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GILBERTO VILAS BOAS MAGALHÃES
AGOSTO/ 2008
Inatel
Instituto Nacional de Telecomunicações
Dissertação de Mestrado
IMPLEMENTAÇÃO DE MEDIÇÕES
AUTOMATIZADAS DE
INTERFERÊNCIAS
ELETROMAGNÉTICAS
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i
Implementação de medições automatizadas de
interferências eletromagnéticas
GILBERTO VILAS BOAS MAGALHÃES
Dissertação apresentada ao Instituto Nacional de Telecomunicações,
como parte dos requisitos para obtenção do Título de Mestre em Tele-
comunicações.
Orientador: PROF. DR. JOSÉ ANTÔNIO JUSTINO RIBEIRO
Santa Rita do Sapucaí
2008
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ii
FOLHA DE APROVAÇÃO
Dissertação defendida e aprovada em 13/08/2008, pela comissão julgadora:
______________________________________________________________
(Prof. Dr. José Antônio Justino Ribeiro / INATEL)
______________________________________________________________
(Prof. Dr. Dayan Adionel Guimarães / INATEL)
______________________________________________________________
(Prof. Dr. Francisco Martins Portelinha / UNIFEI)
________________________________
Coordenador do Curso de Mestrado
iii
Aos meus pais, Antonio Gilberto Magalhães e Maria Auxiliadora Vilas Boas Maga-
lhães que me incentivaram e se sacrificaram para a conclusão do curso de engenharia
e também aos meus tios, em especial José Gaspar Magalhães (in memoriam) pelo
apoio e incentivo.
iv
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. José Antônio Justino Ribeiro pela paciência, por sua dedicação e pelas
orientações fundamentais para realização deste trabalho.
Ao Prof. Rômulo Mota Volpato pela amizade, apoio, incentivo e pela disponibiliza-
ção do laboratório de compatibilidade eletromagnética.
À minha esposa Adriana e ao meu cunhado Cícero pelo apoio e incentivo durante o
desenvolvimento deste trabalho.
A todos os colegas de trabalho, professores e funcionários do Instituto Nacional de
Telecomunicações.
À empresa Sense Eletrônica Ltda. pelos significativos investimentos para a monta-
gem da câmara anecóica, na compra de equipamentos, normas e na placa adaptada ao
analisador de espectros para o emprego dos detectores de pico e quase pico. Agrade-
ço também à Huber-Suhner América Latina Ltda. pela doação dos cones de absorção
e à Fundação Instituto Nacional de Telecomunicações que permitiu utilizar os labo-
ratórios para o desenvolvimento deste trabalho.
v
ÍNDICE
LISTA DE FIGURAS................................................................................................vii
LISTA DE TABELAS ...............................................................................................xii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...............................................................xiii
LISTA DE SÍMBOLOS............................................................................................. xv
RESUMO .................................................................................................................xvii
ABSTRACT............................................................................................................xviii
Capítulo 1..................................................................................................................... 1
Conceitos iniciais ......................................................................................................... 1
1.1 - Relevância do tema ......................................................................................... 1
1.2 - Conceitos de compatibilidade eletromagnética (EMC) e interferência
eletromagnética (EMI) ............................................................................................ 2
1.3 - Ambiente eletromagnético.............................................................................. 3
1.4 - Descrição e diagrama em blocos do sistema de medição ............................... 4
1.5 - Motivação e objetivo do trabalho.................................................................... 9
1.6 - Estrutura do trabalho..................................................................................... 14
Capítulo 2................................................................................................................... 15
Interferências e compatibilidade eletromagnéticas .................................................... 15
2.1 - Considerações iniciais................................................................................... 15
2.2 - Efeitos das interferências por pulsos............................................................. 15
2.3 - Transitórios elétricos rápidos........................................................................ 16
2.4 - Características de surtos................................................................................ 18
2.5 - Descarga eletrostática (ESD) ........................................................................ 20
2.6 - Imunidade a sinais contínuos de emissão irradiada e conduzida.................. 21
2.7 - Emissão conduzida e irradiada...................................................................... 22
Capítulo 3................................................................................................................... 24
Ensaios de susceptibilidade e interferência eletromagnéticas.................................... 24
3.1 - Considerações iniciais................................................................................... 24
3.2 - Classificação dos ensaios de susceptibilidade .............................................. 24
3.3 - Ensaios para aplicação dos transitórios elétricos rápidos ............................. 25
3.4 - Ensaios para aplicação dos surtos de tensão................................................. 28
3.5 - Ensaio para determinar a imunidade à eletricidade estática ......................... 30
3.6 - Imunidade à emissão irradiada...................................................................... 33
3.7 - Imunidade à emissão conduzida ................................................................... 38
3.8 - Limitações dos ensaios de interferência eletromagnética............................. 40
vi
3.9 - Ensaio de emissão irradiada.......................................................................... 41
3.10 - Ensaio de emissão conduzida...................................................................... 43
Capítulo 4................................................................................................................... 45
Medição de Interferência eletromagnética................................................................. 45
4.1 - Características gerais das antenas ................................................................. 45
4.2 - Antenas utilizadas em medições de emissão irradiada ................................. 51
4.3 - Descrição da câmara anecóica ...................................................................... 55
4.4 - Detector de quase pico e detector de valor médio ........................................ 59
4.5 - Figura de ruído.............................................................................................. 60
4.6 - Utilização do amplificador de baixo ruído.................................................... 63
4.7 - Circuito desenvolvido como seletor para LISN............................................ 65
Capítulo 5................................................................................................................... 67
Medição de emissão irradiada e conduzida................................................................ 67
5.1 - Descrição resumida do Labview
TM
................................................................ 67
5.2 - Descrição do programa para medida de emissão conduzida......................... 68
5.3 - Descrição do programa para medida de emissão irradiada........................... 72
Capítulo 6................................................................................................................... 76
Comentários e conclusões.......................................................................................... 76
6.1 - Comentários gerais........................................................................................ 76
6.2 - Conclusões .................................................................................................... 78
6.3 - Sugestões para trabalhos futuros................................................................... 79
Anexo 1...................................................................................................................... 81
Anexo 2...................................................................................................................... 83
Referências Bibliográficas ......................................................................................... 85
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 - Meios de transferência da interferência eletromagnética. ...................... 3
Figura 1.2 - Esboço de configuração para ensaios de emissão irradiada em uma
câmara anecóica.......................................................................................................... 6
Figura 1. 3 – Gráfico da emissão irradiada................................................................. 6
Figura 1.4 - Exemplo de uma rede de estabilização de impedância de linha em V
50Ω/50μH +5Ω [6]. ...................................................................................................... 8
Figura 1.5 - Configuração para ensaios de emissão conduzida, montada sobre um
plano terra.................................................................................................................... 9
Figura 1.6 - Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de pico. ............ 10
Figura 1.7 - Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de nível médio..10
Figura 1.8- Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de quase pico.... 11
Figura 1.9 - Medição na faixa de 30MHz a 40MHz com detector de quase pico..... 12
Figura 1.10- Medição na faixa de 30MHz a 30,005MHz com detector de quase pico.
.................................................................................................................................... 13
Figura 2.1 - Representação do pulso (transitório elétrico rápido). (a) Representação
no domínio do tempo. (b) Distribuição temporal, com indicação dos níveis mais
importantes................................................................................................................. 17
Figura 2.2 - Elevação da tensão a cada pulso aplicado, com destaque para a
acumulação dos níveis até ultrapassagem do limiar de atuação. ............................. 18
Figura 2.3 - Forma de onda de tensão em circuito aberto (1,2μs/50μs).................... 19
Figura 2.4 - Forma de onda de corrente de curto circuito (8μs/20μs)....................... 20
Figura 2.5 - Forma de onda típica de corrente do pulso de ESD [4]........................ 21
Figura 2.6 - Emissão conduzida do equipamento 1 para o equipamento 2............... 22
Figura 2.7 - Possível interferência por emissão irradiada entre dois equipamentos de
uso residencial. .......................................................................................................... 23
Figura 3.1 - Aplicação do teste de transitórios elétricos rápidos nos terminais de
energia elétrica. ......................................................................................................... 27
Figura 3.2 - Aplicação do teste de transitórios elétricos rápidos em portas de dados
ou controle. ................................................................................................................ 27
viii
Figura 3.3 - Aplicação do teste de surto de tensão nos terminais de energia elétrica.
.................................................................................................................................... 30
Figura 3.4 - Aplicação por contato direto(a), indireta(b) e pelo ar(c) do teste de
imunidade a eletricidade estática. ............................................................................. 31
Figura 3.5 - Exemplo de configuração para a aplicação do teste de ESD para
equipamentos colocados sobre a mesa. ..................................................................... 33
Figura 3.6 - Configuração para realização do teste de imunidade à emissão
irradiada. ................................................................................................................... 34
Figura 3.7- Diagrama em blocos da criação do arquivo de referência. ................... 35
Figura 3.8 – Área de campo uniforme onde são mostrados os 16 pontos utilizados
para sua calibração. .................................................................................................. 37
Figura 3.9 - Configuração utilizada para calibração para realização do teste de
imunidade a emissão conduzida. ............................................................................... 39
Figura 3.10 - Configuração utilizada no teste de imunidade a emissão conduzida. .40
Figura 4.1 - Onda plana incidente em uma antena de abertura efetiva A................. 46
Figura 4.2 - Dipolo de meia onda com distribuição senoidal de corrente. ............... 47
Figura 4.3 - Dipolo com comprimento muito menor que o comprimento de onda com
distribuição triangular de corrente............................................................................ 48
Figura 4.4 - Antena bicônica utilizada na faixa de freqüência de 30MHz a 230MHz.
.................................................................................................................................... 51
Figura 4.5 - Antena biconilog utilizada na faixa de freqüência de 230MHz a 1GHz.
.................................................................................................................................... 52
Figura 4.6 - Fator da antena na faixa de freqüência de 20MHz a 300MHz para a
antena bicônica.......................................................................................................... 52
Figura 4.7 - Ganho da antena bicônica na faixa de freqüência de 30MHz a 300MHz.
.................................................................................................................................... 52
Figura 4.8 - Fator da antena na faixa de freqüência de 80MHz a 3GHz da antena
biconilog..................................................................................................................... 53
Figura 4.9 - Ganho da antena biconilog na faixa de freqüência de 80MHz a 3GHz.
.................................................................................................................................... 53
Figura 4.10 - Medida de perda por retorno da antena bicônica na faixa de
freqüência de 30MHz a 230MHz. ............................................................................. 54
ix
Figura 4.11 - Medida de perda por retorno da antena biconilog faixa de freqüência
de 30MHz a 1.8GHz. ................................................................................................. 54
Figura 4.12 - Dimensões externa da câmara anecóica.............................................. 55
Figura 4.13 - Estrutura de madeira utilizada na montagem da câmara para suporte
das chapas metálicas. ................................................................................................ 56
Figura 4.14 - Vista superior de dobras nas chapas para melhorar o contato entre
elas. ............................................................................................................................ 56
Figura 4.15 - Configuração utilizada para a medir o nível do sinal com as antenas
colocadas fora da câmara anecóica. ......................................................................... 57
Figura 4.16 - Configuração utilizada para a medir o nível do sinal com a antena
transmissora colocada fora da câmara anecóica e a antena receptora colocada
dentro da câmara anecóica........................................................................................ 57
Figura 4.17 - Diagrama de resposta do detector quase pico..................................... 59
Figura 4.18 - Diagrama de resposta do detector de nível médio............................... 60
Figura 4.19 - Patamar de ruído verificado no analisador de espectro com RBW de
120kHz. ...................................................................................................................... 61
Figura 4.20 - Patamar de ruído verificado no analisador de espectro com RBW de 30
kHz. ............................................................................................................................ 62
Figura 4.21 - Configuração para determinar o ganho do amplificador de baixo
ruído........................................................................................................................... 63
Figura 4.22 - Ganho do amplificador de baixo ruído................................................ 64
Figura 4.23 - Valores medidos da emissão irradiada substituindo a antena por uma
carga de 50Ω na faixa de freqüência de 230MHz a 1GHz sem o amplificador de
baixo ruído. ................................................................................................................ 64
Figura 4.24 - Valore medidos da emissão irradiada substituindo a antena por uma
carga de 50Ω na faixa de freqüência de 230 MHz a 1GHz com o amplificador de
baixo ruído. ................................................................................................................ 65
Figura 4.25 - Circuito interface entre a porta serial do computador e o LISN para a
seleção entre fase e neutro na medição de emissão conduzida. ................................ 66
Figura 5.1 - Interface de programação: painel frontal(a) e diagrama em blocos(b)
empregadas no Labview
TM
......................................................................................... 67
x
Figura 5.2 - Diagrama em blocos utilizado na configuração da LISN através do
envio de 0 ou 1 através da porta serial do computador (pino DTR)......................... 69
Figura 5.3 - Bloco VISA write utilizado para o envio de dados ao analisador de
espectros onde também foi representado uma espera de 1000ms............................. 69
Figura 5.4 - Realização de quatro varreduras pelo analisador de espectros, sendo os
dados transferidos a uma matriz................................................................................ 69
Figura 5.5 - Geração da freqüência iniciando-se em 150kHz com incremento de
5kHz até 30MHz e armazenamento em uma matriz................................................... 70
Figura 5.6 - Geração do gráfico a partir das matrizes de freqüência e nível medidos.
