[ 별표 1-5] KN 61000-4-6 전도성 RF 전자기장 내성시험방법
목 차 1. 적용범위 2 2. 참조규격 2 3. 용엉정의 2 4. 일반사항 4 5. 시험레벨 5 6. 시험장비 6 7. 탁상설치형기기와바닥설치형기기에대한시험배치 13 8. 시험절차 18 9. 시험결과의평가 19 10. 시험보고서 20 부록 A( 규격 ) 클램프주입법에관한부가정보 32 부록 B( 정보 ) 적용주파수범위에대한선택기준 37 부록 C( 정보 ) 시험렙레의선택지침 40 부록 D( 정보 ) 결합과감결합회로망에대한정보 41 부록 E( 정보 ) 시험신호발생기사양에대한정보 45 부록 F( 정보 ) 대형피시험기기에대한시험배치 46-1 -
1. 적용범위 본규격은 9 khz ~ 80 MHz주파수범위에서무선주파수송수신기로부터의도적으로발생하는전자파방해에대한전기, 전자장치의전도성내성요구사항에관한것이다. 이장치가방해전자파와결합할수있는도체케이블 ( 예를들면주전원선, 신호선또는접지연결선등 ) 이하나도없는장치는제외된다. 주1) 본규격에서는전자파방출에의해서유도된전도성방해신호가해당기기에미치는영향을평가하기위한시험방법을정의한다. 이영향의정량적평가를위한전도성방해의시뮬레이션과측정은아주정확하지는않다. 따라서여기서정의된시험방법은이전도성방해영향의정량적해석을위해여러장치에서얻은결과들의합리적인재현성을확립할목적으로구성된것이다. 본규격의목적은전기및전자장비의성능이무선주파수전자파에의해유도된전도성방해의영향을받을때, 그내성평가에대한일반적인기준을확립하는것이다. 본 KN 61000 규격에서문서화된시험방법은위에서정의된현상에대한장비나시스템의내성을평가하기위한일관성있는방법을설명하고있다. 주2) IEC Guide 107에설명된바와같이, 본규격은 EMC 기준전문위원회가사용하기위한기본 EMC 출판물이다. IEC Guide 107에서언급한바와같이, EMC 기준전문위원회는본내성시험표준규격의적용여부에대한결정에책임이있으며, 만약적용한다면적절한시험레벨과성능기준을결정하는데책임이있다. TC-77에해당되는제품에대한특정내성시험값의평가는 EMC 기준전문위원회에서다룬다. 2. 참조규격 다음의참조규격은본규격의적용에반드시필요하다. 출판년도가표기된참조규격에대해서는, 인용된판만을적용한다. 출판년도가표기되지않은참조규격에대해서는, 해당참조규격의최신판 ( 개정판도포함 ) 을적용한다. IEC 60050(161) : 국제전기기술용어 (IEV) - 제 161 장 : 전자파적합성 (EMC) 3. 용어정의 본규격의목적을위해, IEC 60050-161 의용어및정의와함께아래의용어와정의들을사용한다. 3.1 의사손 (artificial hand) 보통의동작조건에서, 손으로드는전기기구와접지사이에인체의임피던스를모사하는전기회로망 [IEV 161-04-27] - 2 -
주 ) 설치는 IEC CISPR 16-1-2 에따라야한다. 3.2 보조장치 (auxiliary equipment : AE) 피시험기기의정상적동작에필요한신호를공급하는데필요한장치와피시험기기의성능을확인하는장치 3.3 클램프주입 (clamp injection) 케이블상에클램프를걸어서 전류 를주입하는장치를이용하여클램프주입이이루어진다. - 전류클램프 : 주입이이루어지는케이블로구성된 2 차권선의트랜스포머 - 전자기클램프 : 용량성및유도성결합이조합된주입장치 3.4 공통모드임피던스 (common-mode impedance) 어떤포트에서, 공통모드전압과공통모드전류의비 주 ) 공통모드임피던스는해당포트의단자또는차폐단과기준면 ( 점 ) 사이에단위공통모드전압을인가하여구할수있다. 그결과로생기는공통모드전류는이단자또는차폐단을통해흐르는모든전류의백터합으로측정된다. ( 그림8a과그림8b 참조 ) 3.5 결합인자 (coupling factor) 결합 ( 그리고감결합 ) 장치의피시험기기포트상의개방회로전압 ( 기전력 ) 을시험발생기출력단의개방회로전압으로나눈비 3.6 결합회로망 (coupling network) 한회로에서다른회로로에너지를전달하기위한전기회로 주 ) 결합및감결합장치는하나의박스 ( 결합 / 감결합회로망 : CDN) 로통합될수있거나, 또는각각분리시킬수도있다. 3.7 결합 / 감결합회로망 (coupling/decoupling network : CDN) 결합및감결합회로망의양쪽기능을통합한전기회로 3.8 감결합회로망 (decoupling network) - 3 -
피시험기기가아닌다른기기, 장치또는시스템의영향으로피시험기기에인가되어진시험신호를방지하기위한전기회로 3.9 시험발생기 (test generator) 필요한시험신호를발생시킬수있는발생기 ( 무선주파수신호원, 변조신호원, 감쇠기, 광대역전력증폭기, 필터등으로구성됨 ) ( 그림 3 참조 ) 3.10 기전력 (e.m.f) 능동소자를표현할때, 이상적인내부전압원으로인해단자에서측정되는전압 [IEV 131-01-38:1978] 3.11 측정결과 ( U mr ) 측정장치의전압지시치 3.12 전압정재파비 (VSWR) 선로상에서서로인접하는최대전압진폭과최소전압진폭의비 4. 일반사항 KN 61000-4 시리즈의본규격에서다루는방해원은근본적으로의도성무선주파수송신기로부터발생되는전자파로, 이전자파가설치된장비에연결된케이블의전체길이에영향을미칠수있다. 대개대형시스템의일부인, 방해를받는장비의크기는방해파장에비해작다고가정된다. 인입또는인출선로 ( 예를들면, 주전원선, 통신선로, 인터페이스케이블 ) 는그길이가방해파장에비해수배정도이기때문에수신안테나로동작한다. 이케이블회로망사이에서, 방해에취약한장비가장비내에흐르는전류에노출된다. 장비에연결되어있는케이블시스템을공진모드 ( λ/4,λ/2 개방형다이폴또는폴디드다이폴 ) 로가정할수있다. 그리고이는기준접지면에대해 150 Ω 공통모드임피던스를갖는결합 / 감결합회로망으로대신표현될수있다. 가능한경우에, 두개의 150Ω 공통모드임피던스사이에피시험기기를연결하여시험한다 ; 하나는무선주파수신호원을제공하고, 다른하나는전류의회귀경로를제공한다. 이시험방법은의도성무선주파수송신기로부터오는전자파를모사하는전기장과자기장으로이루어진방해원에피시험기기가노출되도록하는것이다. 이방해전자기장 (E 와 H) 은그림2.a에보인시험배치에의해발생된전압과전류로부터생기는전기장과자기장의근거리장으로근사화된다. - 4 -
다른모든케이블에급전신호를공급하지않은상태에서, 하나의케이블에방해신호를인가하기위해결합 / 감결합회로망을사용함으로써 ( 그림 2,b 참조 ), 방해원이모든케이블에동시에서로다른진폭과위상범위로작용하는실제상황을근사적으로만들수있다. 결합 / 감결합회로망은 6.2에주어진특성으로정의되며, 이러한특성을만족하는결합 / 감결합회로망이사용될수있다. 부록 D에있는결합 / 감결합회로망은단지상용으로이용가능한회로망의예이다. 5. 시험레벨 9 khz ~ 150 khz 주파수대역에서의도성무선주파수송신기에서발생된전자파로인해유도된방해파에대해서는어떠한시험도필요하지않다. 표.1 시험레벨 주파수범위 : 150 khz ~ 80 MHz 레벨 전압레벨 (e.m.f) U o [db( μv)] U o [V] 1 2 3 X 주 1) 120 1 130 3 140 10 특별 주1) X 는미정레벨이다. 실효치로표현되는변조되지않은방해신호의개방회로시험레벨 (e.m.f) 이표1에주어진다. 이시험레벨을결합장치의피시험기기포트에인가한다 (6.4.1 참조 ). 피시험기기의시험에서, 실제의위해정도를모사하기위해 1 khz 정현파로 80 % 진폭변조된신호를사용한다. 효과적인진폭변조를그림 4에보인다. 시험레벨의선택에대한지침을부록 C에서설명한다. 주1) 또한, KN 61000-4-3은방사성전자파에너지에대한전기, 전자장비의내성을확립하기위한시험방법을정의한다. 이는 80 MHz 이상의주파수를포함한다. EMC 기준전문위원회에서는 80 MHz 보다낮거나높은천이부분의주파수를선택하는것을결정할수있다. 주2) EMC 기준전문위원회에서는또다른대체변조방법을선택할수있다. - 5 -
