Capitolo 2 - Requisiti generali di c.e.

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1 Appunti di Compatibilità Elettromagnetica Capitolo 2 - Requisiti generali di c.e. Introduzione...2 Requisiti di tipo legislativo...2 Classificazione delle norme...2 Requisiti per prodotti commerciali in vendita negli Stati Uniti...3 Emissioni condotte ed emissioni radiate...4 Misure e limiti per le emissioni radiate...5 Misure e limiti per le emissioni condotte...8 Requisiti per prodotti commerciali in vendita al di fuori degli Stati Uniti...9 Misure e limiti per le emissioni radiate...9 Confronto con le norme FCC Misure e limiti per le emissioni condotte Osservazione Confronto con le norme FCC Misura di conformità alle norme delle emissioni dei prodotti di commerciali 15 Introduzione Norme FCC per la misura delle emissioni radiate Rivelatori di picco e di quasi-picco Norme CISPR per la misura delle emissioni radiate Emissioni condotte Caratteristiche principali della rete di distribuzione dell energia Rete LISN e suo utilizzo Esempio numerico sulle emissioni radiate Requisiti aggiuntivi per i dispositivi Introduzione Suscettività radiata Suscettività condotta Scariche elettrostatiche (ESD)... 26

2 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 INTRODUZIONE Nel progettare un sistema elettronico, dobbiamo garantire tutti i requisiti necessari ad ottenere sia il funzionamento desiderato sia anche il soddisfacimento dei vincoli imposti dalle norme di compatibilità elettromagnetica. In altre parole, il sistema deve sia funzionare correttamente sia essere elettromagneticamente compatibile con l ambiente in cui opera. A tal proposito, ricordiamo che un sistema elettronico può definirsi elettromagneticamente compatibile se e solo se soddisfa tre aspetti: non causa interferenza verso altri sistemi; non è suscettibile alle emissioni elettromagnetiche di altri sistemi; non causa interferenza verso se stesso. Fondamentalmente, i sistemi elettronici devono soddisfare due classi di requisiti di compatibilità: requisiti imposti dagli organi legislativi dei vari governi; requisiti imposti dal costruttore. In questa sede siamo ovviamente interessati alla prima classe. I requisiti imposti dagli organi legislativi hanno carattere di legge e quindi non possono essere ignorati se si vuole commercializzare i prodotti. Bisogna però sottolineare una cosa: il soddisfacimento della normativa non può comunque essere preso come garanzia del fatto che il sistema non causi interferenza. I limiti introdotti dai vari Stati consentono, in qualche modo, di controllare e regolare l inquinamento elettromagnetico generato dai sistemi elettronici. Requisiti di tipo legislativo CLASSIFICAZIONE DELLE NORME Divideremo i requisiti di compatibilità elettromagnetica imposti dalle varie nazioni in due gruppi: requisiti imposti sui prodotti commercializzati negli Stati Uniti: requisiti imposti sui prodotti commercializzati sui mercati non statunitensi. Successivamente, sia per gli Stati Uniti sia per gli altri paesi, effettueremo una ulteriore classificazione: norme rivolte a dispositivi per uso commerciale; norme rivolte a dispositivi di uso militare. 2

3 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici REQUISITI PER PRODOTTI COMMERCIALI IN ENDITA NEGLI STATI UNITI L ente statunitense che si occupa di regolamentare le comunicazioni (via radio o su cavo) è la Commissione federale delle comunicazioni (brevemente FCC). Le norme FCC sono riportate nella Legge 47 del Codice delle Leggi Federali: tali norme contengono diversi articoli, relativi ai dispositivi elettronici per cui non è prevista l omologazione. Nel seguito, ci concentreremo soprattutto sul contenuto della Parte 15, che contiene la regolamentazione riguardante i dispositivi a radiofrequenza. A tal proposito, l intervallo di frequenze che la FCC definisce come radio si estende tra 9 khz e 3000 GHz: questo significa che per dispositivo a radiofrequenza si intende un qualsiasi dispositivo in grado di emettere energia, in modo intenzionale o non intenzionale, per effetti di irradiazione, di conduzione oppure di altro tipo, all interno della banda [9 khz, 3000 GHz]. Nella Parte 15 viene dunque regolamentata l interferenza dovuta a questo tipo di emittenti; al contrario, la normativa cui devono sottostare i trasmettitori radio soggetti a licenza viene trattata a parte. Esempi di dispositivi a radiofrequenza sono: motori in corrente continua (c.c.), in cui gli archi elettrici che si formano in corrispondenza delle spazzole generano energia in un ampio spettro, che comprende la banda di frequenze indicata dalla norma; calcolatori digitali, i cui segnali di temporizzazione (clock) generano emissioni radiate nella suddetta banda; macchine da scrivere elettroniche, che utilizzano anche taluni circuiti digitali; ecc... Nel 1979 la FCC ha pubblicato, nella Parte 15 delle norme e regole, una normativa specifica per le emissioni radiate e condotte di un cosiddetto dispositivo digitale. Secondo tale normativa, un dispositivo digitale è un emettitore non intenzionale (dispositivo o sistema) che genera e utilizza segnali di temporizzazione costituiti da impulsi che si ripetono con una cadenza superiore a 9000 cicli al seconda e che impiega tecniche di tipo digitale. Ogni dispositivo elettronico, costituito da circuiti digitali, che utilizza un segnale di temporizzazione con frequenza superiore a 9 khz è dunque un dispositivo digitale. Quindi, un siffatto dispositivo non può essere commercializzato negli USA se le sue emissioni radiate e condotte non rientrano nei limiti imposti dalla legge. La FCC divide inoltre i dispositivi digitali in due categorie: prodotti di classe A: sono tutti i dispositivi usati in ambiente commerciale, industriale e nel mondo degli affari in genere; prodotti di classe B: sono tutti i dispositivi destinati ad uso privato e quindi non compresi nella classe A. I dispositivi di classe B sono soggetti a limiti decisamente più restrittivi di quelli per la classe A, dato che si presume che sia più facile 3