.................................................................................................................................... 70
Figura 5.7 - Comparação do nível de cada freqüência, utilizando-se detector de pico,
com o valor estabelecido no painel frontal e caso ultrapasse realiza-se as varreduras
utilizando os detectores de quase pico e nível médio armazenando estes valores.... 70
Figura 5.8 - Gerar gráfico a partir dos valores utilizando-se detectores de pico,
quase pico e nível médio e também os limites estabelecidos..................................... 71
Figura 5.9 - Gráfico com o resultado da medida de emissão conduzida utilizando-se
detectores de pico, quase pico e nível médio para o condutor neutro e os limites
estabelecidos. ............................................................................................................. 71
Figura 5.10 - Configuração inicial do analisador e realizar varreduras utilizando-se
detector de pico mostrando os gráficos a cada varredura de 50MHz. ..................... 73
Figura 5.11 - Geração da freqüência iniciando em 30MHz com passos de 125kHz.73
Figura 5.12 - Compara-se o valor utilizando-se detector de pico com o limiar
selecionado pelo operador, armazena-se a freqüência, realiza-se a leitura
utilizando-se detector de quase pico com largura de faixa estreita e realiza-se a
leitura utilizando-se detector de quase pico. ............................................................. 74
Figura 5.13 - Gráfico com o resultado da medida utilizando-se detectores de pico e
quase pico para emissão irradiada e os limites estabelecidos. ................................. 75
Figura 6.1 - Medida do patamar de ruído da intensidade de campo elétrico da
câmara anecóica na faixa de 30MHz a 230MHz com a antena posicionada na
horizontal antes da realização dos ajustes. ............................................................... 78
xi
Figura 6.2 - Medida do patamar de ruído da intensidade de campo elétrico da
câmara anecóica na faixa de 30MHz a 230MHz com a antena posicionada na
horizontal após ajustes realizados na porta. ............................................................. 78
xii
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 - Níveis de teste de transitórios elétricos rápidos [10]............................ 26
Tabela 3.2 - Níveis de teste de surto de tensão [13].................................................. 28
Tabela 3.3 - Níveis de teste de surto de tensão para produtos de telecomunicações
[12]............................................................................................................................. 29
Tabela 3.4 - Níveis de teste de ESD [14]. .................................................................. 32
Tabela 3.5 - Guia para seleção do nível de teste de ESD [14].................................. 32
Tabela 3.6 - Níveis da perturbação no ensaio de imunidade a descargas
eletrostáticas [12] ...................................................................................................... 32
Tabela 3.7 - Níveis de teste para aplicações gerais [15]........................................... 38
Tabela 3.8 - Níveis de teste para o ensaio de imunidade a emissão conduzida [16].40
Tabela 3.9 - Limites para emissão irradiada [1]...................................................... 42
Tabela 3.10 - Limites para emissão de perturbação irradiada de equipamentos
classe A [12]. ............................................................................................................. 42
Tabela 3.11 - Limites para emissão de perturbação irradiada de equipamentos
classe B [12]. ............................................................................................................. 42
Tabela 3.12 - Limites para emissão conduzida - equipamentos classe B [1]............ 43
Tabela 3.13 - Limites de perturbação conduzida nas portas de energia elétrica para
equipamento classe A [12]......................................................................................... 43
Tabela 3.14 - Limites de perturbação conduzida nas portas de energia elétrica para
equipamento classe B [12]........................................................................................ 44
Tabela 4.1 - Resultados da medição da atenuação da câmara anecóica.................. 58
xiii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
EMC Compatibilidade eletromagnética (electromagnetic compatibility).
Capacidade de um dispositivo, equipamento ou sistema, de funcionar
de acordo com suas características operacionais, no seu ambiente ele-
tromagnético, sem impor perturbação intolerável nos demais equipa-
mentos, dispositivos ou sistemas que compartilham o mesmo ambi-
ente eletromagnético.
INMETRO Instituto nacional de metrologia, normalização e qualidade industrial.
ANVISA Agência nacional de vigilância sanitária.
ABINEE Associação Brasileira da indústria elétrica e eletrônica.
FCC Agência governamental independente Americana (Federal communi-
cations commission).
CE Marcação de conformidade da comunidade Européia (European con-
formity).
UL Marca de certificação de produtos (Underwriters laboratories).
EMI Interferência eletromagnética (electromagnetic interference).
RFI Interferência por radiofreqüência (radio frequency interference).
AM Amplitude modulada (amplitude modulation).
FM Freqüência modulada (frequency modulation).
TV Televisão (television).
EUT Equipamento sob teste (equipment under test).
DUT Dispositivo sob teste (device under test).
CW Sinais em onda contínua (continuous wave).
TEM Célula eletromagnética transversal (transverse eletromagnetic cell).
LISN Rede de estabilização de impedância de linha (line impedance stabili-
zation network).
ESD Transferência de carga elétrica entre dois corpos próximos com poten-
ciais eletrostáticos diferentes (electrostatic discharge).
EFT ou burst Transientes elétricos rápidos (electrical fast transients).
MOS Semicondutores de óxido metálico (metal oxide semiconductor).
EMS Susceptibilidade eletromagnética (eletromagnetic susceptibility).
xiv
ANATEL Agência Nacional de Telecomunicações.
IEC Comissão Eletrotécnica Internacional (International Electrotechnical
Commission).
CISPR Comitê Internacional Especial de Perturbações Radioelétricas da Co-
missão Eletrotécnica Internacional (Comité International Spécial des
Perturbations Radioélectriques).
CÂMARA ANECÓICA Sala blindada que é preenchida internamente por absor-
vedores de sinais de rádio freqüência para reduzir reflexões nas super-
fícies internas (anechoic chamber).
RF Radiofreqüência (radio-frequency).
ISM Equipamentos médicos, científicos e industriais (industrial, scientific
and medical equipments).
RBW Largura de faixa de resolução (resolution bandwidth).
DTR Sinal do protocolo RS-232 que indica terminal de dados pronto (data
terminal read).
DSR Sinal do protocolo RS-232 que indica DCE pronto (data set read)
VI Instrumentos virtuais (virtual instruments).
I/O Entrada e saída (input e output).
DANL Nível de ruído médio mostrado no analisador (display average noise
level).
GPIB Barramento de interface periférico geral (general peripheral interface
bus – IEEE 488).
xv
LISTA DE SÍMBOLOS
d Distância em metros
P Condutor de Fase (Phase) ou condutor de linha
N Condutor de neutro
T ou PE Condutor de terra
R Resistência elétrica
m Prefixo do Sistema internacional com fator multiplicativo de 10
-3
µ Prefixo do Sistema internacional com fator multiplicativo de 10
-6
n Prefixo do Sistema internacional com fator multiplicativo de 10
-9
k Prefixo do Sistema internacional com fator multiplicativo de 10
3
dB O decibel é usado para expressar valores em quantidades logarítmicas
como nível de campo, nível de potência, nível de pressão acústica e
atenuações. O logaritmo na base dez é utilizado para obter valores
numéricos de quantidades expressas em bels.
V Tensão.
t Tempo.
T Medida de tempo de subida demarcada pelos pontos A e B.
T
1
Tempo um.
T
2
Tempo dois.
I Corrente elétrica.
Uo Intensidade de irradiação da antena isotrópica.
D(
θ
,
φ
) Função diretividade na direção (θ,φ).
Um Intensidade de irradiação na direção de máxima irradiação.
G Ganho de uma antena em relação à antena isotrópica.
K Eficiência de irradiação.
D Diretividade da antena.
S Densidade de potência da onda plana dada.
A Abertura efetiva da antena.
P Potência.
e
r
Vetor campo elétrico campo elétrico incidente.
h
r
Vetor campo magnético.
Ae Área efetiva da antena.
h Altura efetiva ou comprimento efetivo de uma antena.
λ Comprimento de onda.
I
máx
Valor de Pico da corrente de excitação em uma antena.
l Tamanho do dipolo de meia onda.
R
ref
Resistência de referência para o cálculo da tensão de referência V
ref.
V
ref
Tensão de referência.
η Impedância intrínseca do meio (η = 120π = 377Ω).
E Campo elétrico.
R Resistência.
FA Fator da antena.
G
r
Ganho de recepção.
f Freqüência de operação do sistema em Hz.
Г Coeficiente de reflexão.
xvi
Z
o
Impedância de referência (50Ω).
Z
L
Impedância da antena.
SWR Coeficiente de onda estacionária.
S
i
Potência do sinal na entrada.
N
i
Potência do ruído na entrada.
S
o
Potência do sinal na saída.
N
o
Potência do ruído na saída.
NF Figura de ruído.
k Constante de Boltzmann´s (1,38x10
-23
joule/ºK).
T Temperatura em graus Kelvin.
B Largura de faixa em que o ruído é medido em Hertz.
M Variação do patamar de ruído em função da RBW.
dBµV Unidade de tensão tendo como referência o valor de 1µV.
dBm Unidade de potência em relação a uma referência de 1mW.
xvii
RESUMO
A compatibilidade eletromagnética (EMC) é a capacidade de um dispositivo elé-
trico ou um sistema de operar em seu ambiente eletromagnético sem provocar distúr-
bio ou ser perturbado. O objetivo deste trabalho é estudar dos ensaios de susceptibi-
lidade eletromagnético e interferência eletromagnética desenvolvendo programas
para as medidas de emissão irradiada e conduzida.
Um fator predominante em medições de emissão irradiada e conduzida relaciona-
se ao tempo de varredura, com emprego de detectores de quase pico e de nível médio
para o sinal a ser usado no analisador de espectros. Utilizou-se como referência o
equipamento disponível no laboratório de medições. Normas nacionais e internacio-
nais estabelecem os valores e faixas de freqüência para os ensaios, determinados com
emprego de detectores específicos para cada caso.
Como a amplitude medida com o detector de pico é sempre maior ou igual à obti-
da com detectores de quase pico e de nível médio, existe possibilidade de realização
dos ensaios. Efetua-se a varredura com detector de pico, que exige um tempo muito
menor do que dos outros detectores. Um programa desenvolvido com o LabView
TM
compara as medidas com os limites estabelecidos por normas. Caso sejam ultrapas-
sados, realizam-se medições para as freqüências em que o fato ocorrer. Para a emis-
são conduzida, determinam-se as perturbações nos terminais de energia elétrica, em-
pregando-se uma rede de estabilização de impedância (LISN) como interface com o
analisador de espectros.
Os ensaios de emissão irradiada são realizados com o equipamento sob análise
(EUT) no interior de uma câmara anecóica, a uma distância conhecida da antena.
Para se determinar a intensidade de campo elétrico, a antena deve estar calibrada.
Isto é verificado a partir das especificações de diversas características, como o ga-
nho, o comprimento efetivo e o fator da antena. Desses valores, o programa efetua a
conversão da tensão medida para a intensidade de campo elétrico.
Palavras chave: Automação de medidas, interferência eletromagnética.
xviii
ABSTRACT
Electromagnetic compatibility (EMC) is the capability of an electrical device or
system to operate in its electromagnetic environment, without disturbing or being
disturbed by it. The aim of this thesis is to study the electromagnetic susceptibility,
and electromagnetic interference experiments, developing software to measure the
radiation and conducted emission.
A predominant factor for the development programs in measurements of radiated
and conducted emission relates with sweep time, applying quasi peak and average
detectors for the signal measured through the spectrum analyzer. That equipment was
available and used as a reference one. Domestic and international standards show the
values and frequency range for the experiment, determined with the detectors, speci-
fied for each case.
As the level with the peak detector is always greater or equal to the obtained with
quasi peak and average detectors, there is a possibility to make experiment. It takes
place by using the peak detector, whose sweep time is less than the other type. A
developed program using LabView
TM
compares the measurements among the speci-
fied limit. If exceeding, this value would perform the measurement only for those
frequencies. For the conducted emission, it is determined the disturbances at the
power supply wires, with the line impedance stabilization network (LISN) connected
to the spectrum analyzer.
The radiation emissions are performed with the equipment under test inside the
anechoic chamber, in a known distance from the antenna. The electric field intensity
is determined from antenna data sheet that includes the gain and antenna factor, it
must be calibrated. These data are used by programs to convert the measurement
level to electric field intensity.
Key words: Automation measurements; electromagnetic interference.
1
Capítulo 1
Conceitos iniciais
1.1 - Relevância do tema
Com o aumento da demanda e proliferação de equipamentos, sistemas eletrônicos
e novas tecnologias, tem-se uma maior preocupação com problemas de mau funcio-
namento relacionados às interferências eletromagnéticas. Muitos equipamentos po-
dem ter seu desempenho comprometido em maior ou menor grau por causa de sinais
espúrios presentes no ambiente. Em vários deles, esta situação não pode ser tolerada
ou ao menos deve ser reduzida a uma influência mínima. Destacam-se os equipa-
mentos eletromédicos, pela vital exigência de bom desempenho em procedimentos
que envolvam análises de saúde ou doença. Em equipamentos de telecomunicações,
de aplicação industrial, científicos, etc., também há uma grande preocupação com
relação às interferências, que sempre conduzem a um comprometimento no desem-
penho.
O tema atingiu tanta importância que foram criados diversos órgãos para regula-
mentar e normalizar as análises e quantificações dos problemas associados às interfe-
rências eletromagnéticas, (ANATEL, ABINEE, ANVISA, FCC, CE, UL). As agên-
cias reguladoras estabelecem as emissões máximas toleradas e os produtos passíveis
de certificação. Isso faz com que fabricantes e projetistas tenham de adotar procedi-
mentos de análise e controle em todos os níveis de produção. Uma das referências
primárias para o problema é a norma formulada pelo Comité International Special
des Perturbations Radióelétriques (CISPR), identificada como CISPR 11 [1]. Essa
regulamentação trata das características de distúrbio eletromagnético, estabelecendo
2
os limites e métodos de medida para equipamentos industriais, científicos e médicos,
sendo os limites também utilizados em equipamentos de telecomunicações. Existem
outras normas internacionais (CISPR22[2], CISPR 16-1-2[6]) e nacional (Anexo a
resolução nº442 [12]) de relevância, que serão consideradas para o desenvolvimento
de um programa para as medições de perturbações eletromagnéticas irradiadas e
conduzidas.
1.2 - Conceitos de compatibilidade eletromagnética (EMC) e interferência
eletromagnética (EMI)
Um distúrbio eletromagnético pode degradar o desempenho de um dispositivo,
um equipamento ou de um sistema. Pode ser um ruído eletromagnético natural, um
sinal não desejado gerado no próprio equipamento, sinais originados por sistemas
próximos e assim por diante. Genericamente, é comum identificar essas ocorrências
como interferência eletromagnética [3]. As denominações interferência eletromag-
nética (EMI) e interferência por radiofreqüência (RFI) são muitas vezes usadas
como equivalentes, mas a confusão deve ser evitada. A primeira designação é mais
genérica e é conveniente chamar de interferência por radiofreqüência à degradação
de um sinal causada por distúrbios acima de 100kHz, tipicamente. [4]
A interferência eletromagnética pode deslocar-se de sua fonte ao dispositivo,
equipamento ou sistema perturbado que é o destino da interferência. Usa-se o termo
receptor para este destino, em função de captar a interferência. A Figura 1.1 ilustra
vários mecanismos e percursos com que a interferência eletromagnética pode chegar
ao elemento perturbado. Destacam-se: irradiação direta da fonte (a); irradiação direta
da fonte induzida pelos cabos elétricos, por cabos de sinais e de controle conectados
ao receptor (b); interferência eletromagnética irradiada pelos cabos de energia da
fonte (c) e interferência eletromagnética conduzida diretamente da fonte para o re-
ceptor por meio de cabos de alimentação, de controle ou de sinais (d).
3
Figura 1.1 - Meios de transferência da interferência eletromagnética.
Os mecanismos primários pelos quais a interferência eletromagnética passa da
fonte para o receptor são a irradiação e a condução. O receptor é afetado quando a
intensidade da interferência eletromagnética estiver acima do limite tolerado ou es-
pecificado. A habilidade do receptor funcionar em um ambiente eletromagnético
agressivo caracteriza a sua compatibilidade eletromagnética (EMC).
