ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2019, № 11 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Экспериментальная установка для измерения электромагнитного излучения от излучающей структуры в ближней зоне

И.В. Скворцов1,2, Р.Р. Латыпов1,2, О.Н. Шерстюков1,2, Р.Ф. Бабаев1,2

1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2 Kazan Federal University, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.11.13 УДК 5.53.083 EDN GGFETL

Аннотация

Представлено описание реализованной экспериментальной установки для измерения электромагнитного излучения от излучающей структуры в ближней зоне. В качестве излучающей структуры рассматривается печатная плата. Данная экспериментальная система позволяет измерять полный вектор излучения от печатной платы за один проход. В статье приводятся результаты замеров излучения от печатной платы с использованием предлагаемой измерительной установки. Также описываются существующие в настоящее время другие типы установок и указываются их недостатки в сравнении с предлагаемой в статье системой для измерения электромагнитных полей.

  • измерительная установка
  • печатная плата
  • ближняя зона
  • experimental setup
  • printed circuit board
  • near field
Abstract (in English)

Experimental setup for measuring electromagnetic radiation from a radiating structure in the near field

The description of the implemented experimental setup for measuring electromagnetic radiation from a radiating structure in the near field is presented. The advantages of measurements in the near field are that the requirements for the measuring installation are reduced, the accuracy of the measurements taken is increased, and the need for an anechoic chamber is eliminated. A printed circuit board is used as an example of a radiating structure. The proposed experimental setup implements a planar scanning method. The advantages of a planar scanning method are the simplicity of calibration and motion control. The proposed measurement setup allows us to measure the full radiation vector at each observation point in one scan pass. Information about radiation can be used to solve inverse problems with the goal of localizing the most active radiation sources located on a printed circuit board. The results of measurements of radiation from a printed circuit board using a measuring setup are presented. Other types of setups for measuring electromagnetic radiation are described: commercial and laboratory solutions. A comparison is made of known types of setups with the proposed radiation measurement system.

Для цитирования

Скворцов И.В., Латыпов Р.Р., Шерстюков О.Н., Бабаев Р.Ф. Экспериментальная установка для измерения электромагнитного излучения от излучающей структуры в ближней зоне // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.11.13

Литература

  1. Integrated circuits - Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to 1 GHz - Part 3: Measurement of radiated emissions - Surface scan method, IEC 61967-3:2005, 2005.
  2. Gorbunova A., Baev A., Konovalyuk A., Kuznetsov M. Localization of cyclostationary EMI sources based on near-field measurements. IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC). 2015. P.45-455.
  3. Yaghjian A. An overview of near-field antenna measurements. IEEE Transactions on antennas and propagation. 1986. Vol.34. No.1. P.30-45.
  4. Sarkar T., Taaghol A. Near-Field to Near/Far-Field Transformation for Arbitrary Near-Field Geometry Utilizing an Equivalent Electric Current and MoM. IEEE Transactions on antennas ans propagation. 1999. Vol.47. No.3. P.566-573.
  5. Hansen T.,Yaghjian A. Planar near-field scanning in the time domain, part 2: Sampling theorems and computation schemes. IEEE Transactions on antennas ans propagation. 1994.Vol.42. No.9. P.1292-1300.
  6. Yaghjian A. Near-field antenna measurements on a cylindrical surface: A source scattering-matrix approach. National Bureau of Standards Tech. Note 696, September 1977. P.44.
  7. Wacker P. Non-planar near-field measurements: spherical scanning. National Bureau of Standards (U.S.), NBSIR,1975.
  8. Shi J., Cracraft M.,Slattery K., Yamuguchi M., DuBroff R. Calibration and compensation of near-field scan measurements. IEEE Trans. Electromagn. Compat. 2005. Vol.47. No.3, P.642-650.
  9. Kanda M. Standard probes for electromagnetic field measurements. IEEE Transactions on antennas and propagation. 1993. Vol.AP-41. No.10. P.1349-1364.
  10. Park W.K., Oh S.S., Kang S.Y., Roblin P., Park H.D. Waveguide probe with size-reduced aperture using split-ring resonator array for near-field measurements. Electron. Lett. 2009. Vol. 45. No.6. P.297-298.
  11. Whiteside H., King R. W. The Loop Antenna as a Probe. IEEE Transactions on antennas and propagation. 1964. Vol.12. No.3. P.291-297.
  12. EMxpert от 20 MHz-1 GHz [Электронный ресурс] URL: http://dev.ccontrols.pl/cms/upload/content/news/EMxpert_Datasheet.pdf (дата обращения: 11.10.2019).
  13. R&S FSH8, Анализатор спектра [Электронный ресурс] URL: http://www.testequipmenthq.com/datasheets/Rohde-Schwarz-FSH8-Datasheet.pdf (дата обращения: 11.10.2019).
  14. R&S HZ-15, Пробники ближнего поля, [Электронный ресурс] URL: https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/service_support_30/HZ-15_16_17_bro_en_5213-6687-12_v0100.pdf (дата обращения: 11.10.2019).
  15. Tong X. Simplified equivalent modelling of electromagnetic emissions from printed circuit boards. University of Nottingham, PhD thesis. 2010.
  16. Chuah Y.J., Mustaffa M.T. Evaluation of PCB shielding characteristic in near field. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science. 2017. Vol.5. No.3. P.542-548.