Design for Compliance mit Tests auf abgestrahlte Störgrößen

Frau die einen Mann davon abhält, sie zu küssen

Haben Sie jemals einen wundervollen Moment erlebt, der dann durch einen seltsamen Geruch ruiniert wurde? Ich bin einmal mit einem Mädchen ausgegangen, an dem ich seit längerer Zeit interessiert war. Alles lief großartig, bis ich sie gegen Ende unseres Dates zu ihrer Haustür brachte. Ich lehnte mich für einen Kuss nach vorne und ... bekam einen Pfefferminzbonbon für frischen Atem und eine Gute-Nacht-Umarmung. Manchmal ist man sich sicher, positive Schwingungen zu verbreiten. Tatsächlich aber strahlt man etwas ganz anderes aus. Dasselbe gilt auch für drahtlose Schaltungen. Sie durchlaufen den Design- und Prüfungsprozess, senden dann Ihre Platine an ein EMV-Labor, nur um dann zu erfahren, dass sie das elektronische Äquivalent einer Knoblauchfahne ausstrahlt. Das Durchführen Design for Compliance und betriebsinterner Pre-Compliance-Tests kann Ihnen helfen, eine solch peinliche Zurückweisung zu vermeiden. Sie müssen zwar etwas Geld in die entsprechende Ausrüstung investieren, jedoch wird Ihnen dies wiederholte Nacharbeiten ersparen. Sobald Sie die erforderlichen Vorrichtungen haben, müssen Sie wissen, wie diese zu verwenden sind und wie deren Ausgaben zu interpretieren sind. Zum Glück sind Spektraldaten leichter zu verstehen als Frauen.

Vorteile von Design for Compliance

Manchmal vergesse ich, ein Deodorant aufzutragen, bevor ich aus dem Haus gehe. Ein kurzer Riechtest zur Mitte des Tages offenbart dann meist meinen Fehler, worauf ich nach Hause gehen muss und etwas Deodorant auftrage. Jetzt mache ich den Riechtest immer, bevor ich das Haus verlasse. Design for Compliance und Pre-Compliance ist so etwas wie ein morgendlicher Riechtest, der Sie davor bewahren wird, noch einmal von vorn beginnen zu müssen. Er kann Ihnen im Rahmen der Markteinführung Ihres Produkts jede Menge Zeit und Geld sparen.

Gegen Ende des Produktionszyklus können die Dinge etwas hektisch werden. Das Allerletzte, was Sie dann brauchen, ist zu erfahren, dass Ihr Gerät durch die elektromagnetische Verträglichkeitsprüfung gefallen ist und einige grundlegende Fehlerkorrekturen erfordert. Aber nicht nur das: Manchmal wird Ihnen das Testlabor auch kaum Anhaltspunkte dafür geben, was genau schief gelaufen ist. In einem solchen Fall müssen Sie dann im Rahmen eines weiteren Durchlaufs auf das Beste hoffen und weiter prüfen. Wenn Sie aber Ihre eigene Ausrüstung haben, können Sie bereits während der Design for Compliance mit Pre-Compliance-Tests betriebsintern durchführen. Dies kann Ihre Chancen auf das Bestehen der finalen Abnahme im ersten Anlauf erheblich erhöhen.

Ihre Platine ein weiteres Mal in die Compliance-Prüfung zu geben, erfordert Zeit und Geld. Abschließende Bewertungen können schnell mehr als 5.000 USD pro Platine kosten. Zudem lassen sich Probleme während der Designphase oft kostengünstiger beheben. Mit Blick auf die Korrektur eines Problems ist es oft günstiger, Ihr PCB zu ändern, als eine Behelfslösung zu finden, nachdem die Platine bereits fertiggestellt wurde. Eine Pre-Compliance-Ausrüstung geht ziemlich ins Geld, kann aber günstiger sein, als EMV-Prüfungen zwei- oder dreimal zu durchlaufen. Wenn Sie planen, mehr als ein Produkt zu entwickeln, ist es definitiv eine gute Investition, auf betriebsinterne Pre-Compliance-Kapazitäten zu setzen.

Ich glaube nicht, dass dies den Segen der FCC bekommen würde.

Erforderliche Ausrüstung

Mundgeruch lässt sich auf verschiedene Arten beheben. Für das Testen auf abgestrahlte Störaussendunge gibt es aber weniger Möglichkeiten. Einige Dinge werden Sie aber auf jeden Fall brauchen. Daneben gibt es einige weitere, die Sie hinzunehmen können, sofern Sie finanziell gut ausgestattet sind. Sie sollten damit rechnen, mindestens 3.000 USD für entsprechende Werkzeuge auszugeben.