1.3 - Ambiente eletromagnético
Muitos sistemas como estações de rádio e televisão, transmissores para radioco-
municação, radares e outros de auxílio para a navegação, irradiam energia eletro-
magnética de forma intencional. Sistemas de partida e ignição de automóveis, equi-
pamentos e controles industriais também emitem energia eletromagnética, apesar das
emissões não serem essenciais em sua operação. O conjunto de efeitos eletromagné-
ticos criados pelas fontes intencionais e não intencionais, quando são fortes o sufici-
ente, podem interferir na operação de equipamentos e sistemas eletrônicos.
O número e a variedade de fontes de EMI ampliam-se a cada dia com a instala-
ção de novos equipamentos e sistemas. Sabe-se que dispositivos semicondutores dis-
cretos e em circuitos integrados possibilitam desenvolver e operar sistemas com ní-
veis baixos de alimentação e sinais. Esses equipamentos têm menor tolerância à in-
terferência eletromagnética, tornando-se susceptíveis a mau funcionamento e de so-
frerem danos. A EMI é percebida em muitos processos e situações e algumas experi-
ências práticas são descritas a seguir. Linhas de transmissão de alta, média e baixa
tensão, cabos telefônicos, linhas de distribuição de tensão de energia, etc., são fontes
Receptor
Transmissor
a
d
b
c
4
de campos elétricos e magnéticos nas regiões próximas. As linhas de transmissão de
energia facilmente acoplam ruídos eletromagnéticos originados por descargas elétri-
cas na atmosfera e originados em sua própria excitação [4]. Linhas de distribuição
em ambientes industriais ou residenciais, além de transportarem correntes de grande
intensidade, também apresentam transitórios resultantes da ligação de circuitos, des-
conexão de circuitos, ligação de cargas de baixa impedância, máquinas e motores,
entre outros. Esse conjunto de grandezas pode interferir e prejudicar de forma muito
significativa diversos produtos e equipamentos.
As descargas elétricas associadas ao acionamento e desacionamento de qualquer
dispositivo elétrico por meio de chaves, relés ou dispositivos de controle, também
causam interferência eletromagnética. Circuitos de alta sensibilidade, dentre os quais
circuitos de comunicações, circuitos de telecomando e telecontrole quase sempre
sofrem influência indesejável desses acionamentos. A intensidade de campo elétrico
nas proximidades de equipamentos de telecomunicações, como centrais telefônicas,
estações rádio-base de telefonia celular, sistemas de radiodifusão, etc., podem produ-
zir campos com intensidades tão altas quanto 1V/m (120dBμV/m). Eventualmente,
têm que ser desenvolvidos filtros especiais incorporados a equipamentos para solu-
ção do problema. Estações de rádio e televisão, sistemas de radar, rádios-móveis,
entre outros, são fontes de interferência com maiores dificuldades para o controle. O
nível da interferência eletromagnética depende da freqüência de operação, das am-
plitudes dos sinais de saída das fontes, da instalação e operação dos equipamentos,
das condições de irradiação e condução, etc.
1.4 - Descrição e diagrama em blocos do sistema de medição
a) Emissão irradiada. A irradiação eletromagnética é o fenômeno em que a energia
na forma de onda eletromagnética é emanada da fonte para o espaço [1,5]. Em sua
medição, tem-se interesse na intensidade de campo elétrico a certa distância do equi-
pamento sob teste (EUT). A medição em área aberta (Open Area Test Site - OATS) é
aceita internacionalmente e é o método mais apropriado [4]. Devem ser tomadas pre-
cauções para que as medidas representem de maneira confiável a emissão do EUT e
possam ser reproduzidas em diversos locais com resultados confiáveis.
5
O local selecionado para o teste de um equipamento emissor de interferência
deve ser livre de sinais de outras fontes, como estações de rádio e TV, sistemas de
ignição de veículos, sinais de telefones celulares, entre outros. O ruído ambiente má-
ximo no local, com o EUT desligado, deve estar pelo menos 6dB abaixo dos limites
especificados para a emissão irradiada [1]. Requer uma área desobstruída, plana,
muito grande e não devem existir construções, cercas, árvores ou obstáculos naturais
nas proximidades, pois são causadores de reflexão, introduzindo erros nas medidas.
Também não devem existir linhas de transmissão, linhas de telefone. Em função de
custos elevados e da dificuldade para encontrar locais que satisfaçam estas condi-
ções, muitas vezes não é conveniente ou possível a utilização de áreas abertas. Ao
longo dos anos, vêm sendo desenvolvidas instalações e procedimentos para que as
medidas sejam realizadas em laboratório. Para esta opção, pode ser utilizada uma
câmara anecóica, uma câmara reverberadora, uma célula eletromagnética transversal
(TEM) e uma célula G-TEM (gigahertz transverse eletromagnetic cell). Comumente
utiliza-se a câmara anecóica, que provê facilidades de medidas internas e alta isola-
ção do meio externo. Como o seu custo aumenta muito com suas dimensões, nem
sempre é possível uma construção de grande tamanho.
Na Figura 1.2 apresenta-se a configuração para ensaios de emissão irradiada em
uma câmara anecóica, estrutura identificada por (7). Em sua montagem, (1) identifica
o material absorvente de radiofreqüência, em geral de poliuretano impregnado em
carbono em forma de pirâmides ou cones. O elemento (2) é uma antena de faixa lar-
ga e características conhecidas. Em (3) tem-se o equipamento sob teste (EUT) sobre
uma mesa de madeira (6). Os sinais captados pela antena são encaminhados ao re-
ceptor (4) com emprego de um cabo de conexão (5).
O receptor realiza a medição e, através de cálculos em que se leva em conta o ga-
nho da antena, encontra-se a intensidade de campo elétrico a uma distância definida
do EUT. O EUT deve ter sua orientação modificada através de mesas giratórias, lo-
calizando-se os pontos de maiores níveis de emissão para cada freqüência. A medi-
ção é feita com as antenas em polarização horizontal e vertical. Após as medições
apresentam-se gráficos da intensidade de campo elétrico em função da freqüência
para cada caso. Na Figura 1.3 apresenta-se um gráfico da intensidade de campo na
faixa de 30MHz a 230MHz, em que o limite estabelecido para o produto sob teste é
6
de 40dBµV/m. Para as freqüências em que o limiar foi ultrapassado realizaram-se
medidas utilizando o detector de quase pico.
d
Figura 1.2 - Esboço de configuração para ensaios de emissão irradiada em uma câmara anecóica.
Figura 1. 3 – Gráfico da emissão irradiada.
1
2
3
4
5
6
7
7
b) Emissão conduzida. A tensão e a corrente em linhas de distribuição de energia
elétrica são freqüentemente corrompidas por transitórios e distorções. São oriundos
de fontes naturais, como descargas elétricas, e de operação de equipamentos elétricos
e eletrônicos. Esses distúrbios são conduzidos a grandes distâncias e acoplados a
equipamentos conectados a elas. Fenômeno similar ocorre em cabos que transportam
sinais e informações. A medição de interferência eletromagnética conduzida requer
que os ruídos das linhas de energia elétrica sejam isolados do equipamento sob teste,
para garantir uma medição confiável. São utilizadas redes desenvolvidas para prover
a isolação entre o EUT e a rede de energia elétrica, conhecidas como redes de estabi-
lização de impedância de linha (LISN- line impedance stabilization network) [6].
A rede de estabilização de impedância de linha é requerida para fornecer uma
impedância definida nos terminais do equipamento sob teste. Isola o circuito de si-
nais indesejáveis da rede de energia elétrica e, como função complementar, acopla os
distúrbios do EUT ao medidor. Existem dois tipos de rede de estabilização: a rede em
V, que acopla sinais não-simétricos de tensão, e a rede em delta, que acopla sinais
simétricos e assimétricos separadamente. Há três conexões na rede de estabilização
de impedância de linha: a ligação para rede de energia elétrica, a conexão para o
equipamento sob teste e outra para o medidor/receptor. A norma formulada pelo
Comité International Special dês Perturbations Radióelétriques (CISPR), identificada
como CISPR 16-1-2, descreve a impedância e a fase medida nos terminais do EUT
com referência ao terminal terra quando a saída for terminada com a impedância de
50Ω do medidor [6]. Uma chave é incorporada à LISN para a seleção do condutor
fase ou neutro, para a conexão ao medidor, fazendo com que o condutor que não es-
teja sendo submetido ao teste seja terminado com impedância correta. A Figura 1.4
representa um exemplo de LISN em V. A chave seletora permite escolher entre a
fase (P/L) e o neutro (N) para a realização do teste, provendo uma impedância ade-
quada ao conector que não estiver submetido ao teste através do resistor R
4
. Os capa-
citores C
3
apresentam uma impedância alta para sinais com freqüência baixa, promo-
vendo uma isolação entre o medidor e a tensão da rede de energia elétrica (60Hz). Os
valores típicos dos componentes utilizados no LISN são: R
1
=5Ω; R
2
=10Ω;
R
3
=1000Ω; R
4
=50Ω; R
5
=50Ω; C
1
=8µF; C
2
=4µF; C
3
=0,25µF; L
1
=50µH e
L
2
=250µH. A tensão de isolação dos capacitores, corrente nos indutores e a potência
8
dos resistores são determinados em função da tensão de rede de energia elétrica e da
corrente do EUT a ser testado.
Figura 1.4 - Exemplo de uma rede de estabilização de impedância de linha em V 50Ω/50μH +5Ω
[6].
A Figura 1.4 apresenta a montagem para o ensaio de emissão conduzida. O equi-
pamento sob teste (1) apóia-se sobre uma mesa de madeira (2) montada sobre um
plano terra (4). A alimentação dos equipamentos a partir da rede de energia elétrica
(7) é utilizada diretamente ou através de um transformador isolador (6). O equipa-
mento em teste é isolado da rede através da LISN (5). O receptor para medição (3) é
ligado à saída de radiofreqüência (RF) da LISN.
A LISN prove isolação dos espúrios da rede de energia elétrica através de R
2,
C
2
e
L
2
. Os ruídos emitidos pelo EUT, que retornariam aos terminais de energia, são fil-
trados na LISN utilizando-se um filtro passa-altas conectado ao receptor. O receptor
efetua a medição na faixa de freqüência recomendada para o equipamento em teste.
A medição é feita em relação ao condutor de terra, sendo uma medição entre o con-
dutor de fase para terra e outra entre o neutro e terra. Ao final da medição, apresenta-
se um gráfico do nível da tensão medida em dBµV em função da freqüência.
Chav
e
sele
t
or
a
Medido
r
R
5
R
5
R
4
R
3
C
3
C
3
C
1
C
2
C
1
C
2
R
1
R
2
R
1
R
2
L
1
L
2
L
1
L
2
P/L
N
T/E
Equipament
sob teste
9
Figura 1.5 - Configuração para ensaios de emissão conduzida, montada sobre um plano terra.
1.5 - Motivação e objetivo do trabalho
As medidas de emissões irradiada e conduzida feitas manualmente necessitam ri-
gor no manuseio do equipamento de medição e conhecimento das normas envolvi-
das. Para cada medição são envolvidas muitas teclas no equipamento, repetidas ve-
zes, com significativa redução em sua vida útil. Para cada leitura é feita uma grava-
ção em função da necessidade de relatórios, outra contribuição para reduzir a vida
útil. O custo do ensaio, que inclui o investimento nos aparelhos, pode ser menor
quando os testes forem automatizados, pela possibilidade de emprego do equipa-
mento de medida por um tempo maior.
O fator predominante para o desenvolvimento dos programas de medição de
emissão irradiada e emissão conduzida está associado ao tempo de varredura, quando
se utilizam os detectores de quase pico e de nível médio para o analisador de espec-
1 3
5
6
2
4
7
7
10
tro. Nas análises e no desenvolvimento deste trabalho, tomou-se como referência o
modelo E4407, fabricado pela Agilent. Nas figuras a seguir comparam-se os tempos
de varredura para uma medição na faixa de 30MHz a 100MHz. Na Figura 1.6 tem-se
a medição com detector de pico (EmiPk) realizada em um tempo estimado de
11,84ms.
Figura 1.6 - Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de pico.
Figura 1.7 - Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de nível médio.
Na Figura 1.7, a apresentação foi obtida com o detector de nível médio (EmiAV)
em um tempo de varredura estimado de 702,5s. Verifica-se que o tempo gasto na
varredura utilizando o detector de pico é muito menor que o nível médio. A Figura
11
1.8, com o detector de quase pico (EmiQP), apresenta um tempo de varredura de 4ks,
indicando que a amplitude não está calibrada (Meas Uncal). De acordo com o fabri-
cante [7], o tempo de varredura máximo é de 4000s para qualquer conjunto de condi-
ções para o equipamento. Para a medição é necessário diminuir a largura de faixa,
sendo possível utilizar o detector de quase pico. A Figura 1.9 mostra que, para o le-
vantamento com largura de faixa de 10MHz, o tempo de varredura do instrumento
utilizado é de 981,7s.
Na medida da emissão irradiada entre 30MHz e 1GHz ter-se-ia um tempo de var-
redura total de 95.225s. Como o teste tem que ser realizado para polarização hori-
zontal e vertical da antena, o tempo exigido seria de aproximadamente 53 horas, sem
considerar o tempo para configurar o equipamento de medida e a necessidade de
análise em várias posições ou ângulos do equipamento sob teste. Em função do ex-
posto, a medição inicial de interferência eletromagnética (EMI) é feita com o detec-
tor de pico, em um tempo de varredura muito menor que a medição com os detecto-
res de quase pico ou de nível médio [20].
Figura 1.8- Medição na faixa de 30MHz a 100MHz com detector de quase pico.
12
Figura 1.9 - Medição na faixa de 30MHz a 40MHz com detector de quase pico.
Os sinais medidos com detector de pico têm amplitudes iguais ou maiores que os
obtidos nos modos de quase pico ou de nível médio. É mais fácil de fazer a varredura
com o detector de pico e compará-las com os limites estabelecidos pelas normas. Se
o sinal medido estiver abaixo dos limites, o produto atende aos requisitos e nenhum
teste futuro é necessário. Caso apresente níveis que ultrapassem os limites, utilizam-
se os detectores de quase pico e de nível médio. Como somente é necessária a medi-
ção com o detector de quase pico para as freqüências em que o nível ultrapassar o
limite, é possível utilizar uma largura de faixa menor. A Figura 1.10 apresenta a tela
do analisador para a faixa de 30,000MHz a 30,005MHz com o detector de quase-
pico. Verifica-se um tempo para a varredura de 490,8ms.
Para a emissão irradiada, necessitam-se correções e cálculos após a medição, tais
como perda em cabos, ganho da antena e determinação do campo elétrico. Quando as
configurações do analisador de espectros são feitas manualmente, não é possível
afirmar se o sinal irradiado pelo EUT está de acordo com as especificações, pois
existe a necessidade de efetuar as correções. A utilização de programas para as medi-
ções de emissão irradiada e conduzida é uma forma de otimizar o processo, com re-
dução de custos e do tempo gasto.