6. 시험장비 6.1 시험신호발생기 시험신호발생기는결합장치의입력단자각각에요구된신호레벨의방해신호를공급하는모든장비와부품들로구성되어있다. 전형적인배치는하나이상의시험장비로분리하거나합칠수있는다음의품목들로구성된다.(3.9 와그림 3 참조 ) - 무선주파수신호발생기 G1 : 해당주파수대역을포함하고, 1 khz 정현파로 80% 진폭변조가가능하여야함. 수동조정 ( 예를들면, 주파수, 진폭, 변조지수등을 ) 이가능하거나또는무선주파수신시사이저의경우에는주파수에따라스텝크기와체재시간을프로그래밍할수있어야한다. - 감쇠기 T1 : 시험방해원출력레벨을제어하기에적절한주파수정격 ( 전형적으로 0 db...40 db) 을가져야함. T1은무선주파수신호발생기에포함될수있으며, 선택사항이다. - 무선주파수스위치 S1 : 피시험기기의내성을측정할때, 시험방해신호를 ON/OFF 할수있어야함. S1은무선주파수신호발생기에포함될수있으며, 선택사항이다. - 광대역전력증폭기 PA : 무선주파수신호발생기의출력전력이충분치않을때신호를증폭하기위해필요함. - 저역통과필터 LPF 및 / 또는고역통과필터 HPF : 무선주파수수신기와같은피시험기기의유형에따라고조파에의한장해를피하기위해사용됨. 필요할때그것들은광대역증폭기 (PA) 와감쇠기 (T2) 사이에삽입되어야함. - 감쇠기 T2 (6 db 이상의고정값, Z 0 =50Ω ) : 충분한정격전력을가져야함. 전력증폭기로부터회로망으로의부정합을줄이기위해서사용됨. 주 ) T2는결합 / 감결합회로망에포함될수있고, 광대역전력증폭기의출력임피던스가임의의부하조건의사양을만족한다면, 생략가능하다. 변조상태와변조되지않은상태에서시험신호발생기의특성은표 2 에주어진다. 표.2 시험신호발생기의특성 출력임피던스 50 Ω 고조파와왜곡 어떠한스퓨리어스스펙트럼선이든적어도반송파레벨의 15 db 이하 내부또는외부 진폭변조 80 % ± 5 % 깊이로변조 1 khz ± 10 % 정현파 출력레벨 시험레벨을포함할정도로충분히높다 ( 부록 E 참조 ) - 6 -
6.2 결합 / 감결합회로망 피시험기기에접속되어있는여러케이블에방해신호가 ( 피시험기기포트에서규정된공통모드임피던스를갖고, 전체주파수범위상에서 ) 적절하게결합되도록하기위해결합 / 감결합장치를사용하여하며, 또한피시험이아닌다른기기들과시스템들이인가시험신호에영향을받지않도록보호하기위해결합 / 감결합장치를사용하여야한다. 결합 / 감결합장치는하나로합쳐서만들수있거나또는따로따로만들수도있다. 결합 / 감결합장치의주요한파라미터인, 피시험기기포트쪽에서본공통모드임피던스가표 3에규정되어있다. 우선권장되는결합과감결합장치는, 보조장비의보호와시험의재현성때문에, 결합 / 감결합회로망이다. 그러나만약우선권이있는결합감결합이적당하거나이용가능하지않다면다른주입법이사용될수있다. 적당한주입법을선택하는기준이아래에그리고, 7.1에주어진다. 표.3 결합 / 감결합장치의주요파라미터 주파수대역 파라미터 0.15 MHz ~ 26 MHz 26 MHz ~ 80 MHz Z ce 150 Ω±20 Ω 150 Ω +60-45 Ω 주1) 피시험기기포트와보조장비포트사이의 Z ce 의각도또는감결합인자는어느것도따로규정되어있지않다. 이인자들은 Z ce 의허용오차가접지기준면에대해개방또는단락시킨보조장비포트를만족해야하는요구사항에포함된다. 주2) 부가장비에대한공통모드임피던스요구사항을따르지않고클램프주입법을사용할때, Z ce 의요구조건이만족되지않을수있다. 그러나주입클램프는 7.4의지침을따를때, 허용가능한시험결과를제공할수있다. 6.2.1 결합 / 감결합회로망 이회로망은하나의박스에결합 / 감결합회로를포함하고특수한비차폐케이블 ( 예를들어결합 / 감결합회로망-M1, 결합 / 감결합회로망-M2, 결합 / 감결합회로망-M3, 결합 / 감결합회로망-T2, 결합 / 감결합회로망-T4, 결합 / 감결합회로망-AF-2) 에사용될수있다 ( 부록 D 참조 ). 결합 / 감결합회로망의일반적개념은그림5c 과그림 5d에나타나있다. 회로망은기능적신호들에과도한영향을주지않아야한다. 그러한영향에대한제한이양 - 7 -
산기준에규정될수있다. 6.2.1.1 전력공급선로에대한결합 / 감결합회로망 결합 / 감결합회로망은모든전력공급접속에권장된다. 그러나높은전력 ( 전류 16A) 및 / 또는복잡한전원공급시스템 ( 다중위상또는여러병렬공급전압 ) 에대해서는다른주입법이선택될수있다. 방해신호는결합 / 감결합회로망-M1( 단선 ), 결합 / 감결합회로망-M2(2선 ) 또는결합 / 감결합회로망-M3(3선 ) 또는등가회로망 ( 그림D 참조 ) 을이용한공급선로에결합되어야한다. 유사한회로망이 3상주전원시스템에규정될수있다. 결합회로는그림5c에나타나있다. 결합 / 감결합회로망의성능은피시험기기에의해전류가유도되기때문에자성물질의포화에의하여과도하게성능저하가발생하면안된다. 가능하다면회로망설계는순방향전류의자계효과가회귀전류에의해상쇄되는것을보장해야한다. 만약실제설치에서, 공급선이각각의방향으로향하면, 분리된결합 / 감결합회로망결합과감결합장치-M1을사용해야하고, 모든입력단자를분리해서다루어야한다. 만약피시험기기를다른접지터미널에제공하면 ( 예를들어, 무선주파수목적또는높은누설전류용으로 ) 그것들은접지기준면에연결되어있어야한다. - 피시험기기의특성또는사양이허용하는결합과감결합장치-M1을통하는경우에, 전력공급은결합과감결합장치-M3 회로망을통해서공급되어야한다. - 피시험기기의특성또는사양이무선주파수또는다른이유로접지터미널과직렬로접속한결합과감결합장치-M1 회로망을가지는것을허용하지않을때, 접지터미널은접지기준면에직접접속되어야한다. 이경우결합과감결합장치-M3 회로망은보호접지도체에의한무선주파수단락회로를방해하기위해결합과감결합장치-M2 회로망으로대치되어야한다. 장비가이미결합과감결합장치-M1 또는결합과감결합장치 -M2 회로망을경유하여공급될때, 이장비는동작상태이어야한다. 주의 : 결합과감결합장치내에사용되는커패시터는전류가통하는부분들 (live parts) 을연결시킨다. 그결과, 큰누설전류가발생할수있고, 그래서접지기준면에대한결합과감결합장치의안전한접속은의무적이다.( 어떤경우에이접속은결합과감결합장치의설치에의해제공될수도있다.) 6.2.1.2 비차폐된평형선로에서의결합 / 감결합 평형선로를가진비차폐된케이블에신호를방해하는결합 / 감결합회로망에대해서결합 / 감결합회로망-T2, 결합 / 감결합회로망-T4, 또는결합 / 감결합회로망-T8이결합 / 감결합회로망으로쓰일수있다. 부록에있는그림 D.4, D.5, D.6이이러한가능성을보여준다. - 8 -
- 대칭적인 1 쌍 (2 개의선 ) 을가진케이블에서결합 / 감결합회로망 -T2 - 대칭적인 2 쌍 (4 개의선 ) 을가진케이블에서결합 / 감결합회로망 -T4 - 대칭적인 4 쌍 (8 개의선 ) 을가진케이블에서결합 / 감결합회로망 -T8 주 ) 6.2의요건을만족시키고의도한주파수범위에적합하다면, 다른결합 / 감결합회로망-Tx-회로망을사용할수있다. 예를들면, 결합 / 감결합회로망의차동모드에서공통모드로의변환비율은설치된케이블이나케이블에연결된장비에규정된변환비율보다큰값을가져야만한다. 케이블과장비에대해서다른변환비율이규정되어있다면더작은값이적용될수있다. 종종클램프주입법의요구는적절한결합 / 감결합회로망이이용가능하지않을수있기때문에다중-쌍평형케이블에적용된다. 평형다중쌍케이블에서는클램프주입이더적합하다. 6.2.1.3 차폐되지않은불평형선로에대한결합 / 감결합 불평형선로를갖는차폐되지않은케이블에방해신호를결합 / 감결합하기위해서는, 그림 D.3에서설명된결합 / 감결합회로망을사용할수있다. 불평형다중선케이블에서는클램프주입법이더적합하다. 6.2.2 클램프주입장치 클램프주입장치에서는결합과감결합기능이분리되어있다. 결합은클램프-온장치에의해제공되고, 공통모드임피던스와감결합기능은보조장비에서구현된다. 이와같이, 보조장비는결합과감결합장치의일부가된다.( 그림 6 참조 ) 7.3에서적절한적용을위한설명을하고있다. 7.3에서주어진제약조건을따르지않고전자파클램프나전류클램프를사용할경우에는 7.4에규정된절차를따라야한다. 6.4.1에서설명한것과같은방법으로유도접압을인가한다. 더구나이에따른전류를감시하고교정하여야한다. 이절차에서낮은공통모드임피던스가사용될수있으나, 공통모드전류는 150 Ω 신호원으로부터흐를때의값으로제한된다. 6.2.2.1 전류클램프 이장치는피시험기기에연결된케이블에유도결합을만든다. 예를들면, 5:1 의권선비인경우에, 변환공통모드직렬임피던스는보조장비에의해만들어진임피던스 150 Ω 에대해무시할수있다. 이경우에시험신호발생기의출력임피던스 (50 Ω) 는 2 Ω 으로변환된다. 다른권선비가사용될수있다.( 부록 A 참조 ) 주 1) 전류클램프를쓸때, 전력증폭기 (PA) 에의해발생되는보다높은고조파성분들이, 결합장치의 - 9 -