• Testbereich (erforderlich): Das Erste, was Sie benötigen, um Design for Compliance und entsprechende Test durchzuführen, ist ein Raum, in dem Sie testen können. Profis führen Leistungsmessungen in teuren Absorberkammern durch. Sie sind kein Test-Profi, weshalb ein ländlich gelegener Außenbereich, ein Konferenzraum oder ein Keller ebenso funktionieren werden. Diese Orte werden bei der Abschwächung äußerer Signale helfen, die Ihre Experimente stören können.
• Antenne (erforderlich): Die Durchführung eines Tests auf abgestrahlte Störgrößen ohne eine geeignete Antenne ist wie ein Gute-Nacht-Kuss von Ihrem Hund – er zählt nicht. Welche Antenne Sie verwenden, hängt davon ab, in welchem Frequenzbereich Sie Ihr Gerät betreiben. Sie sollten hierbei in der Lage sein, Frequenzen bis zur dritten Harmonischen Ihrer Betriebsfrequenz zu messen. Wählen Sie also dementsprechend Ihre Antenne.
• Spektrumanalysator (erforderlich): Damit werden die Signale analysiert, die von Ihrer Antenne kommen. Dieses Gerät kann ziemlich teuer werden. So wird Sie zum Beispiel der Tektronix RSA306B knapp 4.000 USD kosten. Dieses Gerät ist jedoch eine der Schlüsselkomponenten für Ihre Pre-Compliance-Tests. Somit können Sie hierfür ruhig etwas mehr Geld ausgeben.
• Software (erforderlich): Um die vom Spektrumanalysator ausgegebenen Daten interpretieren zu können, benötigen Sie ein Computerprogramm. Ich würde Ihnen empfehlen, entweder einen Spektrumanalysator anzuschaffen, bei dem die Software inklusive ist oder der zu kostenloser Software kompatibel ist.
• Vorverstärker (optional): Manche Leute sind etwas paranoid und kaufen sich ein Deodorant mit medizinischer Stärke. Meine Ansicht hierzu lautet: „Wenn man es nicht braucht, sollte man es auch nicht kaufen.“ Ein Vorverstärker wird die Signale verstärken, die an Ihre Antenne gesendet werden. So wird es einfacher, mögliche elektromagnetische Störgrößen aufzuspüren, die von Ihrem Gerät ausgehen. Ich würde nur dann einen Vorverstärker kaufen, wenn Ihre Signalstärke so niedrig ist, dass sie wirklich einen brauchen.
• Halb-Absorberkammer (optional): Sie können auch andere Dinge wie eine Halb-Absorberkammer kaufen. Falls Sie so etwas benötigen, werden Sie ein größeres Budget brauchen. Sie können auch darüber nachdenken, Ihre Pre-Compliance-Tests an ein Labor zu vergeben oder die Ausrüstung zu mieten.

Sagen Sie Ihrem Sohn, dass es Zeit ist, aus dem Keller auszuziehen. Sie brauchen den Platz für Design-for-Compliance-Tests auf abgestrahlte Störgrößen.

Design for Compliance: Die Testphase

Nach diesem verhängnisvollen Abend begann ich, Kaugummis für frischen Atem mit mir herumzutragen. Jedoch hatte ich keine Gelegenheit mehr, sie zu testen. Vielleicht sollte ich es vielleicht mit einem neuen Deo probieren. Für Pre-Compliance-Tests braucht es zum Glück nur eine einzige Person. Jetzt, da Sie Ihre Ausrüstung haben, ist es an der Zeit, sie auch auszuprobieren.

Ich würde gerne mit Ihnen all die Aspekte und Einzelheiten des tatsächlichen Testens und Messens durchgehen. Das würde aber weit über den Rahmen dieses Artikels hinausgehen. Glücklicherweise haben einige qualifiziertere Unternehmen genau dies bereits getan. Schauen Sich den EMV-Leitfaden für Einsteiger von EMCfastpass oder den Pre-Compliance-Leitfaden von Tektronix für einen tieferen Einblick in das Thema EMV-Prüfungen an.

Vielleicht denken Sie, dass Design for Compliance und Pre-Compliance-Tests lächerlich sind. Aber glauben Sie mir, im Vergleich zur FCC ist die Hölle ein Witz. Vermeiden Sie den Schmerz der Ablehnung und zusätzliche Kosten, indem Sie schon vor dem abschließenden Test prüfen, welche Schwingungen Sie ausstrahlen. Um Ihre abgestrahlten Störgrößen beurteilen zu können, benötigen Sie eine spezielle Ausrüstung. Richtig eingesetzt, wird sich dieses Zubehör schnell bezahlt machen. Was Sie dann noch brauchen, ist ein wenig Recherche zur Kunst der elektromagnetischen Verträglichkeitsprüfung. So werden Sie jegliche Regulierungsbehörde im Handumdrehen für sich gewinnen.

Zähneputzen hilft bei Mundgeruch. Jedoch ist es einfacher, von vornherein auf den Verzehr von schlecht riechenden Lebensmitteln zu verzichten. Das Befolgen von Richtlinien in puncto EMV-Design kann Ihnen deutlich mehr helfen, als die Arbeit mit Pre-Compliance-Tests. Dinge wie dedizierte Masseverbindungen, Hochgeschwindigkeits-Routing, die Trennung von Wechselstrom und Gleichstrom, Differenzialpaar-Routing, Sacklochbohrungen und vergrabene Durchkontaktierungen sowie Mikro-Vias können helfen, elektromagnetische Störungen schon im Keim zu ersticken. Eine erstklassige Design-Software wie CircuitStudio hilft auch. CircuitStudio verfügt über eine Reihe von Funktionen, die Sie bei der Entwicklung der perfekten Platine unterstützen werden.

Haben Sie noch mehr Fragen zum EMV-Design und Design for Compliance? Dann rufen Sie einen Experten bei Altium an.