13
O custo do programa para as medições de emissão conduzida e irradiada também
motivou este trabalho. O custo aproximado de um programa da Rohde & Schwarz é
de 7.000 Euros, específico para equipamentos da própria empresa.
Figura 1.10- Medição na faixa de 30MHz a 30,005MHz com detector de quase pico.
Assim, procurou-se implementar um programa para ensaios de interferência ele-
tromagnética em equipamentos de telecomunicações, eletromédicos e outros com
certificação compulsória nos requisitos de emissão irradiada e emissão conduzida.
Inicialmente não foi verificado como estas medidas são feitas em outros laboratórios,
com as medidas utilizando inicialmente o detector de pico e somente usando os de-
tectores de quase pico e nível médio para as freqüências em que o limite for ultrapas-
sado. Após encontrar nota de aplicação da Agilent [20] verificou-se que método uti-
lizado neste trabalho é o mesmo utilizado para as medidas de interferência eletro-
magnética em outros laboratórios. Levar-se-á em consideração normas nacionais e
internacionais, permitindo uma aplicação com facilidade e segurança, possibilitando
maior agilidade e redução de custos para os fabricantes.
14
1.6 - Estrutura do trabalho
No Capítulo 1 apresentam-se as descrições dos fenômenos de interferência e
compatibilidade eletromagnéticas. No Capítulo 3 discutem-se os fundamentos dos
ensaios de eletricidade estática, surtos de tensão, transitórios elétricos rápidos, imu-
nidade à emissão conduzida e irradiada e os ensaios de emissão irradiada e conduzi-
da. Apresentam-se as principais definições e as configurações (setups) para as medi-
ções. No Capítulo 4 são mostradas as características gerais da antena receptora, a
descrição da câmara anecóica do INATEL, a descrição das medições de pico, de qua-
se pico e de nível médio, a descrição da figura de ruído, a utilização do amplificador
de baixo ruído e o circuito utilizado como seletor da LISN. No Capítulo 5 apresenta-
se o procedimento e o programa implementado para os ensaios de interferência ele-
tromagnética. No Capítulo 6 estão as conclusões e a proposição geral da utilidade
deste documento para a orientação de testes de interferência eletromagnética em
equipamentos de telecomunicações, eletromédicos, industriais e científicos.
15
Capítulo 2
Interferências e compatibilidade eletromagnéticas
2.1 - Considerações iniciais
Pelo fato de a interferência eletromagnética ter sido reconhecida como um pro-
blema significante nas primeiras décadas do século passado, pressupõe-se que seja
um campo bem conhecido, estudado e as soluções dos problemas sejam rotineiras.
De fato, tem-se disponível grande quantidade de informações teóricas e práticas para
entender a interferência eletromagnética. Ainda assim, muitos problemas neste cam-
po estão abertos para pesquisas. Uma importância grande é dada à instalação e ope-
ração de equipamentos e sistemas que estejam adequados aos requisitos de interfe-
rência eletromagnética (EMI) e compatibilidade eletromagnética (EMC). Um conhe-
cimento das fontes de interferência e das técnicas de investigação ajuda no desenvol-
vimento dos circuitos e sistemas. Isso traz economia quando comparado a desenvol-
vimentos que não levam em consideração esses fatores.
Neste capítulo estudam-se três aspectos principais: imunidade à interferência de
pulsos, imunidade a sinais contínuos e medidas de emissão. Na descrição dos pulsos,
incluem-se os transitórios elétricos rápidos (“burst ou EFT, de electrical fast transi-
ent”), surtos de tensão (“surge”) e efeitos de descargas eletrostáticas (ESD). Nas me-
didas relativas à imunidade a sinais contínuos os destaques são para as interferências
conduzidas e de emissão irradiada.
2.2 - Efeitos das interferências por pulsos
Encontra-se em sistemas e em circuitos elétricos e eletrônicos uma variedade de
interferências eletromagnéticas que são em forma de pulsos e transientes e não em
onda contínua (CW),. Em circuitos elétricos e eletrônicos aparecem diferentes inter-
ferências eletromagnéticas em forma de pulsos e transitórios, causando degradação
de desempenho ou mau funcionamento, muitas vezes não sendo possível distinguir o
16
sinal desejado da interferência. Além disto, testes aplicando sinais no modo CW não
podem concentrar energia suficiente em um curto intervalo de tempo (time slot) para
simular um pulso ou um transitório. Por esta razão, para se realizarem testes de imu-
nidade eletromagnética, empregam-se pulsos de interferência. Testes de imunidade
com sinais contínuos não são suficientes em muitas situações e as agências regulado-
ras exigem o emprego de pulsos.
Equipamentos modernos fazem uso intensivo da tecnologia digital e de compo-
nentes microeletrônicos. Alguns circuitos integrados com semicondutores de óxido
metálico (MOS) são facilmente danificados por descargas de eletricidade estática.
Assim, computadores e outros equipamentos eletrônicos digitais são susceptíveis a
ruídos eletromagnéticos e podem ser danificados por essas descargas [8,9]. Equipa-
mentos portáteis como telefones celulares e computadores pessoais interferem na
comunicação, em sistemas de auxílio à navegação, em monitoramento dos equipa-
mentos, em operações de pouso e decolagem de aviões, etc..
Para os testes práticos, não é possível aplicar somente um tipo de pulso, pois es-
ses pulsos surgem de diversos fenômenos e também da interação de circuitos e sis-
temas. Possuem forma, tempo de subida, largura, tempo de descida, energia e com-
posição de freqüências diferentes. Neste trabalho, serão apresentadas as característi-
cas dos pulsos de eletricidade estática (ESD), transitórios elétricos rápidos e surtos de
tensão.
2.3 - Transitórios elétricos rápidos
Os transitórios são gerados pelo chaveamento de cargas indutivas e capacitivas
em uma rede de alimentação. Quando cargas indutivas como relés, temporizadores,
motores ou contatores são conectados ou desconectados da rede, ocorre faíscamento
entre os contatos mecânicos das chaves, resultando na interferência conduzida.
O transitório elétrico rápido é uma seqüência de pulsos distintos de curta duração
e apresenta algumas características importantes: tempo de subida rápido, pulsos de
curta duração, pequena energia e alta taxa de repetição. As Figuras 2.1(a) e (b) apre-
sentam a seqüência de pulsos e a forma de onda típica de um pulso para o ensaio. O
intervalo entre cada pulso é de 200μs (freqüência de repetição de 5kHz) ou 10μs
(100kHz). A utilização de 5kHz é tradicional, embora o valor de 100kHz seja mais
17
próximo da realidade [10], pois tipicamente o EFT ocorre com repetição entre pulsos
de 10kHz a 1MHz. A construção de geradores para altas taxas de repetição é com-
plexa [4]. Em função disso, nas versões anteriores da norma 61000-4-4 (1000-4-
4)[11], utilizava-se 5kHz para os testes e na versão de 2004 utilizam-se freqüências
de 5kHz e 100kHz, cabendo às agências reguladoras especificar a freqüência a ser
utilizada. O intervalo de tempo entre o início da aplicação de duas rajadas é de
300ms. A Figura 2.1(b) representa a forma de onda de um pulso para uma carga de
50Ω, com a tensão normalizada. O tempo de subida é de 5ns±30% e a duração do
pulso, medida em 50% da máxima tensão, é de 50ns±30%. Para uma carga de
1000Ω, a duração do pulso pode variar entre 35ns a 100ns.
V[kV] 200μs ou 10μs
V
t[ms]
15ms ou 0,75ms
300ms
(a)
Tensão
Normalizada
1,0
0,9
0,5
0,1
5ns±30% t[ns]
50ns±30%
(b)
Figura 2.1 - Representação do pulso (transitório elétrico rápido). (a) Representação no domínio
do tempo. (b) Distribuição temporal, com indicação dos níveis mais importantes.
18
O trem de pulsos pode interferir no funcionamento dos equipamentos, mesmo
que a intensidade de um deles não seja forte o suficiente para provocar uma degrada-
ção no desempenho. Pode ocorrer um efeito de integração, como ilustrado na Figura
2.2. Cada pulso tende a carregar a capacitância de entrada e, dependendo de configu-
ração e dos componentes, o circuito não terá tempo suficiente para descarregar com-
pletamente entre pulsos sucessivos. Desta maneira, a tensão pode crescer e alcançar o
limiar para causar o mau funcionamento.
Geralmente, os transitórios elétricos rápidos alcançam o receptor pelos cabos de
alimentação de energia elétrica e em cabos que conduzem os sinais processados ou
de controle. Existe uma pequena probabilidade de alcançarem o receptor em forma
de campo irradiado. Na prática, o teste de EFT é realizado na entrada de energia elé-
trica, nos cabos de sinal e de controle do equipamento.
Tensão
Limiar do circuito
t
Figura 2.2 - Elevação da tensão a cada pulso aplicado, com destaque para a acumulação dos
níveis até ultrapassagem do limiar de atuação.
2.4 - Características de surtos
Definem-se como surtos aos transitórios de tensão, de corrente ou de potência de
curta duração em linhas de energia elétrica até 1000V, para usuários domésticos,
comerciais ou industriais. A característica típica dos surtos é ter duração menor que
1ms ou menor que a metade de um ciclo de rede, com amplitudes até alguns quilo-
volts ou alguns quiloampères.
19
Um surto de tensão aparece nas linhas de energia elétrica e manifesta-se no re-
ceptor como uma diferença de potencial entre o condutor de fase e neutro ou entre
fase e terra. Pode resultar em um arco voltaico quando o fio da fase estiver próximo o
suficiente do condutor terra ou do equipamento. O acoplamento pode ocorrer inter-
namente através de linhas de alimentação, mesmo com boa proteção. Neste caso, os
estágios de entrada dos receptores, especialmente dispositivos semicondutores sensí-
veis, podem sofrer danos sérios. É possível resultar ainda em um arco voltaico entre
as trilhas de circuitos impressos, quando o condutor fase ficar próximo do neutro e de
conexões à terra.
Os surtos de tensão podem ter origens diferentes, como os provocados pelo cha-
veamento de bancos de capacitores, tiristores, por problemas em sistemas como cur-
to-circuitos e por raios que atingem circuitos externos, resultando em alta corrente e
tensão. Não existe um modelo universal que represente todos tipos de surtos. O sinal
comumente utilizado nos ensaios envolve duas formas de onda, a primeira com ten-
são de circuito aberto e outra com corrente de curto-circuito, ilustradas nas Figuras
2.3 e 2.4. As características que o gerador tem que atender são especificadas nestas
figuras, para as condições de circuito aberto e curto-circuito.
Tensão
normalizada
1,0
0,9 B
0,5
0,3 T
2
A
0,1
0,0 t
T 0,3 valor máximo
T
1
Tempo de subida T
1
= 1,2μs ± 30%
Tempo para valor mesial 50% T
2
=50μs ± 20%
Figura 2.3 - Forma de onda de tensão em circuito aberto (1,2μs/50μs).
20
Corrente
normalizada
1,0
0,9 B
0,5
T
2
0,1 C
0,0 t
T
1
0,3 valor máximo
Tempo de subida T
1
= 8μs ± 20%
Tempo de duração T
2
=20μs ± 20%
Figura 2.4 - Forma de onda de corrente de curto circuito (8μs/20μs).
2.5 - Descarga eletrostática (ESD)
A eletricidade estática requer atenção especial em função do seu impacto prático
em muitas áreas. O acúmulo de carga ou eletricidade estática em um objeto resulta
numa diferença de potencial entre ele e a terra. A carga acumulada e a diferença de
potencial entre o objeto e o potencial de terra local é função de muitos parâmetros,
como umidade relativa do ar, pressão atmosférica, temperatura, propriedades dos
materiais envolvidos e formato dos objetos. Para esta análise também não existe um
modelo matemático universal para se calcular a carga resultante e as tensões envol-
vidas, por causa da quantidade de variáveis. Em materiais sintéticos não-condutivos,
como carpetes, e em situação de baixas umidades do ar, têm-se altas tensões de ele-
tricidade estática. Existem possibilidades de a eletricidade estática alcançar o recep-
tor, como um equipamento, o ser humano ou um dispositivo que movimente em dire-
ção ao receptor. Quando se aproximam do receptor, podem descarregar toda a ener-
gia acumulada. Tomam-se cuidados para proteger o equipamento contra esse tipo de
descarga que vão desde a armazenagem de componentes em materiais anti-estáticos,
passando pelo tratamento do piso para minimizar a resistência com a terra, até a utili-
21
0 30 60 t (ns)
zação de pulseiras e calcanheiras anti-estáticas por quem for manipular o equipa-
mento ou o circuito.
A descarga estática para um receptor tem forma de um pulso como o da Figura
2.5, com tempo de subida medido para a corrente sair de 10% até alcançar 90% da
corrente de pico (I
pico
). O conteúdo espectral pode ocupar uma largura espectral bem
grande. Na prática, é possível que um equipamento ou circuito sofra influência indi-
reta da eletricidade estática, através de um objeto metálico que recebeu diretamente a
descarga.
I
pico
90%
I
1
I
2
10%
Figura 2.5
- Forma de onda típica de corrente do pulso de ESD [4].
2.6 - Imunidade a sinais contínuos de emissão irradiada e conduzida.
O objetivo dos testes de imunidade à emissão conduzida e irradiada é determinar
a ocorrência de degradação de desempenho ou perda de funcionamento na presença
de interferência eletromagnética irradiada ou conduzida. Os limites permitidos de
degradação são especificados pelos usuários ou pelas agências reguladoras. Existem
diversas maneiras de monitoração do equipamento: por vídeo, por detecção sonora,
por alteração de estado e outras.
Uma das estruturas de laboratório mais utilizadas para medidas de imunidade à
emissão irradiada é a câmara anecóica [4]. Esta provê instalação para as medições e
alta isolação eletromagnética com o meio externo, possibilitando o controle da inter-
I
22
ferência sobre o EUT. A medida de imunidade à emissão conduzida emprega redes
de acoplamento que inserem a interferência nos cabos de dados ou de energia.
2.7 - Emissão conduzida e irradiada
A compatibilidade eletromagnética do EUT com o meio ambiente acontece se
houver o funcionamento adequado em presença de sinais de interferência contínuos,
ou durante e após a aplicação de pulsos e com emissão de sinais irradiados ou condu-
zidos, dentro dos limites estabelecidos. No teste de emissão conduzida, são determi-
nados os níveis de radiofreqüência que o EUT acopla aos terminais de energia elétri-
ca. A Figura 2.6 representa o equipamento 1 emitindo um sinal elétrico conduzido ao
equipamento 2 via rede elétrica, que deve ter níveis abaixo dos estabelecidos. Por-
tanto, os testes de emissão conduzida e imunidade à emissão conduzida completam-
se. Uma vez que o equipamento 2 tenha sido aprovado no teste de imunidade à emis-
são conduzida, sendo aplicado um sinal modulado em amplitude com um nível de
por exemplo 3V, e este receber a interferência com mesma intensidade que foi apli-
cado o teste, existe a possibilidade de não sofrer interferência mesmo com a emissão
por parte do equipamento 1.