4 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 eliminare un fenomeno di interferenza dovuto ad un dispositivo usato in ambiente industriale (data la più frequente e accurata manutenzione) che non ad uno usato privatamente. Anche le regole fissate per controllare i fenomeni di interferenza sono più severe per i dispositivi di classe B. Emissioni condotte ed emissioni radiate I limiti fissati dalla FCC riguardano le emissioni condotte e quelle radiate da un dispositivo digitale. Per emissioni condotte si intendono le correnti che, attraverso il cavo di alimentazione, abbandonano il dispositivo per essere così iniettate sulla rete di distribuzione dell energia. Tale rete costituisce una antenna di grandi dimensioni, in grado di permettere la diffusione di tali correnti, causando interferenza con altri dispositivi. L intervallo di frequenza che riguarda le emissioni condotte è [450 khz, 30 MHz] Il soddisfacimento delle norme viene verificato tramite le cosiddetti reti di stabilizzazione dell impedenza di linea (brevemente LISN), da inserire in serie tra la rete di distribuzione dell energia e il dispositivo sotto test (DUT: Device Under Test). Della LISN parleremo in seguito. Nonostante le emissioni condotte siano delle correnti che abbandonano il dispositivo attraverso il cavo di alimentazione, le norme impongono dei limiti espressi in volt. Questo dipende dal fatto che la LISN rileva una tensione che è correlata alla corrente di interferenza, per cui i limiti riguardano appunto quella tensione. Per emissioni radiate si intendono invece i campi elettrici e magnetici irradiati dal dispositivo e che possono essere ricevuti da altri apparati elettronici, causando di conseguenza fenomeni di interferenza. La FCC, così come altri organi legislativi, richiede in questo caso solo la misura del campo elettrico irradiato ed i limiti imposti sono espressi in termini di dbµ/m. L intervallo di frequenza che riguarda le emissioni radiate è [30 MHz, 40 GHz] Si tratta dunque dell intervallo di frequenza contiguo a quello per le emissioni condotte. La conformità alla normativa viene verificata mediante una prova effettuata in una camera semianecoica oppure in un sito di prova in campo aperto (se ne parlerà più avanti): in particolare, usando una antenna di misura polarizzata sia orizzontalmente sia verticalmente rispetto al piano di massa del sito in cui viene effettuata la prova, vengono misurati i campi elettrici irradiati dal prodotto. Il risultato ottenuto deve essere all interno dei limiti fissati per entrambe le polarizzazioni. Recentemente (in data 23/06/89), la Parte 15 dei regolamenti della FFC è stata modificata introducendo tre sottoparti: Sottoparte A - requisiti generali: contiene informazioni generali; Sottoparte B - emettitori non intenzionali: contiene regole specifiche cui devono sottostare quei dispositivi che irradiano campi elettrici a magnetici in modo non intenzionale. Questa categoria è quasi esclusivamente composta da ricevitori radio e dispositivi digitali. 4

5 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici Sottoparte C - emettitori intenzionali: anche qui le regole sono specifiche ma riguardano gli emettitori intenzionali e cioè i radiotrasmettitori. Misure e limiti per le emissioni radiate Cominciamo dall esaminare i vincoli relativi alle emissioni radiate. In primo luogo, le emissioni radiate devono essere sempre misurate per mezzo di una antenna opportuna e la misura va ripetuta sia per polarizzazione orizzontale sia per polarizzazione verticale. Inoltre, bisogna ruotare il dispositivo sotto misura in modo tale che la radiazione misurata sia la massima tra quelle emesse. A seconda della classe di appartenenza del dispositivo sotto misura, varia la distanza tra il dispositivo stesso e l antenna: dispositivo di classe B (uso privato): 3 metri dispositivo di classe A (uso commerciale e industriale): 10 metri Per quanto riguarda l intervallo di frequenze su cui condurre le misure, mentre la frequenza minima è fissata a 450 khz, la frequenza massima dipende dalla frequenza operativa del dispositivo, come indicato nella tabella seguente: Frequenza operativa (max frequenza generata o utilizzata dal dispositivo, oppure alla quale l apparato opera o è sintonizzato) Frequenza superiore dell intervallo di misura (MHz) (MHz) < 1, , > 1000 minore tra la 5 armonica della frequenza operativa oppure 40 GHz E opportuno chiarire il senso dell ultimo dato fornito, vale a dire la frequenza superiore di misura nel caso in cui la frequenza operativa dell apparato sia superiore ai 1000 MHz: indicata con f oper la frequenza operativa dell apparato (>1000MHz), si tratta semplicemente di calcolare la sua quinta armonica (5f oper ) e di confrontare tale valore con 40 GHz; il valore minore tra i due sarà la frequenza superiore dell intervallo di misura. Una volta fissati i metodi di misura (distanza, tipo di antenna, ecc.) e le frequenze di misura, possiamo infine condurre la misura. Dovremo verificare che i valori ottenuti siano entro i limiti prescritti dalle norme. Andiamo allora ad esaminare tali limiti, che, come anticipato in precedenza, sono diversi per la classe A e per la classe B (questi ultimi più restrittivi). In particolare, l intervallo di frequenza viene suddiviso in varie bande (4 per l esattezza) e a ciascuna banda sono assegnati dei valori limite, in accordo alle seguenti tabelle: 5

6 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 limiti FCC alle emissioni radiate per dispositivi digitali di classe B (a 3 m): Frequenza MHz > 960 Campo elettrico µ / m Campo elettrico dbµ / m 40 43, limiti FCC alle emissioni radiate per dispositivi digitali di classe A (a 10 m): Frequenza MHz > 960 Campo elettrico µ / m Campo elettrico dbµ / m 39 43, ,5 Questi stessi limiti possono essere riportati in modo grafico: E µ / m (3 metri) 500 u/m 200 u/m 150 u/m 100 u/m 30 MHz 88 MHz 216 MHz 960 MHz freq E µ / m (10 metri) 300 u/m 210 u/m 150 u/m 90 u/m 30 MHz 88 MHz 216 MHz 960 MHz freq 6