피시험기기포트에서의기본파신호레벨보다더높게나타나지않도록주의해야만한다. 주2) 일반적으로, 용량성결합을최소화하기위해서케이블이클램프의중심을통과하도록위치시킬필요가있다. 6.2.2.2 전자파클램프 전자파클램프는피시험기기에연결된케이블에용량성결합과유도성결합둘다를만든다. 전자파클램프의구조와성능은부록 A에나와있다. 6.2.3 직접주입장치 시험신호발생기에서오는방해신호를 100 Ω 저항기를통하여차폐된동축케이블에주입한다 ( 차폐부위가오직한쪽끝단에서만접지되어있던지안되어있던지간에상관없이 ). 보조장비그리고주입점사이에서, 감결합회로 (6.2.4 참조 ) 는주입점에가능한한가깝게삽입되어야한다 ( 그림 5b 참조 ). 감결합을증가시키고회로를안정화시키기위해서, 직접주입장치의입력포트차폐부로부터접지기준면까지접지연결을해야한다. 이연결은주입장치의보조장치측면에서연결된다. 주. 금속박차폐부위에직접연결할때, 신뢰성있는시험결과를얻을수있는양호한연결을획실하게하기위해주의가필요하다. 임의의간단히차폐된케이블구성에서, 100 Ω 저항기를갖는감결합회로는하나의박스에합쳐져결합 / 감결합회로망으로될수있다. 6.2.4 감결합회로망 일반적으로, 감결합회로망은주어진주파수범위에걸쳐높은임피던스를만드는여러개의인덕터로구성되어있다. 이것은사용된페라이트물질에의해결정되고 150 khz 에서적어도 280 μh 의인덕턴스가요구된다. 리액턴스는 26 MHz 까지는 260 Ω 이상, 26 MHz 이상에서는 150 Ω 이상으로높아야만한다. 페라이트토로이드에많은권선을감음으로써 ( 그림 5d 참조 ) 또는케이블상에서많은페라이트토로이드를사용함으로써 ( 보통클램프- 온튜브로 ) 이인덕턴스를얻을수있다. 본규격에서다른언급이없으면, 부록 D에서규정된바와같이, 결합 / 감결합장치는무부하상태의무선주파수입력포트를갖는감결합회로로사용될수있다. 이런방식으로결합 / 감결합장치를사용할때, 본절의요구사항을만족하여야한다. 시험을위해선택되지않은모든케이블들에감결합회로망을사용하여야하나, 피시험기기및 / 또는보조장비에는연결되어야한다. 이에대한예는 7.7을참조한다. - 10 -
6.3 결합 / 감결합장치의피시험기기포트에서공통모드임피던스의확인 결합 / 감결합장치는피시험기기포트에서본공통모드임피던스 Z ce 에의해특성화된다. 이값이정확할수록, 시험결과의재현성이보장된다. 결합 / 감결함장치의공통모드임피던스는그림 7에서보여진배치를사용함으로써확인된다. 결합 / 감결합회로망과임피던스기준면 ( 그림 7a) 은기준접지면위에놓여야만한다. 기준접지면의크기는피시험기기의배치투영부구조의모든측면부로부터최소 0.2 m 이상되어야한다. 임피던스기준면은그림 7.a에서보이는바와같이 30 mm 와같거나더짧은연결로결합 / 감결합회로망의피시험기기포트에연결하여야한다. 임피던스평면커넥터쪽에서본공통모드임피던스의크기 ( 임피던스의절대값 ) 를측정하여야한다. 그림 7b과같이, 입력포트는 50Ω 부하로종단되어있고, 보조장비포트는단락회로와개방회로조건을순차적으로갖는공통모드부하로되어있을때, 결합 / 감결합회로망은표 3의임피던스요구사항을만족하여야한다. 이요구사항은충분한감쇠를보증하고, 보조장비입력이개방또는단락회로상태가되어도문제가되지않게한다. 클램프주입법또는직접주입법이사용된다면, 피시험기기에연결된각각의보조장비에대한공통모드임피던스를확인하는것은비현실적이다. 일반적으로, 7.3에주어진절차를따르는것으로충분하다. 다른모든경우에는 7.4에정의된절차를사용한다. 6.3.1 150 Ω 대 50 Ω 어댑터의삽입손실 시험신호발생기가시험전에구성되면, 150 Ω 공통모드임피던스환경에서시험레벨을확인하여야한다. 이것은그림 7c에보이는것처럼, 150 Ω 대 50 Ω 어댑터를통해 50 Ω 측정장치까지적절한공통모드지점을연결함으로써이루어진다. 어댑터의구성은그림 7d와 7e에보이는바와같다. 어댑터는접지기준면상에놓이며, 기준접지면의크기는피시험기기의배치투영부구조의모든측면부로부터최소 0.2 m 이상되어야한다. 삽입손실은그림 7c의원리에따라서측정된다. 삽입손실값은 9.5 ± 0.5 db (50 Ω 시스템에서측정될때부가직렬임피던스로인한이론적값 9.5 db) 의범위내에있어야한다. 필요하다면, 시험배치의케이블감쇠를보상하여야한다. 수신기와신호발생기의입력과출력에서전압정재파비 (VSWR) 가 1.2 이하인감쇠기의사용을권장한다. 6.4 시험신호발생기의설치 변조되지않은시험레벨의정학한설정을위해, 6.4.1의절차를적용하여야한다. 시험신호발생기, 결합 / 감결합장치와 150 Ω 대 50 Ω 어댑터는 6.1, 6.2와 6.3.1의요구사항에적합한 - 11 -
것으로가정한다. 주의 : 시험신호발생기의설치중에, 결합 / 감결합장치의피시험기기포트와보조장비포트에연결된필요한것이외의모든것들을 ( 그림 8 참조 ), 회로단락이나측정장비의파괴를방지하기위해서떼어내야한다. 시험신호발생기의출력레벨은변조되지않은반송파로설정하여야한다 (6.4.1 참조 ). 정확한설정이이루어진후, 변조를수행하고확인하여야한다. 시험장비의안정성이보장되는한, 증폭기의출력전력을측정하거나무선주파수신호발생기의출력을측정함으로써시험신호발생기의출력레벨을결정할수있다. 정확한출력레벨은피시험기기에인가된모든시험주파수에대해결정되어야한다 6.4.1 결합장치의피시험기기포트에서출력레벨의설정 시험신호발생기는결합장치의무선주파수입력포트에연결되어야한다. 결합장치의피시험기기포트는, 150 Ω 대 50 Ω 어댑터를통하여 50 Ω 입력임피던스를갖는측정장비에공통모드로연결되어야한다. 결합 / 감결합회로망의보조장비포트는, 50 Ω 으로종단된 150 Ω 대 50 Ω 어댑터와함께공통모드사태의부하를가져야한다. 모든결합 / 감결합장치에대한배치가그림 8에주어져있다. 주 ) 직접주입법에서, 차폐부위가보조장비포트측면에있는기준접지면에연결될때, 보조장비포트에있는 150 Ω 부하는필요하지않다. 위에언급한배치를사용하여, 측정장비에서아래의지시치가나타나도록시험신호발생기를조정한다. U mr = U 0 /6 ± 25% U mr = U 0-15.6dB ± 2dB 선형값에서, 또는 로그값에서 각각의결합 / 감결합장치에대해서설정을수행하여야한다. 시험신호발생기의설정제어파라미터들 ( 소프트웨어파라미터들, 감쇠기설정등 ) 을시험중에기록하여야하고사용하여야한다. 주1) U 0 는표1에규정된시험전압이고 U mr 은 3.11과그림 8에정의되어있듯이측정된전압이다. 시 험오차를최소화하기위해, 시험신호발생기의출력레벨은 U 0 가아닌 150 Ω 부하를가지는 U mr 로 설정한다. 주2) 인자 6 (15.6 db) 은시험레벨을위해규정된기전력 (e.m.f) 값으로부터생긴것이다. 정합된부하 레벨은기전력 (e.m.f) 레벨의반이고, 더욱이 3:1 전압분배는 50 Ω 측정장비로종단된 150 Ω 대 50 Ω 어댑터에의한것이다. - 12 -