Figura 2.6 - Emissão conduzida do equipamento 1 para o equipamento 2.
Para a análise da emissão irradiada, determinam-se os níveis de interferência
comparando-os aos limites estabelecidos pelas agências reguladoras, de acordo com
sua classificação. A Figura 2.7 representa um ambiente residencial, onde o equipa-
mento 1 pode interferir no funcionamento do equipamento 2, se seu nível de emissão
for elevado. Uma vez que o equipamento 2 tenha sido aprovado no teste de imunida-
de aplicando-se uma intensidade de campo de, por exemplo 3V/m, existe a possibili-
Equipamento 2
Equipamento 1
23
dade de não sofrer interferência do equipamento 1 caso a interferência tenha um ní-
vel próximo do teste aplicado ao produto 2.
Figura 2.7 - Possível interferência por emissão irradiada entre dois equipamentos de uso residen-
cial.
Equipamento 2
Equipamento 1
Emissão irradiada
pelo equipamento 1
24
Capítulo 3
Ensaios de susceptibilidade e interferência eletromagnéticas
3.1 - Considerações iniciais
Os ensaios são necessários para verificar se os produtos, equipamentos ou siste-
mas atendem aos requisitos para os locais onde serão instalados. Nas condições esta-
belecidas, não devem apresentar uma degradação de desempenho, interrupção de
funcionamento ou nem devem interfirir em outros equipamentos instalados no ambi-
ente. As agências reguladoras determinam os requisitos m´nimos dos equipamentos.
As referências para os ensaios de susceptibilidade eletromagnética (EMS) e EMI são
normas nacionais e internacionais adotadas pelas agências reguladoras. Descrevem
os níveis, equipamentos, configuração, procedimentos, avaliação de resultado e for-
ma de apresentação do relatório final. Não será descrito o conteúdo das normas, mas
serão mostrados os pontos principais conforme as exigências e o interesse.
Serão descritos os ensaios de susceptibilidade eletromagnética, destacando-se as
análises de transitórios elétricos rápidos, surtos, descarga de eletricidade estática,
imunidade à emissão irradiada e conduzida e os testes de interferência eletromagnéti-
ca originada por emissão irradiada e conduzida.
3.2 - Classificação dos ensaios de susceptibilidade
Os resultados dos ensaios de susceptibilidade devem ser classificados em termos
da perda de função ou degradação de desempenho do equipamento, relativa ao nível
definido pelo fabricante ou o solicitante. Para os testes de transitórios elétricos rápi-
dos [10], surto [13], eletricidade estática [14], imunidade à emissão irradiada [15] e
conduzida [16] recomenda-se a seguinte classificação:
25
• Desempenho normal, de acordo com os limites especificados;
• perda temporária de função ou degradação de desempenho que desaparece
após encerrado a perturbação, indicando que o EUT recuperou seu desempe-
nho normal sem intervenção do operador;
• perda temporária de função ou degradação de desempenho que requer inter-
venção do operador para ser terminada;
• perda de função ou degradação de desempenho não recuperável, em função
de dano no equipamento, no programa ou possível perda de dados.
Em equipamentos de telecomunicações, a Agência Nacional de Telecomunica-
ções (ANATEL), através do anexo à resolução 442 [12], adota o critério de aceitar
anormalidades no desempenho somente enquanto houver a perturbação. Não poderá
ocorrer perda de ligação, alarmes ou perda de dados memorizados. Cessada a pertur-
bação, o equipamento deverá apresentar as condições originais de operação, de acor-
do com suas especificações.
3.3 - Ensaios para aplicação dos transitórios elétricos rápidos
A norma IEC 61000-4-4 [10] descreve os níveis, os equipamentos, a configura-
ção, o procedimento, a avaliação de resultados e a forma de apresentação de relatório
relativos aos ensaios de imunidade a transitórios elétricos rápidos. O teste de EFT é
realizado na entrada de energia elétrica, nos cabos de sinal e de controles do equipa-
mento.
Os métodos e técnicas de avaliação devem prever a repetibilidade dos resultados,
ou seja, é necessário haver concordância entre várias medições sucessivas efetuadas
sob as mesmas condições. Os testes não têm validade se um equipamento cumprir as
exigências em um laboratório e falhar em outro. A norma IEC 61000-4-4 informa
sobre níveis de teste, duração, taxa de repetição, equipamento de medição, acopla-
mentos a serem utilizados, configuração e procedimentos. Serão destacados os pon-
tos principais para os ensaios.
A Tabela 3.1 mostra os níveis para o teste de EFT, de acordo com o ambiente em
que o equipamento possa ser instalado, de acordo com o anexo B da norma IEC
61000-4-4. Os ambientes são classificados como bem protegido, protegido, ambiente
26
típico industrial, ambiente industrial severo e situações especiais. Nas situações es-
peciais não é especificado o nível de tensão e a taxa de repetição, estabelecendo-se os
valores de acordo com o ambiente. As agências reguladoras determinam os níveis de
teste e a taxa de repetição para determinados produtos. A ANATEL, através do ane-
xo à resolução 442 [12], determina que a tensão aplicada deve ser de 1kV nos termi-
nais de energia elétrica e 0,5kV nos terminais de telecomunicações, a uma taxa de
repetição de 5kHz, o que equivale ao nível 2 da Tabela 3.1. Quando não for especifi-
cado, o laboratório deve realizar o ensaio em 100kHz e 5kHz. O ensaio de imunidade
a transitórios elétricos rápidos pode ser feito nos terminais de energia elétrica, em
terminais de telecomunicações ou em terminais de dados, aplicado por acoplamento
capacitivo ou diretamente nos terminais de energia elétrica.
Tabela 3.1 - Níveis de teste de transitórios elétricos rápidos [10].
Tensão de saída sem carga e taxa de repetição dos impulsos
Terminais de energia elétrica Aplicação em cabos de sinais e controles
Nível
Tensão de pico
kV
Taxa de repetição
kHz
Tensão de pico
kV
Taxa de repetição
kHz
1
2
3
4
0,5
1
2
4
5 ou 100
5 ou 100
5 ou 100
5 ou 100
0,25
0,5
1
2
5 ou 100
5 ou 100
5 ou 100
5 ou 100
A configuração para o teste nos terminais de energia elétrica é mostrada na
Figura 3.1. Os ensaios são realizados sobre uma chapa metálica aterrada, com o
equipamento colocado sobre isolante de madeira de 0,1m±0,01m de espessura. A
área mínima do plano de referência é de 1m x 1m e o EUT deve ser posicionado a
uma distância mínima de 0,5m das paredes da sala.
O gerador de EFT introduz o distúrbio nos cabos de energia elétrica, aplicado si-
multaneamente no condutor de fase, no neutro e no condutor de aterramento. A con-
figuração para o ensaio em cabos de sinais ou controles é feita através de acopla-
mento capacitivo mostrado na Figura 3.2. Os cabos de dados ou sinais passam sobre
o acoplamento, envolvidos por uma manta isolante, garantindo que o cabo esteja sob
esse acoplamento. O gerador de EFT aplica o distúrbio no acoplamento. A norma
IEC 61000-4-4 apresenta detalhes de construção do acoplamento capacitivo.
27
d > 0,5m
d > 0,5m
Figura 3.1 - Aplicação do teste de transitórios elétricos rápidos nos terminais de energia elétrica.
d > 0,5m
d > 0,5m
Figura 3.2 - Aplicação do teste de transitórios elétricos rápidos em portas de dados ou controle.
Chapas metáli-
cas conectadas
ao terra
Equipamento deve ser colocado em cima de isolante
de madeira de 0,1m±0,01m de espessura.
Gerador EFT
Chapas metálicas
conectadas ao terra
Equipamento deve ser colocado em cima de isolante
de madeira de 0,1m±0,01m de espessura
.
Gerador EFT
Acoplamento capacitivo
colocado diretamente no
plano terra.
28
3.4 - Ensaios para aplicação dos surtos de tensão
Testes de surto são feitos com altas tensões e níveis de energia da ordem de al-
guns joules. A realização em dispositivos ou equipamentos envolve riscos para o
equipamento e para as pessoas. Por isso, somente podem ser feitos com as precau-
ções de segurança.
A Tabela 3.2 mostra os níveis para estes ensaios fixados de acordo com o ambi-
ente em que o equipamento for instalado [13]. Os ambientes especificados são: am-
biente elétrico parcialmente protegido (classe 1); ambiente onde os cabos são bem
separados, mesmo na ocorrência de curto-circuito (classe 2); ambiente onde os cabos
estão em paralelo (classe 3); ambiente onde as interconexões estão em locais abertos,
com cabos de alimentação usados em circuitos elétricos e eletrônicos (classe 4). Em
situações especiais não é especificado o nível de tensão, selecionada conforme o
caso. As agências reguladoras determinam os níveis a serem utilizados para os pro-
dutos.
A ANATEL [12] determina que o teste seja feito em portas externas de teleco-
municações (interface específica do equipamento que se conectam a condutores e
estendem-se além dos limites da edificação), portas internas (interface específica do
equipamento que se conecta a condutores que ficam restritos aos limites da edifica-
ção) e também nos terminais de alimentação do EUT. O teste não é aplicado em ter-
minais de alimentação de corrente contínua. Os níveis da Tabela 3.3 são os requisitos
de imunidade a perturbações eletromagnéticas transitórias.
Tabela 3.2 - Níveis de teste de surto de tensão [13].
Níveis de teste aplicados aos terminais de alimentação
Nível
Linha para linha (kV) Linha para terra (kV)
1
2
3
4
Não aplicável
0,5
1,0
2,0
0,5
1,0
2,0
4,0
29
Tabela 3.3 - Níveis de teste de surto de tensão para produtos de telecomunicações [12].
Especifica-se no Titulo IV, art. 13º, §4º do anexo à resolução 442 [12] os requi-
sitos de resistibilidade para os equipamentos de telecomunicações. O equipamento a
ser certificado deve suportar perturbações eletromagnéticas nas portas de energia
elétrica. A tensão de circuito aberto do gerador deve ser de 4000 V de pico para as
perturbações aplicadas em modo comum, isto é, entre linha e terra, e 2000 V de pico
para as perturbações aplicadas em modo diferencial, correspondendo ao valor entre
as linhas. Como resultado aceitável para o produto após a aplicação das perturbações,
o equipamento deve apresentar funcionamento normal, de acordo com suas especifi-
cações. A diferença para os requisitos de imunidade a perturbações eletromagnéticas
é que podem ocorrer anormalidades durante a aplicação, não devendo perder liga-
ções, alarmes ou perda de dados. No requisito de resistibilidade, não se aceita que o
EUT se danifique.
A Figura 3.3 apresenta a configuração para os ensaios de surtos de tensão. São
realizados sobre uma chapa metálica aterrada, com o equipamento colocado sobre
isolante de madeira de 0,1m±0,01m de espessura. O gerador de surto introduz o dis-
túrbio nos cabos de energia elétrica, entre o condutor de fase e terra, entre neutro e
terra e de fase para neutro. Para os requisitos de resistibilidade são aplicados 10 pul-
sos em modo comum (fase para terra e neutro para terra) e 10 em modo diferencial
(fase para neutro), sendo cinco na polaridade positiva e cinco na polaridade negativa.
Nível (kV)
Portas Internas Portas Externas
Forma de aplicação Portas ensaiadas
0,5 1,0 Linha para terra Telecomunicação
1,0 Linha para Linha Energia elétrica
2,0 Linha para terra Energia elétrica
30
Figura 3.3 - Aplicação do teste de surto de tensão nos terminais de energia elétrica.
3.5 - Ensaio para determinar a imunidade à eletricidade estática
O teste para determinar a imunidade à eletricidade estática é realizado de três
maneiras. Uma é através da descarga pelo ar, no qual o eletrodo é aproximado do
equipamento, descarregando através de centelhamento. A segunda forma é a descar-
ga por contato direto com o EUT, iniciada pelo chaveamento do gerador de ESD. A
terceira forma simula a descarga indireta em que objetos de metal próximos podem
receber a descarga e repassá-la ao produto. Neste caso, a descarga é aplicada nos
planos de acoplamento vertical e horizontal, conforme exemplificado na Figura 3.4
(b). Os planos de acoplamento simulam objetos de metal próximos ao equipamento,
sendo a descarga aplicada nos planos. As Figura 3.4 (a), (b) e (c) ilustram a aplicação
da descarga estática por contato direto e indireto e pelo ar, respectivamente.
O resultado do teste pelo ar é mais próximo da realidade, pois nas situações típi-
cas a eletricidade estática resulta na descarga do corpo humano ou objeto que se
aproxima do equipamento receptor [4]. A reprodução do teste é difícil, pois tem in-
fluência da velocidade de aproximação do eletrodo, condições atmosféricas superfí-
Chapas metálicas
conectadas ao terra
Equipamento deve ser colocado em cima de isolante
de madeira de 0,1m±0,01m de espessura.
Gerador surto
31
cie da ponta e ângulo de aplicação. Para cobrir vários pontos na superfície do equi-
pamento é necessária a aplicação de muitos pulsos, na casa de centenas. O teste por
contato é mais fácil, pois depende do equipamento utilizado. O teste com descarga
por contato é o método preferido, sendo aplicado em superfícies condutoras (método
direto) ou através da superfície metálica dos planos de acoplamento vertical e hori-
zontal (método indireto). A descarga pelo ar é feita em superfícies isoladas do equi-
pamento onde a descarga por contato não possa ser aplicada. As tensões para cada
método estão na Tabela 3.4.
(a)
(b)
(c)
Figura 3.4 - Aplicação por contato direto(a), indireta(b) e pelo ar(c) do teste de imunidade a
eletricidade estática.
EUT
EUT
EUT
32
Tabela 3.4 - Níveis de teste de ESD [14].
Descarga por contato Descarga pelo ar
Nível Voltagem de teste (kV) Nível Voltagem de teste (kV)
1
2
3
4
2
4
6
8
1
2
3
4
2
4
8
15
A escolha do nível deve ser feita de acordo com especificações do equipamento sob teste.
Para tensões acima do valor máximo especificado de 8kV (descarga por contato) e
15kV(descarga pelo ar) é necessário equipamentos de testes especiais.
Os níveis de tensão são selecionados de acordo com o ambiente em que o equi-
pamento será instalado, de acordo com o anexo A.2 da norma IEC 61000-4-2 [14]. A
Tabela 3.5 é um guia para seleção dos níveis, sendo que as classes relacionam-se aos
níveis recomendados na Tabela 3.4. As agências reguladoras determinam os níveis
utilizados para determinados produtos. A Tabela 3.6 mostra os níveis para o ensaio
de ESD estabelecidos por norma [12].