7 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici Per confrontare i limiti per classe A e quelli per la classe B, non sarebbe sensato basarsi sui valori (e relativi diagrammi) appena forniti, per il semplice fatto che le misure sui dispositivi di classe B vengono effettuate a distanza di 3 metri, mentre invece quelle per i dispositivi di classe A vengono fatte alla distanza di 10 metri. Di conseguenza, per fare un confronto bisogna trovare un metodo che tenga conto delle differenti distanze. Un modo molto comune di procedere è quello di usare il cosiddetto metodo dell inverso della distanza, secondo il quale le emissioni decrescono linearmente con il crescere della distanza tra DUT ed antenna di misura. Di conseguenza, si assume banalmente che le emissioni rilevate alla distanza di 3 metri si riducano del fattore 3/10 nel caso in cui l antenna di misura venga allontanata a 10 metri e, viceversa, che le emissioni rilevate a 10 metri aumentino di 10/3 se l antenna viene avvicinata a 3 metri. Rapportando dunque i limiti sui dispositivi di classe A alla distanza di 3 metri, si ottiene il seguente diagramma comparativo: E µ / m (3 metri) 700 u/m 1000 u/m 300 u/m 500 u/m classe A 500 u/m 100 u/m classe B 150 u/m 200 u/m 30 MHz 88 MHz 216 MHz 960 MHz freq Questo diagramma mostra in modo significativo quanto i limiti per i dispositivi di classe B siano più stringenti di quelli per i dispositivi di classe A: per ogni banda di frequenza, ci sono circa 10 db in meno tra la classe B e la classe A. E importante adesso sottolineare una cosa: come è noto, le emissioni radiate risultano inversamente proporzionali alla distanza dalla sorgente solo se siamo in una regione di campo lontano (nella quale, cioè, i campi elettrico e magnetico sono nella configurazione tipica delle onde piane); d altra parte, per stabilire se siamo in campo lontano oppure in campo vicino, dobbiamo necessariamente confrontare la distanza considerata (in questo caso 3 metri) e la lunghezza d onda λ di lavoro: una regola approssimata per individuare la regione di campo lontano è quella che afferma che essa ha inizio ad una distanza pari a 3 lunghezze d onda (3λ) dalla sorgente. Andiamo allora a vedere cosa accade per le frequenze alle quali abbiamo fatto il confronto, tenendo conto che frequenza e lunghezza d onda sono inversamente proporzionali(λ=c/f): 1 banda: la frequenza inferiore è 30 MHz, cui corrisponde una lunghezza d onda di 10 metri; quindi, in questa banda, il campo lontano si ha a circa 30 metri dalla sorgente; al contrario, abbiamo considerato misure a soli 3 metri dalla sorgente, il che ci dice che l estrapolazione fatta probabilmente non è valida; 2 banda: la frequenza inferiore è 88 MHz, cui corrisponde λ=3.5m e quindi 3λ 10m; anche qui, l ipotesi di campo lontano non è molto corretta, ma senz altro più plausibile del caso precedente; 7

8 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 3 banda: la frequenza inferiore è 216 MHz, cui corrisponde λ 1.4m e quindi 3λ 4.2m; siamo decisamente più vicini, rispetto ai casi precedenti, al campo lontano; 4 banda: a frequenza inferiore è 960 MHz, cui corrisponde λ 0.3m e quindi 3λ 0.9m; questo è dunque l unico caso in cui siamo ampiamente nell ipotesi di campo lontano, per cui l estrapolazione effettuata risulta sicuramente valida. Misure e limiti per le emissioni condotte Occupiamoci adesso delle emissioni condotte, la cui misura, come detto in precedenza, si effettua tramite una LISN (cioè un circuito elettrico) posta tra il dispositivo sotto misura e la rete di distribuzione dell energia. I limiti, al contrario delle emissioni radiate, sono specificati in termini di tensioni (in particolari di µ e dbµ). Anche in questo caso, dobbiamo distinguere limiti per dispositivi di classe A e limiti per dispositivi di classe B: limiti FCC alle emissioni condotte per dispositivi digitali di classe B: Frequenza MHz Tensione µ Tensione dbµ 0, limiti FCC alle emissioni condotte per dispositivi digitali di classe A: Frequenza MHz Tensione µ Tensione dbµ 0,45 1,705 1, ,5 Si nota immediatamente che sui dispositivi di classe B non viene effettuata alcuna suddivisione dell intervallo di frequenza (compreso sempre da 450 khz a 30 MHz come detto in precedenza), mentre invece i limiti per i dispositivi di classe A sono riferiti a due distinte bande di frequenza. Il grafico seguente chiarisce ancora meglio la situazione: 8

9 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici µ (Misure effettuate tramite LISN) 3000 u 1000 u classe A 250 u classe B 450 khz 1,705 MHz 30 MHz freq Ancora una volta, la rappresentazione grafica evidenzia quanto i limiti sui dispositivi di classe B siano i più restrittivi: in questo caso, abbiamo 12 dbµ in meno nella prima banda e 21,5 dbµ in meno nella seconda. REQUISITI PER PRODOTTI COMMERCIALI IN ENDITA AL DI FUORI DEGLI STATI UNITI I requisiti a cui devono soddisfare i prodotti commercializzati al di fuori degli Stati Uniti variano, almeno per il momento, da paese a paese. Non è perciò possibile fare un discorso generale, se non limitandosi a considerare quei requisiti che sono comuni alla maggior parte di tali paesi. In passato, ogni Stato aveva una propria normativa per la compatibilità elettromagnetica (EMC). Tuttavia, di recente è sorta l esigenza di adottare un unica normativa in tale campo. A tal proposito, il primo candidato a diventare uno standard internazionale di EMC è una norma fissata nel 1985 dal CISPR (sigla che, tradotta dal francese, indica il Comitato Speciale Internazionale sulle Radio Interferenze). Il CISPR è un comitato della IEC (International Electrotechnical Commissione), che è un ente internazionale per la promulgazione di regole che facilitino il commercio tra le nazioni. Il CISPR non è però un organo legislativo, il che significa che esso elabora delle norme che possono essere adottate o meno nei singoli paesi. Nel 1985, il CISPR ha pubblicato, sotto il titolo di Pubblicazione 22, una serie di norme che riguardano le emissioni: in particolare, si fa riferimento ad apparati utilizzati dalla tecnologia dell informazione (Information Technology Equipment, ITE) e che includono dispositivi digitali. Molti degli stati europei e delle altre nazioni del mondo hanno adottato gli standard previsti dalle norme CISPR 22 oppure dalle loro varianti ed è quindi prevedibile che queste norme diventino a breve di livello mondiale. E per questo che ce ne occupiamo. Misure e limiti per le emissioni radiate Cominciamo anche in questo caso dalle emissioni radiate. Così come accade per le norme FCC, anche le norme CISPR impongono che le emissioni radiate siano misurate a differenti distanze a seconda delle classe di appartenenza degli apparecchi: 9

