Erklären Sie die Verwendung des Netzwerks zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz

Um realistische Emissions- und Empfindlichkeitstests für Funkfrequenzen durchzuführen, a Netzwerk zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz LISN-B wird von bestimmten Teststandards für elektromagnetische Verträglichkeit (EMC) und elektromagnetische Interferenz (EMI) gefordert. LISN wird auch als künstliche Netze (AN) oder bezeichnet künstliche Netze.

Was ist eine durchgeführte Abgasuntersuchung?
Ein Hochfrequenz-(HF)-Gerät oder -System kann mittels Emissionsprüfung auf Fehler untersucht werden. Diese Art von Tests ist nützlich, um die Sicherheit verschiedener Arten von elektrischer Infrastruktur zu gewährleisten, einschließlich Elektronik und Stromleitungen. Wenn Betreiber keine geführten Emissionstests durchführen, können EMI-Interferenzen und andere Netzwerkprobleme auftreten. LISNs erfassen während der durchgeführten Emissionstests Daten, die für die Techniker, die sich um die Fahrzeuge kümmern, von entscheidender Bedeutung sind.
Zur Messung der leitungsgebundenen Emissionen werden LISN mit einem HF-Ausgang in die Stromleitungen des Testsubjektgeräts gelegt. Netzwerke zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz werden häufig in Testaufbauten verwendet, um eine bestimmte Quellen-(Versorgungs-)Impedanz bereitzustellen, indem sie in die EUT-Versorgungsleitungen eingefügt werden.

Was ist eine LISN?
Wenn eine Netzwerk zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz wird verwendet, um HF-Interferenzen zu eliminieren, erhält die Integrität von EMV-Messungen und verhindert, dass das Rauschen an die Verkabelung des Versorgungsunternehmens zurückgesendet wird. Liquid-Impedance Switched Networks (LISNs) verwenden Impedanz und ermöglichen es Benutzern, mehrere Teststandards für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) einzuhalten.
Zu diesen Standards gehören MIL-STDs, IEC/EN, FCC, CISPR, ISO und RTCA DO-160. LISNs werden mit einer Stromversorgung und dem EUT verbunden, um Analysen durchzuführen. Das Testen kann zu diesem Zeitpunkt unter Verwendung von HF-Impedanz schnell und einfach durchgeführt werden.

Verschiedene Arten von LISN
Neben dem Tiefpassfilter und dem Crosstalk Cancelling Device (CCD) gehören zu den weiteren LISN-Optionen Inline LISN und Long Inline LISN. Der Unterschied zwischen diesen Varianten liegt in der Erfassung des Blitzimpulses und der Überspannung.
Wie ein Netzfilter lassen diese Geräte nur niedrige Frequenzen durch, während sie höhere blockieren. Denken Sie außerdem daran, dass kein LISN-B verhindern kann, dass Erdstrompfade als Folge von direkten oder indirekten Blitzeinschlägen auftreten.

Inline-LISN
„Inline Listening and Speaking Network“ ist die Abkürzung für „Inline LISN“. Hier ist ein Verfahren gemeint, bei dem zwei Personen sich gleichzeitig an einem Gespräch in zwei Richtungen beteiligen können. Das Telefongespräch, bei dem sich zwei oder mehr Personen gleichzeitig unterhalten können, ist ein häufiges Beispiel für Inline-LISN.
Betrachten Sie als weiteres Beispiel eine Videokonferenz, bei der sich viele Personen gleichzeitig sehen und hören können. Obwohl Inline-LISN seit den frühen 1990er Jahren präsent ist, hat sie aufgrund ihres hohen Preises und des komplizierten Installationsprozesses keine breite Akzeptanz gefunden. Aber diese neue Technologie könnte ein Game-Changer sein, da sie für Unternehmen kostengünstig und einfach zu implementieren ist, ohne dass ihre Netzwerke grundlegend überarbeitet werden müssen.