Tabela 3.5 - Guia para seleção do nível de teste de ESD [14].
Classe Umidade relativa
abaixo de (%)
Material
anti-estático
Material
sintético
Tensão
Máxima (kV)
135 x 2
210 x 4
350 x8
410 x15
OBS: Para alguns materiais como concreto, madeira e cerâmica, o nível mais
provável não é maior que 2.
Tabela 3.6 - Níveis da perturbação no ensaio de imunidade a descargas eletrostáticas [12]
Nível (kV) Forma de aplicação da descarga
6 Descarga por contato
8 Descarga pelo ar
Para a execução dos testes observam-se as condições climáticas, minimizando o
impacto nos resultados e verificadas as condições de operação do EUT. A execução
do teste deve seguir as condições de operação do equipamento, a instalação do pro-
duto (sob a mesa ou no chão), os pontos de aplicação da descarga, se deve ser feita
pelo ar ou por contato, os níveis aplicados e o número de descargas. O equipamento
33
deve ser posicionado a 0,1m da borda do plano de acoplamento horizontal e do plano
vertical. Um exemplo de configuração é mostrado na Figura 3.5.
Figura 3.5 - Exemplo de configuração para a aplicação do teste de ESD para equipamentos colo-
cados sobre a mesa.
3.6 - Imunidade à emissão irradiada
Uma das estruturas de laboratório mais utilizadas para a realização de medidas de
interferência eletromagnética e compatibilidade eletromagnética (EMI/EMC) é a
câmara anecóica. Provê instalação para as medições e alta isolação eletromagnética
com o meio externo. O seu custo cresce muito com seu tamanho. Uma instalação
típica mede 10,8m x 7,2m x 5,2m [4]. O equipamento que pode ser medido em uma
câmara deste tamanho é pequeno, com dimensões menores que 0,5mx0,5mx0,5m [4].
A Figura 3.6 apresenta a configuração para o ensaio de imunidade à emissão irradia-
da em uma câmara anecóica, estrutura identificada por (7). O computador (1) con-
trola o gerador de radiofreqüência (2) que tem sua saída conectada a um amplificador
(3). Na saída de radiofreqüência do amplificador é ligado o acoplador (4), conectado
à antena (9). Nas saídas do acoplador são ligados os medidores de potência incidente
Chapa metáli-
ca conectada
ao te
r
ra
Equipamento deve ser
colocado em cima de
um material isolante de
0,5mm de espessura.
Pistola ESD
Resistores
470kΩ
Plano de
acoplamento
vertical
Plano de
acoplamento
horizontal
34
(5) e potência refletida (6). Na Figura 3.6, (8) identifica o material absorvente de
energia eletromagnética, em geral de poliuretano impregnado em carbono em forma
de pirâmides ou cones, que minimiza a reflexão do sinal transmitido pela antena. Em
(11) tem-se o medidor de intensidade de campo e o equipamento sob teste sobre uma
mesa de madeira (10).
d
Figura 3.6 - Configuração para realização do teste de imunidade à emissão irradiada.
Para a realização do ensaio, cria-se um arquivo de referência no computador, em
forma de tabela. Para cada freqüência existe um sinal na saída do gerador de radio-
freqüência para dada intensidade de campo elétrico. O gerador de radiofreqüência e o
medidor de intensidade de campo são controlados pelo programa através da interface
GPIB. O computador envia instruções ao gerador para colocar em sua saída, para a
freqüência inicial, determinado nível e faz-se a medição da intensidade de campo.
Caso esteja abaixo do valor determinado, o computador incrementa o valor da saída
do gerador até que se chegue à intensidade de campo estabelecida. A freqüência, o
nível do gerador, as potências incidente e refletida são armazenadas na tabela de re-
ferência, além da intensidade de campo medida. O computador, então, incrementa a
freqüência e ajusta o nível até que se consiga a intensidade de campo elétrico esta-
belecida, armazenando os valores de potência de saída do gerador, de potência inci-
8
9
11
5 6
10
7
Pd Pr
Gerador
Computador
3 4
2
1
35
dente e refletida e a intensidade de campo elétrico medido. O processo é repetido até
a última freqüência especificada conforme Figura 3.7.
Figura 3.7- Diagrama em blocos da criação do arquivo de referência.
Inicio
Carregar tabela com faixa de freqüência,
incremento da freqüência e intensidade de
campo especificado.
Configurar freqüência para valor inicial.
Configurar de saída do gerador para um
valor baixo de saída
Medir intensidade de campo elétrico
Intensidade de campo é
maior que limiar?
Incrementar nível do
gerador.
É a última freqüência
para teste?
Medir potência incidente e refletida
Armazenar intensidade de campo, potencia
de saída gerador, potência incidente e refle-
tida da antena e freqüência.
Incrementar freqüência.
Fi
m
36
O ensaio utiliza o arquivo de referência, sendo que o programa do computador
verifica o nível de saída do gerador para a intensidade de campo estabelecida, acio-
nando o gerador e verificando a intensidade de campo elétrico. Caso as condições do
teste não se alterem, (ganho do amplificador, ganho da antena, posicionamento da
antena, medidor e as condições climáticas) a intensidade de campo se repetirá. Por-
tanto, terá o mesmo valor do arquivo de referência. O programa realiza pequenos
ajustes no gerador para alcançar a intensidade de campo e controla todo o processo,
incrementando a freqüência a cada passo.
Para garantir a validade dos resultados, exige-se a calibração do campo elétrico,
dentro dos limites de variação em que as normas definem como uniformidade de
campo. A norma IEC 61000-4-3 [15] utiliza o conceito de uniformidade de área.
Trata-se de uma área hipotética no plano vertical, cujas variações de intensidade de
campo elétrico são pequenas. Na Figura 3.8 os 16 pontos representam onde o medi-
dor de intensidade de campo deve ser posicionado. O distancia horizontal e vertical
entre os pontos é de 0,5m, delimitando uma área de 1,5m na horizontal por 1,5m na
vertical. Os pontos da base do plano vertical estão a uma altura de 0,8m. A calibra-
ção é válida quando a configuração não se altera e quando o ganho do amplificador
de potência, o nível do gerador de RF, o posicionamento da antena e dos absorvedo-
res se mantêm durante todo o teste. A cada freqüência, o campo é considerado uni-
forme se a magnitude medida nos pontos estiver entre 0dB e +6dB do valor nominal
do campo, ou seja, para um campo uniforme de 3V/m permite-se que esteja entre
3V/m e 6V/m. Também é necessário que 12 dos 16 pontos estejam dentro da tolerân-
cia. A menor área de campo uniforme deve ser de 0,5mx0,5m, desde que possa ilu-
minar totalmente o EUT e seus cabos, devendo os quatro pontos atender a tolerância
estabelecida.
Os níveis de teste e a faixa de freqüência são selecionados de acordo com o am-
biente eletromagnético em que o equipamento for exposto. As conseqüências em
caso de falha devem ser levadas em consideração na seleção dos níveis a serem apli-
cados. Como guia geral para a seleção do nível, tomam-se as classes como referên-
cia. Para classe 1, especificam-se níveis típicos os equivalentes a locais em que as
estações de rádio e televisão encontram-se a mais de 1km. Para ambientes de radia-
ção eletromagnética moderadas descrita como classe 2, supõe-se a utilização de
37
transceptores portáteis de baixa potência (menor que 1W), com utilização nas proxi-
midades do EUT. A classe 3 relaciona-se a um ambiente de radiação eletromagnética
severo, em que são utilizados transceptores portáteis de 2W ou mais nas proximida-
des do equipamento, a uma distância maior que 1m. Também utilizam-se transmisso-
res de radiodifusão de TV ou rádio de alta potência nas proximidades, interpretado
como um ambiente industrial típico. A classe 4 é caracterizada pela utilização de
transceptores a menos de 1m do equipamento. A classe x não determina o nível de
teste, especificado de acordo com o produto e ambiente onde será instalado. A
Tabela 3.7 mostra as intensidades de campo elétrico e a classe correspondente. O
campo estabelecido refere-se à portadora sem modulação. Para se efetuar o teste, a
portadora é modulada em amplitude por um sinal senoidal de 1kHz com índice de
modulação de 80%.
Figura 3.8 – Área de campo uniforme onde são mostrados os 16 pontos utilizados para sua cali-
bração.
A ANATEL estabelece que o equipamento deve ser imune às perturbações de ra-
diofreqüência irradiadas entre 80MHz e 1GHz e de 1,4GHz a 2,0GHz [12]. O sinal
perturbador, constituído de uma portadora senoidal modulada com um tom de 1kHz,
deve obedecer às prescrições da norma IEC 61000-4-3 [15]. Nas duas faixas, o cam-
Área de campo
uniforme
0,5m
0,5m
0,8m
38
po de interferência da portadora sem modulação deve ser de 3V/m. As agências re-
guladoras determinam as etapas e os resultados aceitos nos testes. Para aparelhos
telefônicos, por exemplo, a ANATEL determina o limite -40dBm para o nível de
sinal demodulado de 1kHz, medido nos terminais do equipamento.
Tabela 3.7 - Níveis de teste para aplicações gerais [15].
Classe
Nível de intensidade de
campo para o teste (V/m)
11
23
310
430
x
Especial
3.7 - Imunidade à emissão conduzida
O ensaio de imunidade à emissão conduzida verifica se ocorre perda de função
ou degradação de desempenho do equipamento em presença de sinal conduzido nos
cabos de dados e cabos de energia. A Figura 3.9 representa a montagem para a cali-
bração automatizada, onde o computador controla através da interface GPIB, o gera-
dor e amplificador de RF e efetua a medição do nível de tensão que retorna do pa-
drão de calibração. No computador cria-se um arquivo de referência com o nível de
RF necessário. Através da interface GPIB o computador controla a saída do amplifi-
cador de radiofreqüência para o valor especificado de tensão, armazenando os valo-
res a serem aplicados na saída de RF, em cada freqüência.
O ensaio é realizado a partir do arquivo de referência e o programa do computa-
dor verifica o nível de saída do gerador/amplificador de radiofreqüência para a ten-
são estabelecida. Todo o processo é controlado incrementando-se a freqüência a cada
passo. A monitoração é feita de acordo com suas características. A Figura 3.10 repre-
senta a configuração para este teste de imunidade à emissão conduzida.
A norma IEC 61000-4-6 [16] estabelece os níveis de teste, selecionados de acordo
com o ambiente de radiação eletromagnética em que o equipamento e cabos possam
ser expostos quando instalados. Na seleção dos níveis utilizados no teste, deve-se
avaliar as conseqüências de falha e, se forem grandes, considerar valores mais altos.
A Tabela 3.8 mostra os níveis em circuito aberto do distúrbio sem modulação. Para o
39
teste a portadora é modulada em amplitude com índice de modulação de 80% e um
sinal senoidal de 1kHz. Para a seleção do nível poderão ser consideradas varias clas-
ses. Para classe 1, o ambiente supõe níveis equivalentes a locais em que as estações
de rádio e televisão encontram-se a mais de 1km. Para ambientes de radiação eletro-
magnética moderada, descrita como classe 2, admitem-se transceptores portáteis de
baixa potência (menor que 1W), nas proximidades do EUT. A classe 3 refere-se a um
ambiente de radiação severa, com transceptores portáteis de 2W ou mais nas proxi-
midades, a uma distância maior que 1m. Também são utilizados transmissores de
radiodifusão de TV ou rádio de alta potência nas proximidades, indicando um ambi-
ente industrial típico. A classe 4 não determina o nível de teste, especificado de acor-
do com o produto e ambiente onde será instalado.
Figura 3.9 - Configuração utilizada para calibração para realização do teste de imunidade a
emissão conduzida.
A ANATEL estabelece que o equipamento deve ser imune à perturbação de radi-
ofreqüência aplicada em modo comum nas portas de energia elétrica e de telecomu-
nicações [12]. A análise é feita na faixa entre 150 kHz e 80 MHz, com o nível ajusta-
do para 3V na calibração utilizando a montagem descrita na Figura 3.9
Chapa metálic
a
conectada ao terra
CDN ou
acoplador
Gerador e
Amplificador
RF
Cabo de
retorno para
calibração
Com
p
utado
r
Atenuador
6dB
Saída
de RF
40
O teste exige monitoração de acordo com as características de cada produto. Na au-
sência de prescrições em regulamento especifico, o EUT deve funcionar atendendo
suas especificações técnicas, sem alterações de desempenho e das características
avaliadas.
Figura 3.10 -
Configuração utilizada no teste de imunidade a emissão conduzida.
Tabela 3.8 - Níveis de teste para o ensaio de imunidade a emissão conduzida [16].
Nível de tensão (em circuito aberto)
Nível
dB(μV)
V
1 120 1
2 130 3
3 140 10
4 Especial
3.8 - Limitações dos ensaios de interferência eletromagnética
A norma CISPR 11 [1] estabelece os limites e métodos de medição das perturba-
ções eletromagnéticas emitidas por equipamentos industriais, científicos e médicos
Chapa metálic
a
conectada ao terra
Equipamento deve ser
colocado em cima de
um material isolante de
10cm de espess
u
ra.
CDN ou
acoplador
Gerador e
Amplifica-
dor RF
Equipamento
auxiliar ou
monito
r
a
ç
ão
Com
p
utado
r
Atenuado
r
6dB
41
(ISM). Impõe os procedimentos para medição de distúrbios de radiofreqüência na
faixa de 9kHz a 400GHz. As faixas de 9kHz a 150kHz e 150kHz a 30MHz são utili-
zadas nas medições de distúrbios de tensão em terminais de alimentação do produto
(emissão conduzida). As faixas de 30MHz a 1GHz referem-se a componentes de
campo elétrico de irradiação eletromagnética. Acima de 1GHz, os limites referem-se
à potência do distúrbio de radiação eletromagnética. Neste trabalho, limita-se às fai-
xas de 150kHz à 30MHz (emissão conduzida nos terminais de alimentação) e de
30MHz à 1GHz (emissão irradiada).
3.9 - Ensaio de emissão irradiada
Apresentaram-se os ensaios de imunidade à emissão irradiada, com indicativo se
o produto tem seu funcionamento interrompido ou apresenta alterações na presença
desses efeitos. No teste de emissão irradiada, determinam-se os níveis de emissão
irradiada, comparando-os aos limites estabelecidos pelas agências reguladoras, de
acordo com sua classificação.