10 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 dispositivo di classe B (uso privato): 10 metri dispositivo di classe A (uso commerciale e industriale): 30 metri Rispetto ai valori previsti dalle norme FCC (rispettivamente 3 metri e 10 metri), si nota dunque un grosso aumento delle distanze. Di per sé, però, questo non significa molto, in quanto bisogna comunque andare a vedere quali sono i limiti numerici imposti. Per quanto riguarda, invece, l intervallo di frequenze su cui estendere le misure, è il seguente: [30 MHz, 1 GHz] Rispetto alle norme FCC, la frequenza inferiore è rimasta invariata, mentre quella superiore è decisamente più bassa (per le norme FCC sono 40 GHz). Questo intervallo viene poi suddiviso in due sole bande (al contrario delle 4 previste dalle norme FCC), sia per gli apparecchi di classe B sia per quelli di classe A. Premesso questo, i valori limite sono riportati nelle seguenti tabelle: limiti CISPR 22 alle emissioni radiate per dispositivi digitali di classe B (a 10 m): Frequenza MHz Campo elettrico µ / m Campo elettrico dbµ / m ,6 70, limiti CISPR 22 alle emissioni radiate per dispositivi digitali di classe A (a 30 m): Frequenza MHz Campo elettrico µ / m Campo elettrico dbµ / m ,6 70, Come si vede, i limiti imposti sono esattamente gli stessi per le due classi, ma cambiano le distanze di misura: questo fa sì, evidentemente, che siano più stringenti i limiti relativi alla distanza minore, ossia ancora una volta quelli sui dispositivi di classe B. Confronto con le norme FCC Può essere interessante fare un confronto tra i limiti imposti dalle norme CISPR e quelli corrispondenti imposti dalle norme FCC. Ovviamente, date le differenti distanze, dobbiamo anche in questo caso effettuare una estrapolazione. Cominciamo con il confronto dei limiti relativi agli apparecchi di classe B; conviene estrapolare i limiti FCC (riferiti alla distanza di 3 metri) alla distanza di 10 metri: a tal fine, si può facilmente vedere che bisogna sottrarre, dai limiti FCC relativi a ciascuna banda, una quantità pari a 10,46 db. Con questa operazione, si ottiene il grafico seguente: 10

11 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici E µ / m (Classe B - 10 metri) 70,8 u/m CISPR 22 FCC 31,6 u/m 30 MHz 88 MHz 216 MHz 960 MHz freq 230 MHz 1 GHz Il grafico evidenzia in modo chiaro, per ciascuna banda, quali limiti (FCC o CISPR) risultano più restrittivi. Analogo grafico possiamo tracciare per i dispositivi di classe A; in questo caso, facciamo riferimento ad una distanza di misura di 30 metri, per cui dobbiamo estrapolare i limiti FCC (relativi invece alla distanza di 10 metri) a tale distanza, il che si ottiene sottraendo, su ciascuna banda di frequenza, la quantità 9,54dB (quindi approssimativamente 10 db). Il grafico risultante è il seguente: E µ / m (Classe A - 30 metri) 70,8 u/m CISPR 22 FCC 31,6 u/m 30 MHz 88 MHz 216 MHz 960 MHz freq Si tratta di un grafico assolutamente analogo al precedente. 230 MHz 1 GHz Misure e limiti per le emissioni condotte Consideriamo adesso i limiti imposti dalle norme CISPR 22 alle emissioni condotte degli apparati elettronici (espresse dunque in termini di tensioni rivelate dalla LISN). Dando sempre per scontata la differenziazione tra dispositivi di classe A e dispositivi di classe B, c è qui una prima novità, che riguarda il limite inferiore del campo di frequenza su cui viene effettuata la misura: [150 khz, 30 MHz] 11

12 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 Quindi, mentre la frequenza superiore è rimasta di 30 MHz, quella superiore è scesa a 150 khz (rispetto ai 450 khz previsti dalle norme FCC). Questo intervallo di frequenza viene poi suddiviso in 3 bande per quanto riguarda gli apparecchi di classe B e in due bande per quanto riguarda gli apparecchi di classe A: classe B [150kHz,500kHz] - [500kHz,5MHz] - [ 5MHz-30MHz] classe A [150kHz,500kHz] - [500kHz, 30MHz] La seconda novità introdotta dalle norme CISPR rispetto alle norme FCC riguarda i valori con cui sono espressi i limiti: ci sono limiti forniti in termini di tensione di quasi-picco (QP), qualora il ricevitore utilizzi un rivelatore di quasi-picco; ci sono poi limiti forniti in termini di tensione media (A), qualora il ricevitore utilizzi un rivelatore a valor medio. Questi particolari rivelatori saranno trattati in seguito. E bene adesso sottolineare che i valori limite esaminati per le norme FCC (sia per le emissioni condotte sia per quelle radiate) sono proprio in termini di tensioni di quasi picco, per cui un eventuale confronto va fatto sulla base di tali limiti 1. Fatte queste premesse, riportiamo i valori dei limiti: limiti CISPR alle emissioni condotte per dispositivi digitali di classe B: Frequenza MHz Tensione µ (quasi picco) dbµ Tensione µ (valor medio) dbµ 0, , ,5 46 0, , limiti CISPR alle emissioni condotte per dispositivi digitali di classe A: Frequenza MHz Tensione µ (quasi picco) dbµ Tensione µ (valor medio) dbµ 0,15 0,5 8912, , Anche i limiti alle emissioni radiate imposti dalle norme CISPR sono in termini di quasi picco, per cui possiamo riassumere nel modo seguente: i limiti forniti dalle norme CISPR e FCC, sia per le emissioni condotte sia per quelle radiate, sono fornite sempre in termini di quasi-picco; in più, le norme CISPR per le emissioni condotte sono forniti anche in termini di valor medio di tensione. 12