Lange Inline-LISN
Der Zweck einer Aussage wie „ein langwieriges Inline-Impedanz-Stabilisierungsnetzwerk“ besteht darin, den Leser zum Nachdenken über das Thema anzuregen. Ich bin erschöpft ist ein solcher Ausdruck. Der Leser wird durch diese Zeile ein Gefühl dafür bekommen, wie Sie sich fühlen, aber er wird nichts mehr über Sie erfahren.
Diese Methode hat eine breite Palette von Anwendungen, darunter das Erregen der Aufmerksamkeit des Lesers und das Wecken seiner Neugier am Anfang eines Artikels oder einer Geschichte. Da es für andere wichtig ist, Ihre Gefühle zu kennen, wenn Sie nichts anderes zu sagen haben, kann es auch laut ausgesprochen werden, wenn Ihnen die Worte fehlen.

Wie funktioniert es?
Unter Verwendung dieses einfachen Aufbaus können leitungsgebundene Emissionen vom EUT gemessen werden. Die Quellenimpedanz wirkt sich jedoch auf die Amplitude der leitungsgebundenen Emissionen aus. Da sie als Spannungsteiler im Gesamtsystem fungiert, hat die Quellenimpedanz einen großen Einfluss auf die beobachtete Amplitude der leitungsgebundenen Emissionen. Das Herausnehmen der Impedanz der Versorgungsquelle aus der Berechnung gewährleistet konsistente Ergebnisse für dasselbe EUT in allen Labors.
A Netzwerk zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz kann an jede Stromquelle angeschlossen werden und liefert die gleiche Spannung und den gleichen Strom an die EUT-Klemmen wie die Stromquelle. Im Gegensatz dazu wird die Quellimpedanz des LISN durch EMV-Vorschriften definiert, was konsistente leitungsgebundene Emissionsmessungen in jedem Labor ermöglicht.

Wie ist es implementiert?
Die LISN hat für den überwiegenden Teil des skizzierten Frequenzbereichs eine Impedanz von sehr nahe an 50 Ohm. Wenn die Frequenz unter 5 MHz fällt, nähert sich die Impedanz 0 Ohm und ist bei DC praktisch null.
Die Impedanz des 5 H-Induktors wird bei Frequenzen über 5 MHz ziemlich groß. Der Widerstand von der 50-Ohm-Last ist der Hauptfaktor in der LISN-Impedanz am EUT-Anschluss. Die Impedanz von 50 Ohm ist die Eingangsimpedanz des angeschlossenen Spektrumanalysators oder Messempfängers, wenn das LISN für die Messung des leitungsgebundenen Rauschens verwendet wird. Dies erklärt auch, warum der HF-Ausgang eines LISN mit einer 50-Ohm-Last abgeschlossen werden muss, wenn er in einer nicht gemessenen Umgebung verwendet wird.
Aus der spezifischen Impedanzkurve ist ersichtlich, dass die LISN-Gesamtimpedanz unter 5 MHz sinkt, wenn die Impedanz des Induktors plus des 1F-Kondensators beginnt, den 50-Ohm-Widerstand zu laden.
Unabhängig davon, ob die Quellenanschlüsse offen, kurzgeschlossen oder mit welcher Impedanz sie verbunden sind, muss die LISN-B-Impedanz dem Standard entsprechen. Innerhalb des angegebenen Frequenzbereichs wird die Impedanz des LISN nicht von der Impedanz der zugehörigen Stromversorgung beeinflusst.