A configuração para o teste de emissão irradiada foi apresentada no capítulo 1. O
equipamento deve atender aos limites estabelecidos. A Tabela 3.9 apresenta os limi-
tes de irradiação eletromagnética apresentada na norma internacional CISPR 11 [1]
para as classes A e B (Grupo 1) medidas a 10m do EUT. Quando isto não for possí-
vel, pelo tamanho da câmara anecóica, executam-se os testes em uma distância me-
nor. Estas informações devem constar do relatório, corrigindo-se as medidas para a
nova distância com um fator de proporcionalidade de 20dB por década.[1]. Assim,
no caso de medidas realizadas a uma distância de 3m em que seja solicitado uma
distância de 10m, os valores obtidos devem ser subtraídos de 10,45dB (20log(10/3)).
O grupo 1 inclui os equipamentos que não geram intencionalmente e/ou usam
energia de radiofreqüência acoplada por condução, necessária para o seu funciona-
mento. Equipamentos em que são gerados intencionalmente sinais de radiofreqüência
e/ou usam na forma de radiação eletromagnética são do grupo 2. São divididos tam-
bém em duas classes, os de classe A usados em estabelecimentos que não sejam do-
mésticos e os de classe B para uso doméstico.
42
Tabela 3.9 - Limites para emissão irradiada [1].
Medida em laboratório
Banda de
Freqüência
MHz
Grupo 1, classe A
Distância de medida de 10m
dB(uV/m)
Grupo 1, classe B
Distância de medida de 10m
dB(uV/m)
0,15-30
30-230
230-1000
Sob consideração
40
47
Sob consideração
30
37
No Brasil, os equipamentos também estão agrupados em duas classes [12]. Os de
classe A são para estações de telecomunicações, podendo causar problemas de radi-
ointerferência se instalados em ambientes ou áreas residenciais. Equipamentos classe
B são destinados a ambiente doméstico ou residencial, para uso individual, para a
instalação em redes de acesso, ou para local não fixo, como equipamento portátil
alimentado por baterias. Podem ser utilizados também em estações de telecomunica-
ções. Os limites máximos estabelecidos para a emissão irradiada para os equipa-
mentos classe A e B, medidos a 10m do equipamento sob teste, são mostrados nas
Tabelas 3.11 e 3.12.
Tabela 3.10 - Limites para emissão de perturbação irradiada de equipamentos classe A [12].
Faixa de freqüência
MHz
Limites quase-pico
dB(μV/m)
30 a 230 40
230 a 1000 47
Tabela 3.11 - Limites para emissão de perturbação irradiada de equipamentos classe B [12].
Faixa de freqüência
MHz
Limites quase-pico
dB(μV/m)
30 a 230 30
230 a 1000 37
43
3.10 - Ensaio de emissão conduzida
Apresentou-se o ensaio de imunidade à emissão conduzida, ou seja, se o produto
tem seu funcionamento interrompido ou será danificado na presença de tais efeitos.
No teste de emissão conduzida, são determinados os níveis de radiofreqüência que o
EUT acopla aos terminais de energia elétrica. A configuração para o teste de emissão
irradiada foi apresentada no item 1.4 b. A norma internacional CISPR 11 [1] estabe-
lece os limites para as classes A e B e para os grupos 1 e 2 conforme apresentado no
item 3.9. A Tabela 3.12 apresenta os limites de distúrbio para a classe B (Grupos 1 e
2). Os limites também são atendidos se os distúrbios medidos utilizando detector de
quase pico estiverem abaixo dos limites estabelecidos para nível médio [1].
Tabela 3.12 - Limites para emissão conduzida - equipamentos classe B [1].
Limites para equipamentos de classe B – dB(µV)
Grupos 1 e 2
Faixa de freqüência
MHz
Quase pico Nível médio
0,15 – 0,50
66
Decrementa linearmente com o
logaritmo da freqüência para
56
56
Decrementa linearmente com o
logaritmo da freqüência para
46
0,5 - 5 56 46
5-30 60 50
Os equipamentos são também agrupados em duas classes, conforme o esta-
belecido no item 3.9 [12]. Os limites máximos estabelecidos para a emissão conduzi-
da para os equipamentos classe A e B a partir das portas de energia elétrica do equi-
pamentos a ser certificado devem atender os limites apresentados na Tabela 3.13 para
classe A e na Tabela 3.14 para classe B.
Tabela 3.13
- Limites de perturbação conduzida nas portas de energia elétrica para equipamento
classe A [12].
Limites dB(μV)
Faixa de freqüência
MHz
Quase Pico Nível médio
0,15 - 0,5 79 66
5-30 73 60
44
Tabela 3.14 - Limites de perturbação conduzida nas portas de energia elétrica para equipamento
classe B [12].
Limites dB(μV)
Faixa de freqüência
MHz
Quase Pico Nível médio
0,15 – 0,50
66
Decrementa linearmente com o
logaritmo da freqüência para
56
56
Decrementa linearmente com o
logaritmo da freqüência para
46
0,5 - 5 56 46
5-30 60 50
45
Capítulo 4
Medição de Interferência eletromagnética
4.1 - Características gerais das antenas
A antena receptora é uma estrutura eletromagnética ligada à entrada de uma linha
de transmissão, que termina em uma impedância de carga. Nos ensaios de emissão
irradiada é comum que seu valor seja de 50Ω, referente à impedância de entrada do
analisador de espectros. Características relevantes de uma antena receptora são o
ganho, a diretividade, o diagrama de irradiação, etc.
a. Diretividade. A função diretividade D(
θ
,
φ
) [17] de uma antena é a relação entre a
intensidade de irradiação na direção (
θ
,
φ
) e a intensidade de irradiação média. A
intensidade de irradiação média (U
0
) corresponde ao valor obtido se a antena irradi-
asse igualmente em todas as direções, ou seja, é a intensidade de irradiação da antena
isotrópica. Portanto,
0
),(
),(
U
U
D
φθ
φθ
=
(4.1)
Este parâmetro dá uma informação quantitativa sobre a capacidade da antena con-
centrar a energia irradiada em uma direção. A função diretividade na direção de má-
xima irradiação da antena é chamada diretividade da antena dada por
0
U
U
D
m
=
(4.2)
b. Ganho. O ganho de uma antena G é definido pela relação entre a sua máxima in-
tensidade de irradiação e a intensidade de irradiação máxima de uma antena tomada
como referência, normalmente a antena isotrópica ou o dipolo de meia onda. A efici-
ência de irradiação
k é a relação entre a potência irradiada e a potência de entrada na
antena. Em geral, parte da potência fornecida à antena é dissipada sob a forma de
46
calor nos condutores e no dielétrico, de maneira que a emitida é menor do que a for-
necida pelo transmissor. Tomando a antena isotrópica como referência, o ganho de
uma antena qualquer fica relacionado à sua diretividade por
kD
U
kU
G
m
==
0
(4.3)
c. Área efetiva. O conceito de abertura efetiva considera uma antena em um campo
de onda plana uniforme, (Figura 4.1). Sendo a densidade de potência da onda plana
dada por S e a abertura efetiva da antena A (m
2
), a potência P absorvida por ela é
η
2
(W)
E
ASAP ==
(4.4)
sendo η a impedância intrínseca do meio (η =120π) e E o valor eficaz do campo elé-
trico em regime harmônico no tempo. Ajustando-se a posição, a polarização e a carga
para a máxima potência de recepção, a relação com a densidade de potência resulta
na área efetiva. A abertura efetiva e a área efetiva nem sempre têm relação com as
dimensões da antena. Um dipolo curto ou um dipolo de meia onda, por exemplo,
possuem áreas geométricas desprezíveis e podem apresentar grandes áreas efetivas.
Para antenas de abertura usadas em freqüências elevadas, como a antena corneta ou a
antena parabólica, a área efetiva é proporcional à área geométrica.
Figura 4.1 - Onda plana incidente em uma antena de abertura efetiva A.
Em geral, a área efetiva da antena não é especificada nos certificados de calibração.
Todavia, para uma estrutura de muito baixas perdas seu valor pode ser obtido do ga-
nho em relação à antena isotrópica (G) e do comprimento de onda:
e
h
Direção de
p
ropagação d
a
onda plana
Antena
arbitrária
Pr
Onda
Incidente
47
e
r
Campo
incidente
| z |
Distribuição
senoidal da
corrente
2
λ
=l
π
λ
4
2
G
e
=Α
(4.5)
d. Altura efetiva. A altura efetiva ou comprimento efetivo h de uma antena é outro
parâmetro relacionado com suas características de recepção. Multiplicando a altura
efetiva pelo campo incidente E, resulta na força eletromotriz (V):
E
V
h =
(4.6)
Um dipolo de meia onda imerso em um campo elétrico incidente e
r
(Figura 4.2) tem a
distribuição de corrente próxima de uma semi-senóide. O comprimento efetivo indica
um valor em que o seu produto pelo valor de pico é igual ao comprimento total mul-
tiplicado pela corrente média. Assim, para o dipolo de meia onda,
ll
π
2
)(
1
==
av
máx
I
I
h
(4.7)
com valor médio de 2I
máx
/π, sendo I
máx
o valor de pico da corrente de excitação. Ad-
mitiu-se a antena orientada para direção de máxima recepção. Se o mesmo dipolo for
utilizado para freqüências mais baixas, ou seja, com maior comprimento de onda, a
corrente fica com distribuição triangular, conforme Figura 4.3. A corrente média é a
metade do valor máximo, e o comprimento efetivo é
2
l
=h
(4.8)
Figura 4.2 - Dipolo de meia onda com distribuição senoidal de corrente.
48
Distribuição
triangular da
corrente
e
r
Campo
incidente
| z |
2
l
2
l
λ
<<l
Figura 4.3 - Dipolo com comprimento muito menor que o comprimento de onda com distribuição
triangular de corrente.
e. Medições dos sinais. Para uma antena de resistência de radiação R
r
casada com
sua carga, a potência útil obtida é
rr
R
Eh
R
V
P
44
222
==
(4.9)
Em termos da abertura efetiva, a mesma potência é obtida em (4.4) pode ser combi-
nada com a equação anterior e levar ao comprimento efetivo e ao campo elétrico:
η
er
AR
h 2=
(4.10)
e
A
P
E
η
=
(4.11)
O analisador de espectros ligado à antena mede a potência em dBm, relacionada com
o valor em watts por:
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
−3
10
log10
mW1
(W)
log10(dBm)
PP
P
(4.12)
Portanto, recupera-se o valor em watts ou miliwatts calculando-se
{
}
{
}
mW1010)10(
10(dBm)(dBm)/103 PP
P ==
−
(4.13)
A partir de (4.11) é usual expressar-se o campo em dBV/m ou dBµV/m comparando-
se seu valor com 1V/m ou 1µV/m. Encontram-se:
EE log20(dBV/m)
=
(4.14)
49
EE
V
E
E log20120)10log(20
1
log20V/m)(dB
6
+===
μ
μ
(4.15)
De (4.11) em (4.15) tem-se:
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎭
⎬
⎫
=
Ae
P
E
η
μ
6
10log20V/m)(dB
(4.16)
Em (4.18), acha-se o campo elétrico a partir da potência medida pelo analisador de
espectros conectado à antena. Substituindo (4.5) em (4.16) e designando por G
r
o
ganho da antena receptora, vem:
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
r
G
P
E
2
6
4
10log20V/m)(dB
λ
ηπ
μ
(4.17)
com P em watts.
f. Fator de antena. É possível determinar a intensidade de campo a partir da potên-
cia entregue pela antena à entrada de sua linha de transmissão. Supondo a linha casa-
da na entrada do receptor e de baixa perda,
R
V
P
2
=
(4.18)
em que R é conhecida, geralmente especificada em 50Ω. De (4.5) em (4.11) e (4.18)
obtém-se o fator da antena pela relação entre o campo elétrico e a tensão sobre a
resistência que age como carga da antena de recepção:
RGV
E
FA
r
ηπ
λ
2
)V(
)V/m(
)m(
1
==
−
(4.19)
Portanto o fator da antena pode ser calculado em função do ganho de recepção da
antena, da resistência do analisador de espectros e do comprimento de onda. Para os
valores especificados de η e R, o fator da antena será expresso como:
r
G
FA
λ
73,9
)
1
m( =
−
(4.20)
V)(dBV/m)(dBlog20(dB/m)
μμ
VE
V
E
FA −==
(4.21)
Outras formas de apresentação utilizadas em certificados de calibração de antenas
são
50
=−−=
r
G,FA log20log20739log20(dB)
λ
r
Gfc, log10log20log20739log20
−
+
−
=
(4.22)
78,149)dB(
r
Gflog20(dB)FA −−=
(4.23)
Conhecendo-se o fator da antena e o ganho da antena, tem-se o campo elétrico a par-
tir da tensão:
V)(dBV(dB/m)FAV/m)(dBE
μ
+
=
μ
(4.24)
g. Utilização no programa. No programa desenvolvido, faz-se a medição da potên-
cia em dBm, e determina-se a tensão em dBμV. Isto é
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
===
R
ref
R
ref
V
V
ref
R/
ref
V
R/V
m
P
P
2
2
log10
)
2
(
)
2
(
log10
W1
(W)
log10(dBm)
(4.25)
Como a resistência de referência (R
ref
) é igual à resistência (R), ambas de 50Ω, a ten-
são em volts e em dBµV é obtida com
10/)dBm(P
10
ref
VV =
(4.26)
V
V
V log20120
6
10
log20V)(dB +=
−
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
μ
(4.27)
Substituindo-se (4.26) em (4.27) tem-se:
(dBm)P
re
f
Vlog20120
(dBm)/10P
10log20
6
10log20
ref
Vlog20
(dBm)/10P
10
6
10
ref
V
log20V)(dBV
++=
=+
−
−=
=
−
=μ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
(4.28)
Para referência de 50
Ω e a potência de 1mW, a tensão de referência em volts e o va-
lor medido em dBµV ficam:
V2236,0W
3
1050 =
−
Ω=
ref
V
(4.29)
(dBm)dB107V)(dB PV
+
≅
μ
(4.30)
Substituindo (4.30) em (4.24), obtém-se o campo elétrico a partir da potência e do
fator da antena,
51
(dB/m)(dBm)dB107V/m)(dB FAPE
+
+
≅
μ
(4.31)
4.2 - Antenas utilizadas em medições de emissão irradiada
Nas medições de emissão, tem-se interesse na intensidade de campo elétrico a
certa distância do equipamento sob teste. A configuração utilizada foi apresentada no
Capítulo 1. Tomou-se como referência o analisador de espectros modelo E4407 fa-
bricado pela Agilent, com opcional para a medição de valores de quase-pico. O obje-
tivo foi desenvolver um programa que possibilitasse o teste entre 30MHz e 1GHz.
Desenvolveram-se dois programas, um para a faixa de 30MHz a 230MHz empregan-
do uma antena bicônica (Figura 4.4) e outro para a antena biconilog da Figura 4.5. É
necessário que suas características sejam conhecidas, estejam calibradas, com descri-
ção do ganho da antena e do fator da antena em função da freqüência. Nas Figuras
4.6 e 4.7 encontram-se os valores do ganho e fator da antena para antena bicônica.
