere l’ingresso del
ricevitore dai sovraccarichi causati dai segnali più forti e
al tempo stesso garantisce la corretta misura dei segnali
di disturbo più deboli quando appaiono sovrapposti ai
segnali di fondo più forti.
Di conseguenza un ricevitore di test sulle EMI basato sulle
FFT può essere realizzato con un banco di N filtri in paral-
lelo e con una velocità di scansione capace di calibrare la
cattura dei segnali esattamente sulla larghezza di banda
Fig. 4 – Gamma dinamica e fattore di banda