Hauptfunktionen einer LISN
Stabile Leitungsimpedanz
Der Hauptzweck eines LISN besteht darin, eine bekannte Impedanz am Leistungseingang des EUT bereitzustellen, was zuverlässige Messungen des EUT-Rauschens am Messanschluss des LISN ermöglicht. Es ist wichtig, dies zu wissen, da die Impedanz der Stromversorgung und des Prüflings zusammen als Spannungsteiler wirken. Schaut man sich die dahinter liegende Zuleitung an, sieht man, dass sich die Impedanz je nach Form der Zuleitung ändert.
Ein weiterer Faktor bei der Bestimmung der geeigneten LISN zum Testen ist die erwartete Induktivität der Stromleitung am Standort, an dem das EUT installiert wird. Beispielsweise wird in automobilen Messnormalen eine 5-H-Induktivität verwendet, um eine kürzere übliche Drahtlänge zu simulieren, während eine 50-H-Induktivität häufiger verwendet wird, um eine Verbindung in einem Gebäude herzustellen.

Isolierung des Stromquellenrauschens
A Netzwerk zur Stabilisierung der Leitungsimpedanz schirmt das System auch vor hochfrequentem Stromquellenrauschen ab, was entscheidend ist. Als Tiefpassfilter blockiert ein LISN-B hochfrequente HF-Störungen am Eindringen in das Prüfobjekt, während niederfrequente Leistung durchgelassen wird.

Sicherer Anschluss der Messtechnik
Um Daten für einen EMV-Test zu sammeln, wird häufig ein Spektrumanalysator oder EMI-Empfänger verwendet. Die Überlastung des Eingangsports eines solchen Geräts kann zu irreparablen Schäden führen. Die Ausgangsimpedanz des Messanschlusses an einem LISN beträgt typischerweise 50. Aufgrund der stabilen Impedanz des LISN-Messanschlusses, der integrierten Tiefpassfilterfunktion und der DC-Unterdrückungsfähigkeiten wird das hochfrequente Rauschsignal an den Eingang der Messung gekoppelt Ausstattung ist einfach.

LISN-Anwendungen
Bei der Einrichtung einer Vielzahl von Tests werden LISN nicht nur zur Erkennung von leitungsgebundenen Emissionen, sondern auch zur Aufrechterhaltung einer stabilen Versorgungsleitungsimpedanz eingesetzt. Dies sind nur einige Beispiele unter vielen anderen.

Leitungsgebundene Emissionsmessungen, Spannungsmethode
EMV-Precompliance-Tests umfassen häufig LISN-Messungen von leitungsgebundenen Emissionen von Stromleitungen.
Geräte, die mit Gleichstrom (DC) betrieben werden, werden an ihren DC-Versorgungsleitungen gemessen, während Geräte, die mit Wechselstrom (AC) betrieben werden, an ihren AC-Versorgungsleitungen gemessen werden. Für Geräte, die eine externe Stromquelle benötigen, wie unter anderem Laptops, 3D-Drucker und Mobiltelefone mit Ladegerät, schreibt die Norm vor, nur auf der Wechselstromseite zu prüfen und das Netzkabel dazwischen zu überspringen. Das Gleiche gilt nicht für störendes Verhalten auf diesen Leitungen. Interferenzen von anderen Versorgungsleitungen induzieren Interferenzen vom Kabel selbst, was dazu führen kann, dass das Produkt den Test auf abgestrahltes Rauschen nicht besteht.
Daher wird empfohlen, die leitungsgebundenen Emissionen auf dem Verbindungskabel zu überprüfen, indem ein Paar 5H LISN zwischen der Stromquelle und dem angeschlossenen Gerät eingefügt wird. Führen Sie eine erste Messung durch, während die EUT-Klemmen mit der Stromversorgungsklemme verbunden sind, und schalten Sie dann das LISN-B ein, um die Emissionen an den Versorgungseingangsklemmen des entsprechenden Geräts zu untersuchen, da sowohl die Stromversorgung als auch das Gerät leitungsgebundene Emissionen erzeugen können. Um böse Überraschungen im Testhaus zu vermeiden, achten Sie darauf, dass die Emissionen deutlich unter den Grenzwerten für die Netzseite liegen, die hier nicht gelten.