13 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici Si nota immediatamente che, mentre i limiti relativi ai dispositivi di classe A sono forniti in modo tradizionale (vale a dire come valori costanti all interno di bande specificate), i limiti relativi ai dispositivi di classe B presentano una particolarità: infatti, per la prima banda di frequenza, compresa tra 0,15 MHz e 0,5 MHz, vengono forniti i valori estremi. Questo viene fatto perché, in tale banda, si assume un andamento lineare (decrescente) dei limiti, come illustrato nella figura seguente: µ (Misure effettuate tramite LISN) classe B 1995 u 631 u 631 u 199,5 u 1000 u 316 u (QP) (A) 150 khz 500 khz 5 MHz 30 MHz freq Per quanto riguarda, invece, l andamento dei limiti per gi apparecchi di classe A, la tabella prima proposta si traduce nel grafico seguente, di tipo più tradizionale : µ (Misure effettuate tramite LISN) classe A 8912,5 u 1995 u 4467 u (QP) 1000 u (A) 150 khz 500 khz 30 MHz freq Osservazione Il motivo fondamentale per cui le norme CISPR introducono dei limiti anche per frequenze inferiori a 450 khz (fino al limite minimo di 150 khz) è legato alla crescente importanza degli alimentatori di potenza a commutazione (switching), che stanno soppiantando sempre più, grazie ad una maggiore efficienza ed un minor peso, gli alimentatori di potenza lineari tradizionali. Il funzionamento di un alimentatore di potenza a commutazione è semplice: senza scendere in eccessivi dettagli, diciamo che esso genera una tensione costante campionando la forma d onda sinusoidale della tensione di rete. 13

14 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 Le frequenze di lavoro (frequenze di commutazione) di questi dispositivi vanno da 20 khz a 100 khz. Questo tipo di alimentatori generano dunque emissioni condotte alla frequenza di commutazione ed alle sue armoniche. Confronto con le norme FCC Per concludere, facciamo il solito confronto, relativamente alle emissioni condotte, tra i limiti delle norme CISPR e quelli delle norme FCC, tenendo conto ovviamente che queste ultime partono da 450 khz. La figura seguente propone il confronto relativamente ai dispositivi di classe B (ricordiamo che le norme FCC fissano un limite costante per tutte le frequenze, pari a 250 µ): µ (Misure effettuate tramite LISN) classe B 1995 u 631 u 631 u 199,5 u 1000 u (CISPR QP) 316 u (CISPR A) (FCC) 150 khz 500 khz 5 MHz 30 MHz freq 450 khz Nella figura seguente è invece proposto il confronto relativamente ai dispositivi di classe A (ricordiamo che, in questo caso, le norme FCC suddividono il campo di frequenza in due bande, ciascuna con un proprio limite): µ (Misure effettuate tramite LISN) classe A 8912,5 u 1995 u 4467 u 3000 u (CISPRR QP) (FCC) 1000 u 1000 u (CISPR A) 150 khz 500 khz 30 MHz 450 khz 1,705 MHz freq 14

15 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici Misura di conformità alle norme delle emissioni dei prodotti di commerciali INTRODUZIONE Una volta chiariti quali siano i limiti per le emissioni (radiate e condotte) di un dispositivo, è necessario specificare, in modo chiaro, come si debbano effettuare le misure di conformità alle norme di tali emissioni. Si tratta di un argomento abbastanza complesso: in generale, è evidente che, se le procedure di misura non fossero fissate in modo univoco ma fossero lasciate all interpretazione del personale, allora sarebbe possibile ottenere, per lo stesso dispositivo, insieme diversi di dati al variare, per esempio, del sito di misura. Quindi, in ogni normativa (FCC o CISPR 22) sono definite in modo chiaro le regole per la misura: vengono cioè indicate la procedura per eseguire la prova, la strumentazione da impiegare, la larghezza di banda degli strumenti, le antenne di misura e così via. iene anche specificato il metodo con cui vanno raccolti i dati, in modo che l ente governativo preposto abbia la certezza che i dati relativi ad un prodotto, acquisiti da una certa azienda nel proprio laboratorio o altrove, possano essere validamente confrontati con i limiti previsti dalla normativa e con i dati di misura rilevati in un altro laboratorio. Ci occuperemo, nei prossimi paragrafi come in quelli precedenti, di quanto indicato dalle norme FCC e dalle norme CISPR 22. NORME FCC PER LA MISURA DELLE EMISSIONI RADIATE La procedura di misura utilizzata per verificare la conformità delle emissioni (sia radiate sia condotte) ai limiti fissati dalla FCC impone, in primo luogo, i seguenti vincoli generali: le misure vanno eseguite sul sistema completo; tutti i cavi di interconnessione devono essere collegati con gli strumenti periferici; il sistema deve essere in una specifica configurazione; i cavi ed il sistema devono essere disposti in modo da massimizzare le emissioni: tale particolare disposizione deve perciò essere determinata dal personale addetto alla misura, che dovrà cercarla tra tutte le posizioni che il sistema può accettare in condizioni reali. Consideriamo adesso specificamente la misura delle emissioni radiate. I vincoli sono i seguenti: in base a quanto già visto, le misure devono essere effettuate alla distanza di 10 metri per i dispositivi di classe A e di 3 metri per i dispositivi di classe B; le misure devono essere eseguite in un sito di prova in campo aperto, su un piano di massa; l antenna di misura deve essere una antenna a dipolo, da accordare via via sulle varie frequenze di misura; inoltre, essa dovrà essere posta sia in posizione verticale (cioè perpendicolare al piano di massa) sia in posizione orizzontale (parallela al piano di massa); infine, l antenna dovrà essere posta ad una distanza da terra variabile tra 1 metro e 4 metri: 15