전류클램프에대한레벨설정이 50 Ω 시험환경 (A.1 참조 ) 에서수행될때, 50 Ω 부하양단에나타나는전압 U mr 은요구되는시험레벨보다 6 db 적어야한다. 이경우에, 50 Ω 시험지그에서측정된전압또는그로인한전류는다음과같다. U mr = (U 0 /2) ± 25% U mr = U 0-6dB ± 2dB 선형값에서, 또는 로그값에서 7. 탁상설치형기기와바닥설치형기기에대한시험배치 피시험기기를기준접지면위로 0.1 m 높이의절연지지대위에놓는다. 피시험기기에존재하는모든케이블은기준접지면위, 적어도 30 mm 높이에지지되도록하여야한다. 만약피시험기기가패널, 선반또는캐비닛에설치되도록고안되었다면, 이러한구성하에서시험되어야한다. 시험샘플을지지하기위한지지기구가필요하다면, 이지지기구는비금속성, 비전도성물질로구성되어야한다. 피시험기기의접지는제조자의설치설명서와일치하여야한다. 결합및 / 또는감결합장치가필요한경우에는, 이장치들은피시험기기로부터 0.1 m 에서 0.3 m 사이에위치하여야한다. 이거리는기준접지면상에피시험기기의투영부로부터결합및 / 또는감결합장치까지수평으로측정된거리이다. 그림 6, 9, 10을참조한다. 7.1에서 7.7에더상세한정보가제공된다. 7.1 주입법과시험점을선택하는규칙 결합 / 감결합장치들에제공될케이블의유형과수를선택하기위해, 전형적인설치조건의물리적구성 ( 예를들면, 가장긴케이블의길이등 ) 을고려하여야한다. 모든시험에서피시험기기와보조장비 ( 사용된모든결합 / 감결합회로망의내부배선을포함하여 ) 사이의총케이블길이는피시험기기제조자가규정한최대길이를초과해서는안된다. 7.1.1 주입법 그림 1 은주입법의선택을위한규칙에대해나타내고있다. - 13 -
그림.1 주입법선택을위한규칙들 여기서규정되어있지않아도, 시험을위해선택된모든케이블들을포함한피시험기기를, 전형적인응용과일치하는방식으로구성하고, 설치하고, 배치하고, 동작시켜야한다. 이표준안에는언급되어있지는않지만, 이표준안의요구사항을만족하는결합 / 감결합회로망또한사용가능하다. 피시험기기에서나오는여러케이블들이 10 m 이상의길이에걸쳐매우근접해있거나, 피시험기기로부터다른기기까지케이블지지관로등의내부를통해배선되어있을때에는, 이를단일케이블로취급한다. 만약 EMC 기준전문위원회에서어떤특정한종류의결합 / 감결합장치가그제품군에연결 - 14 -
되어있는케이블에더적합하다고결정하면, ( 기술적으로정단한경우에 ) 이결정이우선권을갖는다. 이러한장비들은제품교격에규정되어있어야한다. 결합 / 감결합회로망의예들이부록 D에규정되어있다. 7.1.2 피시험포트 어떤시험에서는, 2개의 150 Ω 회로망이요구된다. 시험신호의주입을위해사용되는회로망은이들이시험될다른단자사이로옮길수있다. 결합 / 감결합회로망을포트에서제거할때, 감결합회로망으로대체될수있다. 만약피시험기기가동일한다중포트들을갖는다면 ( 동일한입력또는출력전자회로, 부하, 연결기기등 ), 모든다른유형의포트들을확실히포함하여시험하기위해, 이들포트중에서최소한하나를선택하여야한다. 7.2 결합과감결합장치주입법의응용절차 결합 / 감결합회로망주입법을사용할때, 다음과같은대책이취해져야한다. - 보조장비가기준접지면위에위치한다면, 이기준접지면위 0.1 m 상에위치해야한다. - 하나의결합 / 감결합회로망은피시험포트에연결하고, 50 Ω 종단을갖는결합 / 감결합회로망은다른포트에연결하여야한다. 감결합회로망들은케이블이달려있는다른모든포트에설치되어야한다. 이렇게하면, 각끝단에 150 Ω으로종단되는오직하나의루프만있게된다. - 종단되어질결합 / 감결합회로망은다음우선순위에따라선택되어야한다. 1) 결합 / 감결합회로망-M1은접지단자의연결을위해사용된다. 2) 결합 / 감결합회로망-Sn (n=1, 2, 3...), 이것은주입점과가장가깝다.( 피시험포트까지의기하학적거리가가장짧음 ) 3) 결합 / 감결합회로망-M2, 결합 / 감결합회로망-M3, 결합 / 감결합회로망-M4 또는결합 / 감결합회로망-M5는주전원을위해사용된다. 4) 기타다른결합 / 감결합회로망, 이것은주입점과가장가깝다.( 피시험포트까지의기하학적거리가가장짧음 ) - 만약피시험기기가단하나의포트만있다면, 그포트는주입을위해사용되는결합 / 감결합회로망에연결된다. - 만약최소한하나의보조장비가피시험기기에연결되고, 오직하나의결합 / 감결합회로망이피시험기기에연결될수있다면, 보조장비의포트중의하나는앞서언급한우선순위에따라 50 Ω 으로종단된결합 / 감결합회로망에연결되어야하고, 보조장비의다른연결들은감결합되어야한다. 7.3 공통모드임피던스요구사항들이만족하는경우에클램프주입법을위한절차 클램프주입법을사용할때, 보조장비구성은가능한한 6.2에서요구되는공통모드임피던스가나타내야한다. 클램프주입법과함께사용되는각각의보조장비는가능한한기능적 - 15 -
설치조건들이나타나야한다. 요구되는공통모드임피던스를근사하기위해서다음과같은대책이취해져야한다. - 클램프주입법과함께사용되는각각의보조장비는기준접지면위 0.1 m 상에있는절연지지대위에놓여야한다. - 감결합회로망은피시험기기와보조장비사이의각케이블 ( 피시험케이블은제외하고 ) 에설치되어야한다. - 피시험기기에연결된것이외에, 각보조장비에연결된모든케이블에는감결합회로망을제공하여야한다. (6.2.4 와그림 6 참조 ) - 각보조장비에연결된감결합회로망 ( 피시험기기와보조장비사이에연결된것은제외하고 ) 은보조장비로부터 0.3 m 보다더길게하지말아야한다. 보조장비와감결합회로망사이또는보조장비와주입클램프사이의케이블들은묶거나감싼상태로하지말아야하며, 기준접지면위 30 mm 와 50 mm 사이에위치시켜야한다.( 그림 6 참조 ) - 피시험케이블의한쪽끝단에는피시험기기가있으며, 반대편끝단에는보조장비가있다. 다중결합 / 감결합회로망이피시험기기와보조장비에연결될수있다 ; 그러나피시험기기와보조장비의각각에단하나의결합 / 감결합회로망만이 50 Ω으로종단되어야한다. 결합 / 감결합회로망의종단은앞 7.2의우선순위에따라선택되어야한다. - 여러개의클램프가사용될때, 시험을위해선택된각각의케이블에차례차례로주입법을수행한다. 주입클램프로시험하도록선택되었으나실제로는실행되지않는케이블들은 6.2.4에따라감결합되어야한다. 다른모든경우에, 7.4 에주어진절차를따라야한다. 7.4 공통모드임피던스요구사항들이만족하지않는경우에클램프주입법을위한절차 클램프주입법을사용하고, 공통모드임피던스요구사항들이보조장비측면에서만족하지않는경우, 보조장비의공통모드임피던스는피시험기기포트의공통모드임피던스이하일필요가있다. 그렇지않다면, 이조건을만족하고공진을방지하기위해 ( 예를들면, 보조장비로부터접지까지결합 / 감결합회로망-M1 이나 150 Ω 저항을사용하여 ), 보조장비포트에서대책을취하여야한다. 이절차에서, 7.3에서언급한대책들과오직다소간의차이만이존재한다. - 클램프주입법을사용한각각의보조장비와피시험기기는가능한한기능상의설치조건을나타내야한다. 예를들어, 피시험기기는기준접지면에연결되거나절연지지대위에위치해야한다.( 그림 A.6과 A.7 참조 ) - 주입클램프와피시험기기사이에삽입된, 낮은삽입손실을갖는추가된전류프로브를사용해서, (6.4.1에따라설정된 ) 유도전압으로인한전류를관찰하여야한다. 만약, 전류가아래에주어진공칭회로값 I max 를초과할경우, 시험신호발생기레벨을측정전류가 I max 값과같아질때까지낮추어야한다. I max = U 0 / 150Ω - 16 -