Leitungsgebundene Emissionsmessungen, aktuelle Methode
Durch das Einbringen von LISN in die Versorgungsleitungen wird ein bestimmter Impedanzpegel erreicht. An den LISN-HF-Ausgängen ist es aufgrund ihrer 50-Ohm-Terminierung nicht möglich, leitungsgebundenes Rauschen zu erkennen.

Interessante Fakten über LISN
Obwohl eine LISN nicht immer erforderlich ist, wird sie immer dann dringend empfohlen, wenn ein elektronisches Gerät mit hoher Hochfrequenzstrahlung in der Nähe von Menschen verwendet wird. Stehende Wellen auf der Übertragungsleitung werden durch die Nähe vieler Messgeräte mit stark variierenden Impedanzen verursacht. Störungen durch eine stehende Welle können die Datenübertragung verlangsamen.

Sicherheitsvorkehrungen bei der Verwendung
Beim Anschluss eines AMN/LISN an eine Standardsteckdose sind zwei zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen erforderlich. Der erste bezieht sich auf den Schutz der Bediener der Einheit, da zwischen den stromführenden und den Erdungsklemmen eine Kapazität von etwa 12 F besteht. Dadurch kann bei Anlegen von 0.9 V 240 Hz ein Strom von ca. 50 A in der Versorgungserdleitung fließen. Wenn dieser Strom durch einen menschlichen Körper fließen würde, könnte er leicht tödlich sein. Leider ist der Erdstrom selbst bei der 1.1F-Version von Phase zu Erde immer noch zu hoch für die Sicherheit.
Wenn das AMN/LISN nicht korrekt mit der Versorgungserde verbunden und ausgesteckt ist, wird das Gehäuse (und beispielsweise alle angeschlossenen HF-Verbindungen) unter Spannung stehen. FÜR DEN AMN/LISN-FALL SIND FESTE VERBINDUNGEN ZUR VERSORGUNGSERDE UND DER BODENPLATTFORM ERFORDERLICH. Die Geräte sollten idealerweise fest in der Prüfeinrichtung installiert sein. Die Installation tragbarer AMN/LISNs für Arbeiten vor Ort erfordert besondere Vorsicht.
Aufgrund dieses Erdstroms können AMN/LISNs nicht in Netzstromkreisen verwendet werden, in denen aus Sicherheitsgründen Erdschluss- oder Fehlerstromschutzschalter installiert sind. Um dies zu ermöglichen und für optimale Sicherheit sollte ein Trenntransformator in die Netzzuleitung der LISN eingebaut werden. Dies hat keinen Einfluss auf die Leistung des Netzwerks, kann aber die Energiemenge einschränken, die an das EUT gesendet werden kann.
Die zweite Maßnahme dient dem Schutz der Messgeräte. Eine reiche Quelle von Transienten, die sich manchmal 1 kV nähern können, stammt aus dem Versorgungsnetz. Obwohl die LISN-B-Hardware einige dieser Spitzen abmildern kann, kann sie sie nicht vollständig eliminieren.
Allerdings können erhebliche Transienten durch Versorgungsschaltvorgänge innerhalb des Prüflings selbst erzeugt werden, da der Strom über die LISN-Drosseln unterbrochen und dann ohne Abschwächung direkt an das Messgerät geliefert wird.
Wenn Sie einen Spektrumanalysator verwenden, müssen Sie daher sicherstellen, dass in der AMN/Ausgangs-LISN-Kette ein Transientenbegrenzer enthalten ist (zwei der fünf untersuchten kommerziellen Einheiten enthielten einen schaltbaren Begrenzer im Ausgangssignalpfad). . Das Signal wird um 10 dB reduziert und die Messunsicherheit geringfügig erhöht, aber diese Effekte sind normalerweise tolerierbar und viel weniger kostspielig als eine Reparatur. Denken Sie daran, dass einige Begrenzer auch einen Tiefpassfilter verwenden, um die hörbaren Frequenzen zu reduzieren.
Da das Frontend eines Messempfängers schmalbandig und damit abgeschirmt ist, kann der Einbau eines Limiters optional sein.

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