16 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 fissato un numero discreto di altezze comprese tra 1 m e 4 m, bisognerà considerare, per ciascuna frequenza di misura, il massimo segnale rivelato 2. Possiamo cominciare a fare delle osservazioni circa questi vincoli. Innanzitutto, riguardo l antenna di misura, ci sono problemi legati sia alla automatizzazione sia all accordamento alle frequenze di misura: infatti, l utilizzo di un dipolo sintonizzato impone che la sua lunghezza fisica venga variata in corrispondenza di ogni frequenza di misura, in modo che essa sia pari sempre a mezza lunghezza d onda (L=λ/2), il che non risulta molto comodo. Per ovviare a questo inconveniente, si possono usare delle antenne a larga banda, la cui lunghezza non deve essere variata al variare della frequenza di misura; questo permette di accelerare la raccolta dei dati. Tipiche antenne a larga banda usate per queste misure sono le antenne biconiche e le antenne log-periodiche, di cui si parlerà più avanti. Anche la richiesta di eseguire la prova in un sito in campo aperto comporta qualche difficoltà: infatti, in un qualsiasi sito di questo tipo, c è il problema della presenza, in aggiunta alle emissioni del dispositivo sotto misura, di numerosi altri segnali (talvolta anche intensi) dovuti all ambiente. Se non si tenesse conto della presenza di questi segnali, le misure risentirebbero senz altro della loro presenza, fornendo valori di campo elettrico (emissioni radiate) e/o di tensione (emissioni condotte) sicuramente maggiori di quelli dovuti al solo dispositivo. Per ovviare a questo inconveniente, è dunque necessario procedere secondo due passaggi: per prima cosa, bisogna effettuare delle prove preliminari sul dispositivo in camera semianecoica, come mostrato nella prossima figura, allo scopo di isolare le componenti di frequenza che caratterizzano le emissioni del dispositivo: successivamente, si potrà andare nel sito in campo aperto e si potrà limitare il campo di misura alle sole frequenze rilevate nelle prove preliminari. Una camera anecoica è costituito da una camera schermata, le cui pareti ed il cui soffitto sono ricoperti da coni che assorbono i segnali alle frequenze radio; la figura seguente mostra una schematizzazione di una simile struttura: 2 Da queste considerazioni si comprende subito quanto dispendioso, in termini di tempo, sia un simile processo di misura. 16

17 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici La camera schermata serve ad impedire ai segnali esterni di contaminare l esito della prova, mentre invece i coni assorbenti non permettono la riflessione delle emissioni del dispositivo in prova sulle pareti perimetrali e sul soffitto. L unica possibile riflessione può e deve avvenire sul piano di massa (pavimento) della camera: in tal modo, viene di fatto simulato il comportamento del sito in campo aperto, dove infatti l unica riflessione avviene in corrispondenza del piano terrestre. Ricordiamo inoltre che molti laboratori di misura dispongono di apparecchiature che permettono di automatizzare l intera procedura di misura: strumenti controllati da un calcolatore spostano verticalmente l antenna di misura, cambiandone di volta in volta la polarizzazione e la frequenza e registrando successivamente i dati; anche i grafici dedotti dai dati rilevati vengono eseguiti automaticamente. Generalmente, vengono registrate tutte quelle frequenze per cui le emissioni superano il limite fissato e per tali frequenze il dispositivo viene provato anche in un sito in campo aperto. Esiste un altro importante requisito per le prove imposte dalle normative: infatti, la FCC (ma anche il CISPR) richiede che l ampiezza di banda dell analizzatore di spettro o del ricevitore usato per misurare le emissioni radiate sia di almeno 100 khz. Il motivo è il seguente: per emissioni con ampiezza di banda molto stretta, come ad esempio quelle associate ad una armonica del segnale di temporizzazione, l ampiezza di banda del ricevitore non è un fattore importante; al contrario, per emissioni a larga banda, come per esempio quelle dovute all arco elettrico che si genera in corrispondenza delle spazzole di un motore in corrente continua, l ampiezza di banda dello strumento influenza profondamente la misura: quanto maggiore è l ampiezza di banda dello strumento tanto maggiore risulta il livello misurato. Quindi, il richiedere una larghezza di banda di 100 khz permette la misura di alcuni segnali a larga banda. Nessuno usa valori superiori a 100 khz, in quanto, così facendo, aumenterebbe il livello del segnale ricevuto da sorgenti a larga banda e questo renderebbe più arduo il soddisfacimento delle norme. Rivelatori di picco e di quasi-picco Un ulteriore aspetto, connesso al requisito sull ampiezza di banda del ricevitore, riguarda il rivelatore presente nello stadio di uscita del ricevitore. Tipicamente, gli analizzatori di spettro usano i cosiddetti rivelatori di picco: questi circuiti registrano il livello massimo del segnale in corrispondenza di ciascuna frequenza di misura. Sia la FCC sia il CISPR impongono invece che le procedure di misura siano effettuate tramite ricevitori che impiegano rivelatori di quasi-picco: si tratta, in parole semplici, di un circuito RC (quindi con una certa costante di tempo) che memorizza in uscita il massimo del segnale di uscita stesso. La caratteristica di questi circuiti si manifesta in corrispondenza di segnali di breve durata ma con rapide fluttuazioni temporali, come ad esempio impulsi che si ripetono in modo casuale: questi segnali, andando in ingresso ad un rivelatore di quasi-picco, determinano in uscita al circuito dei livelli inferiori a quelli prodotti da segnali periodici. Per meglio comprendere il motivo della necessità di usare i rivelatori di quasi-picco, dobbiamo tener conto che la normativa di compatibilità elettromagnetica sulle emissioni si rivolge specificamente alle comunicazioni via radio (emissioni radiate) e via cavo (emissioni condotte): di conseguenza, un segnale di breve durata, che si ripete casualmente in modo non frequente, non costituisce, per un ascoltatore, un fenomeno di interferenza tanto grave quanto quello dovuto ad un segnale che si ripete in modo periodico. Questo è tenuto conto proprio dal rivelatore di quasi-picco, che risponde con un livello del segnale 17