이렇게수정된시험전압레벨을시험보고서에기록하여야한다. 재현성을보증하기위해, 이시험배치를시험보고서에상세히기록하여야한다. 7.5 직접주입법을위한절차 차폐케이블에직접주입법을사용할때. 다음과같은대책을취해야한다. - 피시험기기는기준접지면위 0.1 m 높이의절연지지대에위치해야한다. - 피시험케이블에서, 감결합회로망은주입점과보조장비사이에가능한한주입점쪽에가깝게위치하여야한다. 두번째포트는 150 Ω 부하로되어있어야한다 (50 Ω 종단을갖는결합 / 감결합회로망 ). 이포트는 7.2에서의우선순위에따라선택되어야한다. 피시험기기감결합회로망에달린기타다른모든케이블들은설치되어있어야한다. ( 개방상태로있으면, 결합 / 감결합회로망을감결합회로망으로간주한다 ) - 주입점은기준접지면상에있는피시험기기의기하학적투영면으로부터 0.1 m 와 0.3 m 사이에위치하여야한다. - 시험신호는 100 Ω 의저항을통해케이블의차폐부위에직접주입하여야한다.(6.2.3 참조 ) 주 ) 금속박차폐부위에직접연결할경우, 신뢰할수있는시험결과가나오도록보장하기위해주의가필요하다. 7.6 단일장비로구성된피시험기기 피시험기기를기준접지면상의 0.1 m 의절연체지지대위에위치시킨다. 탁상설치형기기인경우에는, 기준접지면을테이블위에놓을수있다.( 그림9 참조 ) 모든피시험케이블들에는결합 / 감결합장치들을삽입해야한다 (7.1.2 참조 ). 결합 / 감결합장치들은기준접지면상에놓아야하며, 피시험기기와 0.1 m 부터 0.3 m 의거리를두고기준접지면과직접접촉되도록하여야한다. 결합 / 감결합장치들과피시험기기사이의케이블들은가능한한짧아야하고, 묶거나감싼형태가되어서는안된다. 기준접지면위의이높이는 30 mm 와 50 mm 사이가되어야한다. 만약피시험기기에다른접지단자가있으면, 허용되는경우에, 결합 / 감결합회로망-M1을통해기준접지면에이들을연결하여야한다. 6.2.2.1 참조 ( 즉, 이때결합 / 감결합회로망-M1의보조장비포트를기준접지면에연결시킨다 ). 만약피시험기기에키보드나휴대형악세사리가있다면, 의사손을키보드위에놓거나보조장비주위를감싼후에기준접지면에연결하여야한다. EMC 기준전문위원회의규격에따라, 피시험기기의규정된동작을위해보조장비 ( 예를들 - 17 -
어, 통신장비, 모뎀, 프린터, 센서등 ) 가필요하다면, 또한데이터전송을보장하기위한그리고기능평가를위한보조장비가필요하다면, 이들을결합 / 감결합장치를통해피시험기기에연결하여야한다. 가능한한피시험케이블의수를제한하여야한다 ; 그러나모든유형의물리적인포트에주입법을사용하여야한다. 7.7 다수의모듈로구성된피시험기기 상호접속되어다수의모듈로구성된피시험기기는다음방법중에한가지방법으로시험하여야한다. - 우선권장방법 : 각각의모듈은분리하여하나의피시험기기로다루어시험하여야하며 (7.6 참조 ), 모두다른보조장비로간주한다. 결합 / 감결합회로망은 (7.1에따라 ) 피시험기기로간주되는모듈의케이블상에위치시켜야한다. 모든모듈들을차례로시험하여야한다. - 대체방법 : 1 m 이하의짧은케이블로함께항상연결되고, 피시험기기의일부분인모듈들은하나의피시험기기로간주할수있다. 이상호접속케이블들은시스템의내부케이블로간주되기때문에, 이상호접속케이블들에대해어떠한전도성내성시험도수행하지말아야한다.( 그림 10 참조 ) 그러한피시험기기의일부분인모듈들은서로접촉시키지말고근접하게위치시켜야하고, 기준접지면상의 0.1 m 의절연지지대위에놓아야한다. 이모듈들의상호접속케이블들또한절연지지대위에놓아야만한다. 종단되어있지않은결합 / 감결합회로망또는감결합장치들은피시험기기의다른모든케이블상에, 예를들어, 주전원공급장치와보조장비의케이블위에위치시켜야한다 (7.1 참조 ). 8. 시험절차 피시험기기는의도된동작및기후조건내에서시험하여야한다. 온도와상대습도를시험보고서에기록하여야한다. 시험배치로부터의방사에관해서는해당국가의방해법규에따라야한다. 만약방사에너지가허용레벨을초과한다면, 차폐실을사용하여야한다. 주 ) 일반적으로, 이러한시험은양호한차폐실을사용하지않고도수행가능하다. 이이유는인가된방해레벨과시험배치의기하학적구조가높은에너지를방사하지않을것으로 ( 특히, 저주파에서 ) 판단되기때문이다. 이시험은각각의결합장치 ( 결합 / 감결합회로망, 전자파클램프, 전류주입프로브 ) 에연결된시험신호발생기로차례대로수행하여야한다. 시험하지않는다른모든케이블들은떼어놓거나 ( 기능상허용되는경우에 ), 또는오직감결합회로망이나종단시키지않은결합 / 감 - 18 -
결합회로망에만연결하여야한다. 고조파로인해피시험기기가방해를받지않도록시험신호발생기출력에저역통과필터 (LPF) 및 / 또는고역통과필터 (HPF)( 예를들어 100 khz의차단주파수를갖는 ) 가필요하다. 고조파로인해결과에영향을주지않도록, 저역통과필터 (LPF) 의대역차단특성은고조파를충분히억제해야한다. 시험레벨을설정하기전에시험신호발생기후단에이필터들을삽입하여야한다.(6.1, 6.4.1절참조 ) 설정하는동안에결정된신호레벨을사용하여, 그리고방해신호를 1 khz 정현파로 80 % 진폭변조하여, 주파수범위를 150 khz 부터 80 MHz 까지소인하며, 이때무선주파수신호레벨을조정하거나필요한경우에결합장치를바꾸기위해잠깐소인을멈출필요도있다. 주파수를증분하여소인하는경우에는, 이증분스텝은바로전의주파수값의 1 % 를넘지말아야한다. 각각의주파수에서진폭변조된반송파의체재시간은피시험기기에신호를인가하여응답하기까지필요한시간보다작아서는안된다. 그러나어떤경우에도 0.5초이하이여서는안된다. 민감한주파수들 ( 예를들어, 클럭주파수 ) 에서는개별적으로분석해야한다. 주 ) 주파수가소인되는동안에발생하는과도현상으로피시험기기가영향을받을수있기때문에, 이러한방해를방지하기위해대책이이루어져야한다. 예를들어, 주파수변경전에신호세기를시험레벨보다수 db 이하로감소시킬수있다. 시험하는동안피시험기기를완전히구동하기위한시도와내성을위해선택된모든구동모드를완전히분석하기위한시도가이루어져야한다. 특별구동프로그램의사용이권장된다. 시험은시험계획에따라수행되어야한다. 시험계획의몇가지측면을정립하기위해몇몇의연구적인시험을수행할필요가있다. 9. 시험결과의평가 시험결과는제조자나시험요청자에의해정의된성능레벨관점에서, 또는제조자와제품구매자사이에합의된관점에서기능의손실이나성능저하상태에따라분류하여야한다. 권장되는분류방법은다음과같다. 가 ) 제조자, 시험요청자또는제품구매자에의해규정된허용기준내의정상성능나 ) 방해 ( 방전의인가 ) 가중단된후, 운용자의개입없이도일시적기능손실이나성능저하가멈추며, 피시험기기의정상성능이회복되는경우다 ) 운용자가개입하여일시적기능손실이나성능저하가바로잡히는경우 - 19 -
라 ) 기능손실이나성능저하가회복될수없고, 이로인해하드웨어또는소프트웨어가손상되고데이터의손실이일어나는경우 제조자의규격에는무시할수있다고생각되는피시험기기에의영향을정의할수있으며, 이러한경우는합격으로간주한다. 이분류방법은, 일반규격, 제품규격및제품군규격에책임이있는위원회에의해성능기준을형식화하는지침으로서, 또는제조자와구매자사이의성능기준을합의하기위한기본틀로서사용할수있다. 예를들면, 일반규격, 제품규격및제품군규격이존재하지않는경우에사용할수있다. 10. 시험보고서 시험보고서에는시험을재현하기에필요한모든정보가포함되어있어야한다. 특히다음사항이기록되어있어야한다. - 피시험기기와관련기기의신원확인, 예를들면, 상표명, 제품형식, 생산일련번호 - 피시험기기의크기 - 피시험기기의대표적인동작조건 - 피시험기기가단일또는다수모듈로시험될지의여부 - 상호접속케이블의유형과길이, 그리고이상호접속케이블들이연결되어질피시험기기의인터페이스포트 - 특정사용조건, 예를들면, 케이블의길이또는유형, 차폐또는접지, 또는적합성을확립하기위해필요한피시험기기동작조건 - 필요하다면, 피시험기기의복구시간 - 사용되는시험시설의유형과피시험기기와보조장비, 결합 / 감결합장치의위치 - 시험장비의신원확인, 예를들면, 상표명, 제품형식, 생산일련번호 - 각케이블에사용되는결합 / 감결합장치와그내부케이블길이 - 각주입포트에있어서, 어떤감결합장치를 50 Ω 에종단시킬지의표시 - 피시험기기구동방법의설명 - 시험이수행되기위해필요한특별한조건 - 시험적용을위한주파수범위 - 주파수소인율, 체재시간그리고주파수스텝 - 인가시험레벨 - 제조자, 시험요구자또는제품구매자에의해규정된성능레벨 - 적용되어진성능판단기준 - 시험방해신호를인가하는동안또는인가후에관측되는피시험기기기에의영향정도와이영향이유지되는기간 - 합격 / 불합격에대한합당한사유 ( 공통, 제품또는제품군규격에서규정된성능평가기준에근거하거나또는제작자와구매자사이에서합의된기준에근거하여 ) - 20 -
