Nowa komora bezodbiciowa do badań kompatybilności elektromagnetycznej w Instytucie Logistyki i Magazynowania w Poznaniu

Z racji specyfiki obszarów zainteresowań Instytutu, wynikających bezpośrednio z dziedzin nauki, które stanowią podstawę działalności ILiM, w laboratoriach badaniom poddawane są głównie, ale nie tylko, urządzenia techniki informatycznej i komunikacyjnej - ICT (Information and Communication Technologies), urządzenia automatycznej identyfikacji - Auto ID i automatycznego gromadzenia danych - ADC (Automatic Data Capture), w tym w ostatnich latach również w oparciu o fale radiowe - RFID.

Producenci sprzętu elektronicznego wykorzystującego do komunikacji fale radiowe, w tym urządzeń ADC, przed wprowadzeniem swoich rozwiązań na jednolity rynek Unii Europejskiej muszą spełnić zasadnicze wymagania dyrektywy RTTE (Radio and Telecommunications Terminal Equipment) w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej EMC i bezpieczeństwa elektrycznego LVD (Low Voltage Directive).

Powyższe dyrektywy są podstawą dla norm zharmonizowanych, które stanowią punkt wyjścia do realizacji badań w kontekście zgodności z wymogami Unii Europejskiej. W wyniku tych badań realizowanych przez Instytut Logistyki i Magazynowania producenci i importerzy urządzeń elektronicznych mogą opatrzyć swoje urządzenia znakiem CE, symbolizującym zgodność wyrobów z zasadniczymi wymaganiami Dyrektyw Nowego Podejścia Unii Europejskiej.

W trakcie swojej wieloletniej działalności Laboratorium ILiM wdrożyło większość wymaganych w Europie i na świecie technik wynikających z norm podstawowych, powoływanych przez normy zharmonizowane z dyrektywą EMC. Instytut Logistyki i Magazynowania i realizuje badania w oparciu o posiadane autoryzacje Ministerstwa Infrastruktury i Ministerstwa Gospodarki oraz notyfikacje Komisji Europejskiej, posiadając jednocześnie akredytację Polskiego Centrum Akredytacji.

Nowa komora bezodbiciowa, nowe możliwości

Wykonywanie badań EMC/RFID wymusza odizolowanie pola pomiarowego od otoczenia elektromagnetycznego. Klasyczne metody przewidują pomiar emisji zaburzeń na otwartej przestrzeni z niskim poziomem tła elektromagnetycznego. Znalezienie takiego obszaru we współczesnym, zurbanizowanym świecie jest praktycznie niemożliwe.

Dochodzą do tego problemy związane z sytuacją atmosferyczną w czasie pomiaru, która może uniemożliwić jego przeprowadzenie. Natomiast badanie odporności urządzeń na zaburzenia elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości w warunkach otwartej przestrzeni nie jest możliwe ze względu na możliwość zakłócenia pracy innych urządzeń czy kanałów łączności.

Dlatego konieczne jest posiadanie komory bezodbiciowej, która umożliwi pomiary uniezależnione od istniejącego środowiska elektromagnetycznego. Nowa komora bezodbiciowa zaprojektowana i wykonana w nowym budynku Krajowego Centrum Innowacji w Logistyce i e-Gospodarce umożliwi badanie urządzeń o znacznie większych gabarytach niż aktualnie.

Wybudowana przez firmę firmę MVG/EMC Microwave Vision (Rainford EMC Systems) z Wielkiej Brytanii przy współudziale firmy Astat komora bezodbiciowa SAC (Semi Anechoic Chamber) pracuje w minimalnym zakresie częstotliwości od 10 kHz do 40 GHz i jest przeznaczona do pomiarów emisji natężeń pól zaburzeń i do badań odporności na pola elektromagnetyczne z odległości 3 m od badanego obiektu.

Ma zintegrowane z komorą bezodbiciową pomieszczenie ekranujące AR (Amplifier Room), przeznaczone do zainstalowania wzmacniaczy do badań odporności na pole elektromagnetyczne. Badane obiekty mogą mieć ciężar do 1000 kG. Ściany i sufit komory są pokryte hybrydowym materiałem absorbującym na całej powierzchni.

Hybrydowy materiał absorbujący składa się z ferrytów i absorberów czynnych objętościowo, przy czym są one zamocowane w sposób umożliwiający ich łatwy i nieniszczący wielokrotny montaż i demontaż. Założeniem jest także, że oprócz klasycznych badań EMC, komora będzie używana do rozwijania aplikacji RFID. W związku z powyższym założono pokrycie podłogi metalowej zdejmowanymi absorberami do chodzenia typu Walkway niewymagającymi specjalnego obuwia wraz ze zdejmowanymi absorberami podłogowymi zabezpieczonymi platformą z włókna szklanego na całej powierzchni.

Komora wyposażona jest w stół obrotowy z uzbrojeniem technicznym umożliwiającym jego zdalne sterowanie. Drzwi główne i pomocnicze są w pełni automatyczne, a oświetlenie zrealizowane jest w postaci lamp metalohalogenkowych. System audio-wideo umożliwia monitoring badanych obiektów, a panele dostępowe komunikację z nimi. Zdalne sterowanie dotyczy również masztu antenowego, którego sterownik umożliwia przesuw anten w pionie, zmianę polaryzacji i nachylenia.

Budowa komory to wyzwanie logistyczno-mechaniczo-elektryczne. Komora waży łącznie ponad 20 ton. Do jej budowy wykorzystano 20 784 płytki ferrytowe o łącznej wadze 5728 kG. Na ścianach zainstalowano ponad 500 absorberów piankowych. Na podłodze o powierzchni 54 m² rozkładane są ferryty o łącznej wadze ponad 100 kG i dziesiątki absorberów typy Walkway. Komorze towarzyszy wyposażenie sprzętowe do pomiarów emisji zaburzeń do 26 GHz oraz wyposażenie sprzętowe do badań odporności na pole elektromagnetyczne do 6 GHz wykorzystywane do badań EMC całej gamy urządzeń elektronicznych i elektronicznych.

dr inż. Krzysztof Sieczkarek
Instytut Logistyki i Magazynowania
www.ilim.poznan.pl/LA