18 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 di uscita più alto per i segnali periodici che non per quelli non periodici. Oltre a questo, dobbiamo anche tener conto che l orecchio umano ha un comportamento logaritmico e la costante di tempo del rivelatore di quasi-picco tenta di simulare proprio questo fenomeno. NORME CISPR PER LA MISURA DELLE EMISSIONI RADIATE Le procedure di misura utilizzate per verificare la conformità delle emissioni radiate ai limiti fissati dalle norme CISPR 22 sono molto simili a quelle fissate dalle norme FCC. Non ci soffermiamo perciò ulteriormente su di esse, salvo a sottolineare nuovamente il fatto che le norme CISPR prevedono diverse distanze di misura: l antenna di misura deve infatti trovarsi a 10 metri di distanza dai dispositivi di classe B ed a 30 metri di distanza dai dispositivi di classe A. EMISSIONI CONDOTTE Come già detto in precedenza, lo scopo dei limiti per le emissioni condotte di un dispositivo è quello di controllare il disturbo dovuto alla corrente che fuoriesce dal dispositivo stesso attraverso il cavo di alimentazione; questo disturbo, infatti, si propaga poi sulla rete di alimentazione dell installazione: tale rete è costituita da un insieme di fili interconnessi disposti all interno delle pareti dell edificio in cui è situato il dispositivo e quindi costituisce una antenna di grandi dimensioni; le correnti di disturbo che si propagano sulla rete di alimentazione sono quindi irradiate e possono provocare interferenza su ogni altro genere di dispositivo elettrico o elettronico. Tanto per fare un esempio tipico, pensiamo alle bande di disturbo che appaiono sullo schermo di un televisore quando nelle vicinanze è presente un elettrodomestico (ad esempio un frullatore o un fon) oppure un qualsiasi altro strumento azionato da un motore in corrente continua: il rumore elettrico prodotto dall arco elettrico che si genera in corrispondenza delle spazzole del motore passa nel cavo di alimentazione e da qui, attraverso la rete di distribuzione della corrente alternata, viene irradiato e rivelato sotto forma di interferenza dal televisore. Quindi, riepilogando, l emissione condotta da misurare è semplicemente la corrente di disturbo che fuoriesce dal cavo di alimentazione di un dispositivo. Tuttavia, in base a questa definizione, sembrerebbe di dover misurare l emissione condotta in unità di corrente, ossia in Ampere. Al contrario, l unità di misura dei limiti fissati sia dalla FCC sia dal CISPR per le emissioni condotte sono dati in volt. Il motivo è semplice: le prove devono essere eseguite inserendo, in serie con il cavo di alimentazione del dispositivo, una rete di stabilizzazione dell impedenza di linea (LISN, Line Impedance Stabilization Network): Rete di distribuzione dell'energia LISN DUT Dispositivo in prova Per capire il funzionamento della LISN, è necessario prima descrivere le caratteristiche principali della rete di distribuzione dell energia, che vengono illustrate nel prossimi paragrafo. 18

19 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici Caratteristiche principali della rete di distribuzione dell energia Negli stati Uniti, la tensione di rete, per uso domestico e commerciale, ha la frequenza di 60 Hz ed un valore efficace di 120 (cui corrisponde, come è noto, una ampiezza di circa 170, ottenuta moltiplicando 120 per 2 ). Tale tensione viene trasportata, da un luogo all altro, tramite linee a tensione più elevata. I cavi che portano l energia lungo il territorio sono costituiti da due conduttori di tensione ed un conduttore di massa connesso a terra, ottenendo il classico sistema trifase: Rete di distribuzione dell'energia Negli USA, la tensione presente tra i due conduttori è di 240, mentre quella presente tra ciascun conduttore ed il filo di massa è di 120. In Italia, invece, la tensione presente tra i due conduttori è di 400, mentre quella presente tra ciascun conduttore ed il filo di massa è di 230. Per portare poi l energia all interno delle abitazioni, si passa ad un sistema di alimentazione monofase: la società che gestisce la rete 3 mette a disposizione solo uno dei due conduttori di tensione (detto fase, P) ed il conduttore di terra (detto neutro, N). Questo comporta che la tensione disponibile all interno delle abitazioni sia di 120 negli USA e di 230 in Italia. Oltre la fase ed il neutro, nelle abitazioni è presente anche un terzo conduttore, detto filo di sicurezza (simbolo: GND), di colore verde negli USA e giallo-verde in Italia: Rete di distribuzione dell'energia P (Fase) N (Neutro) GND(Sicurezza) Dispositivo Rete LISN e suo utilizzo Le correnti che rappresentano le emissioni condotte, e che devono quindi essere misurate, sono quelle che fuoriescono dal dispositivo attraverso la fase ed il neutro. La caratterizzazione delle emissioni condotte avviene perciò attraverso due misure: una sul conduttore di fase e l altra sul conduttore di neutro. Lo schema di misura, come anticipato prima, è il seguente: 3 In Italia si tratta dell ENEL 19

20 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 Rete di distribuzione dell'energia LISN DUT Dispositivo in prova La LISN viene utilizzata per tre motivi: in primo luogo, analogamente alla scelta di una camera schermata per la misura delle emissioni radiate, la LISN consente di eliminare i disturbi esterni alla zona di misura, ossia quelli già presenti sulla rete di alimentazione, al fine di non contaminare i risultati ottenuti; in secondo luogo, la LISN garantisce che le misure effettuate in un determinato sito siano del tutto correlabili con quelle effettuate in un altro sito: infatti, la possibilità di non avere questa correlabilità deriva dal fatto (accertato sperimentalmente) che l impedenza vista dal dispositivo ai morsetti della rete di alimentazione può cambiare da sito a sito; al contrario, la presenza della LISN garantisce che il dispositivo veda praticamente sempre la stessa impedenza; infine, la LISN garantisce che l impedenza vista dal dispositivo sia costante, oltre che da sito a sito, anche con la frequenza 4. olendo dunque riassumere questi ultimi due punti, possiamo dire che la LISN serve a garantire che il dispositivo veda una impedenza costante, sia con la frequenza sia col sito di prova, tra la fase ed il conduttore di massa così come tra il neutro ed il conduttore di massa. Premesso questo, andiamo a vedere come è fatta una LISN. In particolare, la figura seguente riporta lo schema elettrico della LISN prevista dalle norme FCC: 4 E opportuno ricordare, a questo punto, che lo scopo delle misure non è quello di rilevare il valore della frequenza di rete (60 Hz o 50 Hz), ma quello di misurare i disturbi che si inseriscono nei conduttori che trasportano la corrente di alimentazione, relativamente a frequenze comprese tra 450 khz e 30 MHz (norme FCC) o tra 150 khz e 30 MHz (norme CISPR). 20