Z ce 결합 / 감결합회로망의공통모드임피던스, Z ce =150Ω 주 ) 100 Ω 저항은결합 / 감결합회로망에포함된다. 좌측입력단은 ( 수동 ) 50 Ω 부하로종단되고, 우측입력단은시험신호발생기의임피던스의부하를갖는다. U 0 U com I com J com E,H 시험신호발생기출력전압 (e.m.f) 피시험기기와기준접지면사이의공통모드전압 피시험기기를통한공통모드전류 도체표면상의전류밀도또는피시험기기의다른도체상의전류 전계와자계 그림.2a 피시험기기케이블상의공통모드전류로인한피시험기기근방의전자기장설명하는도면 - 21 -
T : 50 Ω 종단 T2 : 전력감쇠기 (6 db) 주입클램프 : 전류클램프또는전자파클램프 그림.2b 무선주파수전도성방해에대한내성시험의배치도면 - 22 -
G1 : 무선주파수신호발생기 PA : 광대역전력증폭기 LPF/HPF : 저역통과필터 / 고역통과필터 T1 : 가변감쇠기 T2 : 고정감쇠기 (6 db) S1 : 무선주파수스위치 그림.3 시험신호발생기구성 그림.4a 변조되지않은무선주파수신호 그림 4b - 변조된무선주파수신호, 80% AM U pp =2.82V, U rms =1.00V U pp = 5.09V,U rms = 1.12V 그림.4 시험레벨 1 을위한결합장치의피시험기기포트에서개방회로파형 - 23 -
그림.5a 아래그림에서장비배치원리에사용되는도형들 그림.5b 차폐된케이블에의직접주입법의원리 - 24 -
그림.5c 차폐되지않은케이블의결합원리 예 : 일반적으로, C dec =47nF ( 오직차폐되지않은케이블에서 ), L ( 150kHz) 280μH 저주파인덕터 : 페라이트토로이덜재질 17 권선 : NiZn, μ R = 1200 고주파인덕터 : 2-4 페라이트토로이덜재질 ( 튜브형태 ) : NiZn, μ R =700 그림.5d 감결합의원리 그림.5 결합과감결합의원리 - 25 -
보조장비에연결되어있는결합 / 감결합회로망, 즉전용접지터미널에연결된결합 / 감결합회로망-M1 또는결합 / 감결합회로망-M3 는입력포트에서 50 Ω 으로종단되어야한다 (7.4 참조 ) 그림.6 클램프주입법에의한결과및감결합의원리 - 26 -
- 기준접지면 : 결합 / 감결합장치및다른부품의투영면보다적어도 0.2 m 더커야함 - 보조장비포트는기준접지면에서 30mm 높이에있음. - 임피던스기준면 (BNC 커넥터를갖는 ) : 0.1 m 0.1 m - 양쪽면은구리, 황동, 알루미늄으로구성되어야하고양호한무선주파수접촉을가져야함 그림.7a 결합 / 감결합장치의임피던스특성을확인하기위한배치구조의예 주 ) 임피던스요구사항은스위치 S 의 ON, OFF 를만족해야한다 (6.3 절참조 ). 그림.7b 결합 / 감결합장치의 Z ce 를확인하기위한배치원리 - 27 -
삽입손실 [ db ] = U mr ( 스위치위치 2)[ db (μv) ] - U mr ( 스위치위치 1)[ db (μv) ] 그림.7c 2 개의 150 Ω 대 50 Ω 어댑터의삽입손실측정원리 주 ) 저인덕턴스저항 : 정격전력 2.5 W 그림.7.d 150 Ω 대 50 Ω 어댑터의회로 주 ) 그림 7a 와동일 ( 임피던스기준면 ), 그러나 100 Ω 저인덕턴스저항이부가됨 그림.7.e 150 Ω 대 50 Ω 어댑터의설치도면 그림.7 결합 / 감결합장치및 150 Ω 대 50 Ω 어댑터의기본특성을확인하기위한배치와부품의상세 - 28 -
그림.8a 차폐되지않은케이블에서공통모드점의정의 그림.8b 차폐된케이블에서공통모드점의정의 결합, 감결합장치들의예 - 결합 / 감결합회로망 - 직접주입회로망 ( 감결합으로 ) - 클램프주입장치 ( 전자파클램프 ) 주 ) 보조장비포트에서, 150 Ω 부하 ( 예를들면, 50 Ω 부하로종단된, 150 Ω 대 50 Ω 어댑터 ) 는오직차폐되지않은케이블들에만적용되어야한다 ( 차폐된케이블들은보조장비쪽에서기준접지면에연결된차폐부위를갖는다 ) 그림.8c 결합 / 감결합장치들의피시험기기포트에서레벨조정을위한배치 그림.8 레벨조정을위한배치 (6.4.1 참조 ) - 29 -
어떤금속물체와피시험기기사이의간격은최소 0.5 m 이다. 그림.9 단일모듈피시험기기의시험배치예 - 30 -
어떤금속물체와피시험기기사이의간격은최소 0.5 m 이다. 주입법으로사용되지않는결합 / 감결합회로망중에서오직하나만이, 하나의회귀경로를제공하도록 50 Ω 으로종단되어야한다. 다른모든결합 / 감결합회로망은감결합회로망으로써결합되어야한다. 피시험기기에속하는상호접속케이블들 (1m 이하인 ) 은절연지지대위에놓여있어야한다. 그림.10 다수모듈을갖는피시험기기의시험배치예 - 31 -
부록 A ( 규격 ) 클램프주입법에관한부가정보 A.1 전류주입클램프 전류클램프에서요구되는성능은, 입력포트에서 50 Ω 부하에의해종단되고설치된전류클램프를갖는 50 Ω 시스템에서시험될때, 시험지그의전송손실이 1 db 를초과하지말아야한다. 레벨설정을위한회로배치를그림 A.1에보이며, 시험지그를그림 A.2에보인다. 전류주입클램프에인가되는신호레벨은시험전에설정된다. 시험레벨설정과정은 6.4.1 과그림 8에나와있다. 레벨설정이 150 Ω 임피던스환경이아니라 50 Ω 시험지그에서수행될때에는아래과정을따라야한다. - 주입클램프의입력포트에연결된케이블의차폐면은또한저임피던스연결에의해시험지그의기준면에연결되어야만한다. - 시험지그의한쪽은 50 Ω의동축부하로다른쪽은관심주파수범위에걸쳐 1.2보다작은전압정재파비 (VSWR) 를갖는전력감쇠기로종단되어야한다. 전력감쇠기는무선주파수전압측정기의 50 Ω 입력이나무선주파수스펙트럼분석기에연결되어야한다. - 무선주파수전압측정기나스펙트럼분석기에서측정된전압레벨이요구되는시험레벨보다 6 db 낮은값에도달할때까지신호발생기의출력레벨을증가하여야한다. 6.4.1 참조. 신호발생기의출력레벨을각각의주파수스텝마다기록하여야한다. A.2 전자파클램프 전자파클램프의구조와개념은그림 A.3, A.4, A.5에나와있다. 전자파클램프 ( 통상적인전류주입클램프와대조적으로 ) 는 10 MHz이상에서 10 db 이상인지향성을가지므로보조장비의공통모드점과기준접지면사이에설정된임피던스는더이상필요하지않다. 10 MHz 이상에서전자파클램프의작동은결합 / 감결합회로망과비슷하다. 전자파클램프의레벨설정과정은그림 8에지시된것처럼 150 Ω 환경에서 6.4.1에따라수행되어야한다. A.3 시험배치 시험을하기위해클램프는피시험케이블위에놓여야한다. 레벨설정과정동안미리정해진시험신호발생기레벨을클램프에공급해야한다. - 32 -
시험동안전자파클램프의접지봉이나전류주입클램프의입력포트차폐부위로부터기준접지면으로접지연결이되어야한다 ( 그림 A.6과 A.7 참조 ). 만약시험동안전자파클램프와전류클램프로측정된전류가공칭회로전류값 (7.4 참조 ) 을초과할경우, 시험신호발생기의출력레벨을전류가공칭회로전류레벨과같게될때까지감소시켜야한다. 감소된시험신호발생기출력레벨을시험보고서에기록하여야한다. 그림.A.1 50 Ω 시험지그에서의레벨설정회로 그림.A.2 50 Ω 시험지그의구조 - 33 -
부품 : 1 페라이트링코어 10개의링, 4C65형, NiZn, 100 26개의링, 3C11형, MnZn, 4300 2 홈에붙여진구리박의반원통 3 하단도체판 4 접지봉 5/6 시험중인케이블을홈에죄기위한장비들압박스프링을가진절연재료부분 ( 그림에는보이지않음 ) 7 페라이트튜브, 4C65 8 BNC 커넥터를갖는동축케이블, 50 Ω 9 Z1을떼기위한스위치 10 No.2 부분을위한홈 11 페라이트 ( 상단반고리 ) 의탄성고정 12 하단절연판 13 Z1, Z2의보호판 EUT: 피시험기기 Z1: 직렬임피던스 :: 20-100 pf, L1: 0.15, R1: 50/12W Z2: 직렬임피던스 :: 0.8, R2: 50/12W 그림.A.3 전자파클램프의상세한구조 - 34 -