21 Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici La figura, come si vede, mostra non solo lo schema elettrico della LISN, ma anche i collegamenti con il dispositivo in prova (a sinistra) e con la rete di distribuzione dell energia (a destra). Si nota inoltre che gli unici elementi circuitali presenti nella LISN sono resistori, induttori e condensatori; in particolare, mentre gli induttori sono presenti solo in serie alla fase ed al neutro, i condensatori ed i resistori sono presenti solo in parallelo tra la fase ed il filo di terra e tra il neutro ed il filo di terra. Abbiamo detto in precedenza che i limiti imposti dalle norme (sia FCC sia CISPR) alle emissioni condotte sono espressi in volt e quindi fanno riferimento a delle tensioni. La figura appena riportata mostra proprio quali siano queste tensioni: lo scopo delle misure è infatti quello di rilevare la cosiddetta tensione di fase, cioè la tensione P presente tra fase e filo di terra, e la tensione di neutro, cioè la tensione N presente tra neutro e filo di terra. In base allo schema elettrico, entrambe queste tensioni risultano applicate ai capi del parallelo tra un resistore R 1 (da 1 kω come si vedrà più avanti) ed un resistore, non meglio identificato, da 50 Ω (racchiuso da una linea tratteggiata). Questo resistore da 50 Ω non è un elemento della LISN, ma rappresenta semplicemente l impedenza di ingresso dell analizzatore di spettro che useremo per compiere le misure: ovviamente, per non sbilanciare il funzionamento della rete, quando inseriremo l analizzatore di spettro per misurare la tensione di fase, dovremo sistemare un resistore da 50 Ω in corrispondenza della tensione di neutro e, viceversa, quando inseriremo l analizzatore di spettro per misurare la tensione di neutro, dovremo sistemare un resistore da 50 Ω in corrispondenza della tensione di fase. Fatte queste premesse, possiamo analizzare più nel dettaglio la struttura della LISN. A tal proposito, dovremo tener conto che, mentre i resistori hanno un valore nominalmente costante con la frequenza ω, gli induttori ed i condensatori, tramite le rispettive reattanze X L =jωl e X C =1/jωC, danno origine ad impedenze variabili con la frequenza: in particolare, l impedenza degli induttori aumenta con la frequenza, mentre quella dei condensatori diminuisce con ω. Dato che stiamo considerando le norme FCC, il campo di frequenza di nostro interesse è [450kHz,30MHz]. Esaminiamo allora i compiti dei singoli elementi della LISN: gli induttori indicati con L 1, presenti in serie sia alla fase sia al neutro, hanno lo scopo di bloccare i disturbi provenienti dalla rete di alimentazione (che abbiamo prima chiamato disturbi esterni alla zona di misura) e, contemporaneamente, di lasciar fluire la corrente a 60 Hz necessaria per l alimentazione; l induttanza di L 1 è di 50 µh, cui corrispondono valori di impedenza compresi tra 141 Ω (a 450 khz) e 9425 Ω (a 30 MHz); alla frequenza di 60 Hz, invece, l impedenza vale Ω, per cui è molto bassa; i condensatori indicati con C 2, in parallelo sia tra fase e filo di terra sia tra neutro e filo di terra, contribuiscono anch essi a far passare la corrente a 60 Hz, ma si occupano anche di deviare i disturbi che eventualmente superano L 1 ; la capacità vale 1 µf e la sua impedenza varia tra 0.35 Ω (a 450 khz) e Ω (a 30 MHz); alla frequenza di 60 Hz, invece, l impedenza vale 2653 Ω, quindi abbastanza alta; i condensatori indicati con C 1 contribuiscono a far vedere al dispositivo una impedenza costante guardando verso la rete di alimentazione; in particolare, essi impediscono che eventuali correnti costanti sovraccarichino il ricevitore dello strumento di misura; la capacità vale in questo caso 0.1 µf e la sua impedenza varia perciò tra 3.5 Ω (a 450 khz) e 0.05 Ω (a 30 MHz); infine, i resistori indicati con R 1 (da 1 kω) permettono ai rispettivi condensatori C 1 di scaricarsi nel caso che i resistori da 50 Ω non siano connessi. 21

22 Appunti di Compatibilità elettromagnetica - Capitolo 2 I valori di L 1 e C 2 sono tali che l impedenza vista dal dispositivo guardando verso la rete di distribuzione dell energia, in corrispondenza delle frequenze previste dalla normativa (450kHz- 30MHz) sia praticamente un circuito aperto: questo comporta che il dispositivo veda una impedenza, tra la fase ed il conduttore di terra così come tra il neutro ed il conduttore di terra, pari approssimativamente a 50 Ω su tutto il campo di frequenza di misura. La LISN appena descritta vale dunque per prove di conformità alle norme FCC. Se invece consideriamo la conformità alle norme CISPR, dobbiamo necessariamente apportare dei cambiamenti alla LISN, dovuti al fatto che le norme CISPR estendono il campo di misura anche alla frequenze comprese tra 150 khz e 450 khz. Per garantire, anche a queste frequenze, gli stessi requisiti prima illustrati, dobbiamo necessariamente aumentare l induttanza degli induttori e diminuire la capacità dei condensatori. Rimarranno invece invariati i resistori (sempre da 50 Ω), in quanto questa è l impedenza di ingresso dell analizzatore di spettro che viene usato per misurare la tensione di fase P e la tensione di neutro N. Queste tensioni, in base a come è fatta la LISN, sono direttamente proporzionali alle correnti di rumore (indicate con I P ed I N ) che fuoriescono dal dispositivo per mezzo, rispettivamente, del conduttore fase e del conduttore di neutro: risulta infatti I P = P I N = N Queste relazioni spiegano dunque perché le norme, nel fissare i limiti sulle emissioni condotte, fanno riferimento a delle tensioni piuttosto che a delle correnti. Entrambe queste tensioni di rumore dovranno essere misurate per frequenze comprese tra 450 khz e 30 MHz ed i valori misurati non dovranno superare i limiti precedentemente descritti. Tanto per fare un esempio, ricordiamo che le norme FCC fissano, per gli apparecchi di classe B, un limite (costante con la frequenza) alle emissioni condotte di 250 µ; in base alle relazioni appena riportate, questo si traduce in correnti massime di 5 µa. In termini logaritmici, abbiamo 1 max = db 10 max db A 10 µ µ µ 250µ 1µ 5µ A 1µ A I= 50 ( ) 20log 48dBµ ( I ) = 20log 14dB A ESEMPIO NUMERICO SULLE EMISSIONI RADIATE Supponiamo di dover provare un dato prodotto per verificare il soddisfacimento delle norme FCC relative alle emissioni radiate per la classe B. Lo schema di misura, da attuarsi in un sito di prova in campo aperto, indicato dalle norme prevede di porre una antenna di misura alla distanza di 3 metri dal dispositivo di prova. Supponiamo invece che, per motivi non meglio identificati, la distanza tra antenna e dispositivo sia di 6 metri (corrispondenti a 20 ft in unità metriche inglesi 5 ). In particolare, la figura seguente mostra lo schema di misura che intendiamo adottare: 5 Il fattore di conversione, in questo caso, è 1 metro = 3,28 ft 22