부품 : 1 페라이트튜브 ( 클램프 ) 길이 0.6m, φ 20 mm, 10개의링으로구성된, 피시험기기측에서 4C65(μ = 100) 그리고 26개의링으로구성된, 보조장비측에서 3C11(μ = 4300) 2 구리박의반원통 7 전자파클램프구조에포함된페라이트튜브 ( μ = 100) Z1, Z2 주파수응답과지향성을최적화하기위해넣음 G1 시험신호발생기 전자파클램프의원리 - 페라이트튜브에의한자기장결합 ( 항목 1) - 피시험기기케이블과구리박사이의밀착에의한전기장결합 ( 항목 2) 그림.A.4 전자파클램프의개념 상용전자파클램프구조의대표적인특성 - 동작주파수범위 : 0.15 MHz 에서 230 MHz - 전자파클램프결합인자의주파수응답 - 10 MHz 이상에서직접결합된그리고감결합된피시험기기 / 보조장비 10 db 그림.A.5 전자파클램프의결합인자 - 35 -
그림.A.6 주입클램프를사용한시험배치의일반원리 T 50 Ω 종단 T2 전력감쇠기 (6 db) 어떤금속물체와피시험기기사이의간격은최소 0.5m이다. 결합 / 감결합회로망의시험조건을위하여, 그림 2, 9와 10 참조. 그림.A.7 주입클램프를사용할때접지면상의시험모듈의위치예 ( 상면도 ) - 36 -
부록 B ( 정보 ) 적용주파수범위에대한선택기준 비록본규격의요구사항이 150 khz 에서 80 MHz 까지의주파수범위에대해서규정되어있지만, 적용가능한주파수범위는피시험기기의표준설치와동작조건에의존한다. 예를들면, 어떤금속성케이블도연결되어있지않은, 전체크기가 0.4 m보다작은소형건전지전원을갖는기기는 80 MHz 이하에서시험될필요가없다. 왜냐하면방해전자파로인해유도된무선주파수에너지가장비를고장나게할가능성이없기때문이다. 일반적으로, 마지막주파수는 80 MHz가될것이다. 어떤경우에, 소형 ( 크기가 λ/4 이하인 ) 기기를고려하는경우에는, 마지막주파수가최대 230 MHz까지확장되도록해당제품규격을규정할수있다. 이경우에결합 / 감결합회로망은아래표 B.1에규정된피시험기기포트쪽에서바라본공통모드임피던스의파라미터를만족하여야한다. 이시험방법을더높은주파수에까지사용할때, 장비의크기, 사용된상호접속케이블의유형과특별한결합 / 감결합회로망의이용가능성등이결과에영향을준다. 적합한적용에대한지침은해당제품규격에서제공되어야한다. 표.B.1 시험주파수범위가 80 MHz 이상으로확장될때, 결합 / 감결합장치조합의주요파라미터 주파수대역 파라미터 0.15 MHz - 26 MHz 26 MHz - 80 MHz 80 MHz - 230 MHz Z ce 150 Ω ± 20 Ω 150 Ω + 60 Ω - 45 Ω 150 Ω + 60 Ω - 60 Ω 주1) 피시험기기포트와보조장비포트사이의 Z ce 의각도또는감결합인자는어느것도따로지정되어있지않다. 이인자들은 Z ce 의허용오차가접지기준면에개방또는단락시킨보조장비포트를만족해야하는요구사항에포함된다. 주2) 보조장비에대한공통모드임피던스요구사항을따르지않고, 클램프주입법을사용할때, Z ce 의요구사항을만족하지않을수있다. 그러나주입클램프는 7.4의지침을따를때, 허용시험결과를제공할수있다. 연결된케이블을포함한장비가방해전자파로부터많은무선주파수에너지를받아들이는가에따라시작주파수가결정된다. 세가지의다른상황이고려된다. a) 접지나어떤다른장비에연결되지않고, 건전지를충전하는동안에는사용되지않는건전지로동작하는기기 ( 크기가 λ/4 보다작은 ) 는본규격에따라시험될필요가없다. 건전지를충전하는동안장비가작동된다면 b) 나 c) 의경우가적용된다. 건전지로동작하는장비 ( 크기가 λ/4 이상인 ) 에대해서, 연결된케이블의최대길이를 - 37 -
포함한크기로시작주파수 ( 그림 B.1) 가결정된다. b) 주전원망에연결되고다른장비나케이블엔연결되지않은기기전력공급은결합, 감결합장치를통해서공급되고, 이기기의부하로인공손을사용한다. 시작주파수는 150 khz 이다. c) 제어케이블, 입 / 출력케이블또는전기통신케이블을통해서다른절연또는비절연장비에연결되고, 주전원망에연결된기기시작주파수는 150kHz 이다. 그림.B.1 케이블길이와장비크기의함수로나타낸시작주파수 예 : - 개인컴퓨터 ( 건전지로동작하는 ) 로부터전원을공급받으며, 코일형태로말린 4m 길이의케이블을갖는키보드 (λ/4 이상의크기로확장된 ) 에연결된케이블에대해서, 시작주파수는 6.67 MHz가되어야한다. 이키보드위에인공손을놓아야한다. 딱 2 m 길이의케이블을갖는마우스에대해서, 시작주파수는 15 MHz 가될것이다. - 교류 / 직류어댑터를선택사항으로갖는휴대계산기는 150 khz 이상에서어댑터의주전원측에서시험하여야한다. - 접지에연결할수있는, 건전지로동작하는휴대용멀티미터는 150 khz 이상에서그케이블상에서시험하여야한다. 멀티미터위에인공손을놓아야한다. - 38 -
- 절연된스피커박스에연결되고, 오디오수신기에연결될수있으나, 접지연결가능한안테나입력단을갖는, 이중절연된 CD 플레이어는 150 khz이상에서주전원공급장치와오디오케이블에대해시험하여야한다. - 건물전체에배선된, 케이블의최대길이가 200m( 제조업체규격 ) 로확장될수있는, 다양한절연된센서를갖는자동도난경보기는 150 khz 이상에서이케이블들에대해시험하여야한다. - 39 -
부록 C ( 정보 ) 시험레벨의선택지침 시험레벨은피시험기기와케이블들이최종적으로설치되었을때노출될수있는전자파복사환경에따라선정된다. 불합격결과는시험레벨선택에있었음을명심해야한다. 불합격의결과가심각하면좀더높은시험레벨이고려되어야한다. 피시험기기가몇몇의위치에만설치되는경우에, 그지역의무선주파수신호원및방해원을조사함으로서, 발생할수있는전기장세기를계산할수있다. 이들신호원의출력을모르는경우에는, 해당위치에서실제전기장세기를측정할수도있다. 다양한위치에서동작하도록설계된장비에있어서, 인가시험레벨을선택하는데다음의지침을사용할수있다. 다음의등급들은 5 절에있는레벨들과관련되어있고, 해당레벨선택을위한일반적인지침으로간주한다. 등급 1 : 낮은레벨의전자파방사환경. 라디오 /TV 방송국이 1 km 이상의거리에위치하고있는장소에서의전형적레벨과저전력라디오송신기를위한전형적레벨 등급 2 : 적당한전자파방사환경. 저전력휴대형송수신기들 ( 일반적으로 1W이하의정격전압 ) 이사용되지만, 장비와매우근접해야한다는사용상의제한사항을갖는다. 전형적인상업환경 등급 3 : 심각한전자파방사환경. 휴대용송수신기 (2W이상) 가장비와상대적으로가까운위치에서 1 m 미만의거리에서사용된다. 장비특히, ISM 장비와매우근접한거리를유지해야하는고전력방송송신기들은서로매우근접해야한다. 전형적인산업환경 등급 X : X 는해당제품규격이나제품표준에서협의되고규정될수있는미정레벨이 다. 위에설명된시험레벨은지정된위치에서는좀처럼초과하지않는전형적인수치들이다. 몇몇의위치에서는이값들이초과할수도있다. 예를들면, 동일건물에위치한고전력송신기나 ISM장비의근방에서. 이러한경우에는모든장비를해당레벨과무관해야한다고설정하는것보다는오히려방이나건물을차폐하고장비의신호나전력선들을필터링하는편이낫다. - 40 -
부록 D ( 정보 ) 결합과감결합회로망에대한정보 D.1 결합과감결합회로망의기본적인특성 결합과감결합회로망은다음을제공해야한다. - 방해신호를피시험기기에결합 - 보조장비공통모드임피던스와는독립적인, 피시험기기쪽에서바라본, 안정임피던스 - 보조장비의방해를방지하기위해방해신호와보조장비의감결합 - 희망신호의명료도 150 khz 에서 80 MHz 까지의주파수범위에서결합과감결합회로망에대해요구된파라미터들이 6.2에주어지며, 예는 D.2에주어진다. D.1에서 D.6까지의그림에서, 공통모드임피던스 Z ce 는시험신호발생기 (50 Ω) 의내부저항 과시험 (100 Ω) 에사용된케이블의도체저항의병렬결합의합으로표현된다. 그림 5c 를 보면, 적절한인덕터 L ( ωl 150 Ω) 을사용함으로써, 감결합소자 C 2 가 Z ce 에영향을 주지말아야한다. 결합과감결합회로망상에피시험기기포트의중심은접지면위 30 mm상에위치시켜야한다. 결합 / 감결합회로망과피시험기기사이의케이블은만약접지면위 30 mm 상에위치한다면, 약 150 Ω의특성임피던스를갖는전송선으로볼수있다. 시험신호발생기와결합, 감결합회로망의개별선로들에대해, 직류와저주파격리를제공하는커패시터 C 1 의임피던스는희망주파수범위내에서 150 Ω 보다훨씬낮은값을유지해야한다. 보조장비는비차폐케이블의공통모드인덕터 L과커패시터 C 2 아니면, 단지공통모드인덕터 L에의해분리된다. 차폐케이블의경우에는차폐막이보조장비측의접지면에연결되기때문에커패시터 C 2 가필요없게된다. 비차폐케이블에대해서 C 2 의값을희망신호가심한영향을받지않도록선택하는것은필수요구사항이다. 결합과감결합망의파라미터들은희망신호예를들면, 결합 / 감결합회로망 M1 안에서의페라이트의포화에의해과도하게영향을받아서는안된다. 주의 : C 1 과 C 2 가주요결합, 감결합회로망의중요한부분을연결하기때문에적당한 Y- 커패시터들이사용되어야한다. 높은누설전류로인해결합 / 감결합회로망은모든시험조 - 41 -
건중에접지면에연결해야하는어스포트를갖추어야하고, 접지면은보호접지에적당히연결되어야한다. D.2 결합과감결합회로망들의예 하나의결합, 감결합회로망으로모든기능적요구사항을충족시킨다는것은불가능하기때문에그림 D.1에서부터 D.6에는많은가능성이주어진다. 150 khz 에서 R = 100 Ω, L 280 mh 그림.D.1 차폐케이블 (6.2.1 참조 ) 를사용한결합 / 감결합회로망 -S1 회로에대한단순화된도면예 150 khz 에서, C1( 전형적 ) = 10 nh, C2( 전형적 ) = 47 nf, R = 300 Ω, L 280 μh 인결합 / 감결합회로망-M3 150 khz 에서, C1( 전형적 ) = 10 nh, C2( 전형적 ) = 47 nf, R = 200 Ω, L 280 μh 인결합 / 감결합회로망-M2 150 khz 에서, C1( 전형적 ) = 22 nh, C2( 전형적 ) = 47 nf, R = 100 Ω, L 280 μh 인결합 / 감결합회로망-M1 그림.D.2 차폐되지않은주전원공급선 (6.2.2.1 참조 ) 을사용한결합 / 감결합회로망-M1/-M2/-M3 회로에대한단순화된도면예 - 42 -
150 khz 에서 C1( 전형적 ) = 10 nf, C2( 전형적 ) = 47 nh, R = 200 Ω, L 280 μh 그림.D.3 차폐되지않은불평형전송선 (6.2.2.3 참조 ) 을사용한결합 / 감결합회로망-AF2회로에대한단순화된도면예 150 khz에서 C1( 전형적 ) = 10 nf, C2( 전형적 ) = 47 nh, R = 200 Ω, L 280 μh L2 = L3 = mh (C2와 L3가사용되지않을때, L1 30 mh) 그림.D.4 차폐되지않은평형쌍 (6.2.2.2참조) 을사용한결합 / 감결합회로망-T2회로에대한단순화된도면예 - 43 -
150 khz 에서 C( 전형적 ) = 5.6 nf, R = 400 Ω, L1 280 μh, L2 = 6 mh 그림.D.5 차폐되지않은평형쌍 (6.2.2.2 참조 ) 을사용한결합 / 감결합회로망-T4 회로에대한단순화된도면예 150 khz 에서 C( 전형적 ) = 2.2 nf, R = 800 Ω, L1 280 μh 그림.D.6 차폐되지않은평형쌍 (6.2.2.2 참조 ) 을사용한결합 / 감결합회로망-T8회로에대한단순화된도면예 - 44 -
부록 E ( 정보 ) 시험신호발생기사양에대한정보 전력증폭기, PA ( 그림 3) 의가용출력전력은감쇠기 T 2 (6dB), 진폭변조깊이 (80%)( 그림 4 참조 ) 및사용된결합 / 감결합회로망또는클램프의최소결합인자들을고려함으로써결정된다. 표.E.1 시험레벨 10 V 를얻기위해요구되는전력증폭기출력전력 주입장치 최소결합인자 ± 1.5 db [db] 전력증폭기출력에서요구되는전력 [W] 결합 / 감결합회로망 0 7 전류클램프권선 -14 176 비율 5:1 전자파클램프 -6 28 주 ) 결합인자는 3.5로정의된다. 이값은출력레벌설정회로 ( 그림8c) 를사용함으로써측정가능하다. 결합인자는 150 Ω 대 50 Ω 어댑터와직렬로연결된결합, 감결합장치를사용할때얻어지는출력전압 U mr 과 2개의 150 Ω 대 50 Ω 어댑터를직렬연결했을때의출력전압사이의비이다. - 45 -
부록 F ( 정보 ) 대형피시험기기에대한시험배치 F.0 개요 7절의규격에서, 주본문에설명된시험배치는케이블이포함되거나크기가 1 m 이상인대형피시험기기를설명하기에는충분하지않다. 시험신호가 80 MHz 이상에서피시험기기크기는파장비교될만한상당한크기가될것이며, 공진효과가각피시험기기에연결된케이블에서나타날수있다. 이경우, 본부록에서는, 케이블입력포트가까운곳에결합장치를놓고이로인해작은루프면적에서공진효과가감소되도록하여, 대형피시험기기에적용할수있는대체시험방법을제공한다. 이부록에서적용하는대형피시험기기의예는제한이없으며, 다음사항을포함한다. - 통신스위칭시스템랙-마운트 - 전기적기계장치 - 스위치랙-마운트와조절기어 F.1 대형피시험기기에대한시험배치 대형피시험기기를위한시험배치의예는그림 F.1 과 F.2 에나타나있다. 그림 F.1에나타나있는상승기준접지면은이시험배치를위한기준접지면이다. 상승기준접지면을사용하는이유는피시험기기와결합 / 감결합회로망사이의케이블길이감소를위함에있으며, 이로인하여케이블에서의공진효과조절또는감소를할수있게된다. 상승기준접지면의크기는무엇보다도시험에사용되는결합 / 감결합회로망을최소 0.2 m 이상으로펼칠수있을만큼커야한다. 피시험기기와결합 / 감결합회로망사이에시험에사용할케이블의길이는최대 0.3 m 가되어야한다. 상승기준접지면은피시험기기에서결합 / 감결합회로망까지수평선상에케이블을놓기위하여주접지면이상의높이에위치되어야한다. 상승기준접지면은안전을위하여대지와전기적으로연결되어야한다. 이연결은무선주파수관점에서는중요하지않다. 주1) 주의할사항으로상승기준접지면의물리적구조와이것의지지대구조가기계적으로안전한조건을보증하기위하여잡혀야한다. - 46 -
시험에사용되는장비는접지면위 0.1 m 상에있는절연체지지대위에위치해야한다. 이경우장비는전송팔레트로전해지게된다. 만약과도한무게나크기때문에전송팔레트로부터불안전하게제거될경우도생긴다. 그러면피시험기기는크기가실제로 0.1 m 이더라도시험도중전송팔레트를이탈할지도모른다. 이경우크기또는무게의원인으로장비는 0.1 m로올릴수는없다. 시험중의표준방법의변화는시험리포트로기록되어야한다. 보조장비는상승기준접지면위에위치되어야하지만, 결합 / 감결합회로망을통해서피시험기기로연결된보조장비가위에위치하는것은반드시필요한것은아니다. 직접주입법이사용했을경우에는감결합이준비된상승기준접지면에떨어져서위치해야한다. 이경우클램프주입법은결합 / 감결합회로망을통한주입대신에사용되고, 보조장비는반드시상승기준접지면위에위치해야한다. 그림.F.1 상승수평기준접지면에서대형피시험기기에대한시험설치의예 그림 F.2에나타나있는수직접지기준면은이시험설치를위한기준접지면이다. 수직기준접지면을사용하는이유는피시험기기와결합 / 감결합회로망사이의케이블길이를줄이기위해서이고, 조절과케이블의공진효과를감소하기위함이다. 주2) 수직기준접지면은다양한높이에피시험기기입 / 출력케이블의경우에수평상승기준접지면보다더적절히사용될수있다. 수직기준접지면은안전을위해서접지와전기적으로연결되어야한다. 이결합은무선주파수관점에서는중요하지않다. - 47 -
수직기준접지면의크기는무엇보다도시험에사용되는결합 / 감결합회로망을최소 0.2 m 이상으로펼칠수있을만큼커야한다. 피시험기기와결합 / 감결합회로망사이에시험에사용할케이블의길이는최대 0.3 m 가되어야한다. 피시험기기와수직기준접지면사이의거리는케이블길이요구가 0.3 m 를만족할수있어야한다. 결합 / 감결합회로망은피시험기기에서결합 / 감결합회로망까지수평선상에케이블을놓기위한높이의수직기준접지면에위치해야한다. 그러므로수평의상승기준접지면을사용한시험설치를위해주어진설명문은수직기준접지면을사용한시험설치에적용한다. 그림.F.2 수직기준접지면에서의대형피시험기기시험설치의예 - 48 -