Os valores para um metro e 10 metros encontram-se em seu certificado de calibração
[18]. Os valores para três metros foram interpolados. A antena bicônica foi especifi-
cada para a faixa de 20MHz a 300MHz. Nas Figuras 4.8 e 4.9 encontram-se os valo-
res de ganho e fator da antena para a antena biconilog [19] para três metros.
Figura 4.4 - Antena bicônica utilizada na faixa de freqüência de 30MHz a 230MHz.
52
Ganho da antena - bicônica
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
2
0
30
40
5
0
60
70
8
0
90
100
11
0
1
2
0
130
14
0
1
5
0
160
17
0
1
8
0
190
20
0
2
1
0
220
23
0
2
4
0
250
26
0
2
7
0
280
29
0
3
0
0
Freqüência (MHz)
dB
Ganho a 3m
Ganho 10m
Ganho 1m
Fator da antena - antena bicônica
5
10
15
20
25
30
20
30
40
50
6
0
70
8
0
90
1
0
0
110
1
2
0
13
0
1
4
0
15
0
160
17
0
180
1
9
0
200
2
1
0
22
0
2
3
0
24
0
250
2
6
0
270
2
8
0
29
0
3
0
0
Freqüência (MHz)
dB
Fator da antena 3m
Fator da antena 10m
Fator da antena 1m
Figura 4.5 - Antena biconilog utilizada na faixa de freqüência de 230MHz a 1GHz.
Figura 4.6 - Fator da antena na faixa de freqüência de 20MHz a 300MHz para a antena bicônica.
Figura 4.7 - Ganho da antena bicônica na faixa de freqüência de 30MHz a 300MHz.
53
Fator da antena biconilog a 3m
5
10
15
20
25
30
35
40
45
80
100
120
140
160
180
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2500
3000
Freqüência (MHz)
dB
Fator da antena 3m
Ganho 3m
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
80
100
120
140
160
180
200
250
300
350
4
00
450
500
55
0
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1100
1200
1300
1
400
1500
1600
17
00
1800
1900
20
00
2500
3000
Freqüência (MHz)
dB
Ganho 3m
Figura 4.8 - Fator da antena na faixa de freqüência de 80MHz a 3GHz da antena biconilog.
Figura 4.9 - Ganho da antena biconilog na faixa de freqüência de 80MHz a 3GHz.
Na Figura 4.10 apresenta-se a medida da perda de retorno da antena. Apresenta
valores baixos até 50MHz, o que caracteriza descasamento em relação a entrada do
analisador de espectros. A perda por retorno é calculada por
0
0
log20log20
Z
L
Z
Z
L
Z
PR
+
−
−=Γ−=
(4.32)
onde Г é o coeficiente de reflexão, com módulo calculado por
54
0
0
Z
L
Z
Z
L
Z
+
−
=Γ
(4.33)
sendo Z
o
a impedância de referência (50Ω) e Z
L
a impedância da antena. O coefici-
ente de onda estacionária SWR é
Γ−
Γ+
=
1
1
SWR
(4.34)
Que será tanto maior quanto maior o descasamento.
Figura 4.10 - Medida de perda por retorno da antena bicônica na faixa de freqüência de 30MHz a
230MHz.
Na Figura 4.11 apresenta-se a medida de perda por retorno da antena biconilog em
relação a 50
Ω. A medida foi realizada de na faixa de 30MHz a 1,8GHz.
Figura 4.11 - Medida de perda por retorno da antena biconilog faixa de freqüência de 30MHz a
1.8GHz.
55
0
,
6
m
4.3 - Descrição da câmara anecóica
Montou-se uma câmara anecóica com objetivo de criar um ambiente propício a
testes de compatibilidade eletromagnética. Um dos estímulos foi o custo muito ele-
vado das câmaras disponíveis no mercado. O seu tamanho foi determinado para uma
distância de 3m entre o equipamento sob teste e a antena e pela necessidade de ade-
quá-lo ao local disponível. As sua dimensões externas estão na Figura 4.12.
Partiu-se da montagem de uma estrutura de madeira para suportar chapas internas
e externas, conforme representado na Figura 4.13. Sobre ela, fixaram-se chapas de
cobre na parte interna. Para aumentar a atenuação de sinais indesejáveis, as chapas
externas foram dobradas e parafusadas à estrutura conforme Figura 4.14. Para a porta
empregaram-se dobradiças, trincos e molas de contatos para melhorar a vedação ele-
tromagnética. Utilizou-se a malha de terra do cabo RG213U para garantir o contato
elétrico entre a porta e sua estrutura. Desenvolveram-se filtros para os condutores da
rede de energia elétrica do exterior para o interior da câmara. A atenuação introduzi-
da pela câmara foi medida na faixa de freqüência de 80MHz a 1GHz. O valor foi
maior que 50dB com a antena transmissora dentro da câmara e a receptora fora.
Figura 4.12 - Dimensões externa da câmara anecóica.
3
,
2
m
5,55m
3
,
2
m
2
,
1
m
56
Figura 4.13 - Estrutura de madeira utilizada na montagem da câmara para suporte das chapas
metálicas.
Chapa 1 Chapa 2
Figura 4.14 - Vista superior de dobras nas chapas para melhorar o contato entre elas.
Mais tarde realizaram-se novas medições com as antenas fora da câmara, com
separação de 3m entre elas (Figura 4.15). Para as freqüências de 30MHz a 200MHz
utilizou-se uma antena bicônica para transmissão e a antena biconilog para a recep-
ção (Figura 4.15 (a)). A configuração para as freqüências de 300MHz a 1GHz está
representada na Figura 4.15 (b), com uma antena log-periódica na transmissão e a
antena biconilog na recepção. Adotaram-se as polarizações horizontal e vertical, sen-
do os resultados mostrados na Tabela 4.1 (antenas fora da câmara). O gerador de RF
(Agilent, modelo 8648B) foi ligado diretamente à antena de transmissão, ajustado
para um nível de 0dBm. A antena de recepção foi conectada ao analisador de espec-
tro Agilent modelo E4407. Depois, fez-se o levantamento com a antena transmissora
colocada fora da câmara e a antena receptora em seu interior (Figura 4.16) Utiliza-
ram-se as mesmas configurações, (altura, distância entre as antenas, as antenas utili-
zadas em cada faixa, o gerador, analisador e cabos utilizados) e os resultados estão
na Tabela 4.1.
3
,
2
m
5,55m
3
,
2
m
57
Verificou-se que os valores medidos para a atenuação, em geral, aumentam com
a freqüência. Para 30MHz e polarização horizontal, a atenuação foi baixa, indicando
problemas onde o comprimento de onda é elevado em comparação com a separação
entre as antenas. Outro fato é que a primeira medição foi em ambiente fechado, ocor-
rendo interferências construtivas e destrutivas no sinal.
(a) (b)
Figura 4.15 - Configuração utilizada para a medir o nível do sinal com as antenas colocadas fora
da câmara anecóica.
(a) (b)
Figura 4.16 - Configuração utilizada para a medir o nível do sinal com a antena transmissora
colocada fora da câmara anecóica e a antena receptora colocada dentro da câmara anecóica.
58
A segunda medição foi realizada com a antena transmissora fora da câmara, com
um plano terra atrás da antena receptora, pois existe uma configuração para medida
imunidade a emissão conduzida no local que utiliza-se de plano terra. Também nesta
situação há interferências construtivas e destrutivas no sinal. A atenuação do sinal
ficou abaixo das medidas realizadas logo após a montagem da câmara. Na primeira
medição, preocupou-se com a câmara para teste de imunidade à emissão irradiada,
com uma potência aplicada à antena e verificando-se o funcionamento do EUT. Para
este teste, o interesse é não interferir em equipamentos fora da câmara. A nova meto-
dologia para a medição considerou a emissão irradiada, em que o interesse é que não
existam sinais dentro da câmara que possam causar interferências.
Mesmo com todos os cuidados, a atenuação da câmara anecóica ficou abaixo das
estruturas de mercado, que chegam a apresentar atenuação maior que 100dB [4].
Entre alguns fatores responsáveis pelo problema, constatou-se que a estrutura com
suportes de madeira sofreu deformações com o tempo. Para a melhora da atenuação
realizaram-se ajustes nas trancas da porta da câmara e incluindo borrachas flexíveis
cobertas com material condutivo, garantindo um melhor contado da porta com os
batentes.
Tabela 4.1 - Resultados da medição da atenuação da câmara anecóica.
Polarização horizontal Polarização vertical
Freq.
MHz
Nível ante-
nas fora da
câmara
dBm
Nível antena
Tx fora da câ-
mara e Rx den-
tro da câmara.
dBm
Atenua-
ção em
dB
Nível
antenas
fora da
câmara
dBm
Nível antena Tx
fora da câmara e
Rx dentro da
câmara
dBm
Atenua-
ção em
dB
30 -68,18 -70,08 1,9 -38,71 -71,58 32,87
40 -38,45 -56,48 18,03 -30,36 -46,38 16,02
50 -27,87 -59,63 31,76 -30,93 -53,34 22,41
70 -17,14 -65,92 48,78 -22,08 -66,86 44,78
100 -29,68 -69,81 40,13 -20,99 -59,59 38,6
150 -18,06 -71,88 53,82 -20,83 -65,31 44,48
200 -24,62 -74,04 49,42 -24,77 -56,74 31,97
300 -17,38 -72,82 55,44 -21,8 -64,67 42,87
400 -26,97 -72,66 45,69 -21,98 -73,68 51,7
500 -26,94 -74,52 47,58 -23,85 -65,17 41,32
600 -23,23 -73,03 49,8 -28,44 -66,00 37,56
700 -29,69 -71,47 41,78 -27,42 -80,68 53,26
800 -32,46 -73,79 41,33 -27,64 -81,97 54,33
900 -29,96 -70,29 40,33 -31,84 -84,01 52,17
1000 -31,12 -74,43 43,31 -30,74 -89,43 58,69
59
4.4 - Detector de quase pico e detector de valor médio
O limite especificado para a medição de emissão irradiada e conduzida é baseado
no detector de quase pico. Este dispositivo pondera os sinais de acordo com sua taxa
de repetição, forma usual de medir a interferência [20]. Quando esta taxa aumenta, o
detector não tem tempo de descarregar completamente, resultando em uma tensão de
saída alta. (Figura 4.17). Para sinais contínuos, como exemplo portadoras sem mo-
dulação, as formas de onda obtidas com o detector de pico e quase pico são as mes-
mas. No Capítulo 1 mostrou-se que o detector de quase pico é mais lento do que o
detector de pico. Seu tempo de subida (carga do elemento reativo) é muito menor do
que o de descida (descarga). Em função disso, para sinais de altas taxas de repetição
o valor de quase pico é praticamente o mesmo do pico.
O detector de nível médio é especificado também para o teste de emissão condu-
zida em conjunto com o de quase pico. Emprega-se também para medição em fre-
qüências acima de 1GHz. O valor medido com esse detector é menor ou igual ao
detector de pico, similar em muitos aspectos a este último [20]. A Figura 4.18 ilustra
um sinal processado por um detector de nível médio.
Figura 4.17 - Diagrama de resposta do detector quase pico.
Curto período de repetição
t
Detecção de pico
Detecção de quase pico
Detecção nível médio
V
Longo período de repetição
t
Detecção de pico
Detecção de quase pico
Detecção nível médio
V
60
Figura 4.18 - Diagrama de resposta do detector de nível médio.
A detecção de pico ocorre quando a largura de faixa do sinal detectado é maior
do que a largura de faixa de resolução (RBW) do analisador de espectros. Para a de-
tecção do nível médio, o sinal obtido no detector de pico deve passar por um filtro
com largura de faixa muito menor que a RBW.
4.5 - Figura de ruído
Muitos fabricantes especificam o desempenho do equipamento em termos da fi-
gura de ruído em vez da sensibilidade [22]. A figura de ruído (NF) é definida como a
degradação da relação sinal-ruído em um dispositivo ou em um circuito [21]. É ex-
pressa como:
o
N
o
S
i
N
i
S
NF
/
/
=
(4.35)
sendo S
i
a potência do sinal na entrada, N
i
a potência do ruído na entrada, S
o
a potên-
cia do sinal na saída e N
o
a potência do ruído na saída.
O sinal na saída é o sinal de entrada multiplicado pelo ganho que, para o analisa-
dor de espectros é unitário, pois o sinal apresentado no monitor é igual ao valor de
entrada. Portanto, a figura de ruído é determinada pela comparação do nível de ruído
lido no monitor com o nível no conector de entrada. Assim a figura de ruído em dB é
dada por:
Detector de envoltória
Filtros
61
)(log10)(log10)(log10)(
io
NNNFdBNF
−
=
=
(4.36)
Como o analisador de espectros mede sinais de baixos níveis, a limitação desta
medição é o ruído nele gerado. É geralmente referido como nível de ruído médio e
mostrado na sua tela. Apesar de existirem técnicas para medidas de sinais com níveis
abaixo do patamar de ruído, há sérias limitações para sinais abaixo desse patamar.
Admite-se que a entrada do analisador esteja casada. A terminação resistiva gera
um ruído com potência igual a kTB, onde k é a constante de Boltzmann´s (1,38x10
-23
joule/ºK), T é a temperatura em Kelvin e B é a largura de faixa em que o ruído é me-
dido em Hertz. Para uma largura de faixa de 1Hz com temperatura de 290K têm-se
uma potência de ruído normalizado N
o
de -174dBm/Hz ou 4,00 10
-21
W/Hz aproxi-
madamente. Esse ruído será amplificado no primeiro estágio do analisador. Nos está-
gios subseqüentes, já é o suficiente para contribuir com uma parcela de potência. É
possível determinar o ruído médio mostrado no analisador tendo em sua entrada uma
resitência pura de 50
Ω. O nível assim medido é o patamar de ruído do analisador.
Sinais abaixo deste nível não podem ser interpretados pelo equipamento [22]. A
Figura 4.19 mostra esse patamar para uma largura de faixa de resolução de 120kHz
do analisador.
Figura 4.19 - Patamar de ruído verificado no analisador de espectro com RBW de
120kHz.
62
O atenuador e outros circuitos e componentes entre a entrada e o primeiro estágio
de amplificação têm pequeno efeito no ruído do sistema. Determinam, porém, a ca-
pacidade de o analisador medir baixos níveis de excitação, porque atenuam o sinal de
entrada reduzindo a relação sinal-ruído e degradando a sensibilidade. Diminuindo-se
a atenuação na entrada, melhora-se a relação sinal ruído e, conseqüentemente, o pa-
tamar de ruído.
A RBW também afeta a relação sinal-ruído e a sensibilidade. Todo ruído é um
processo aleatório e o originado no analisador tem amplitude quase constante dentro
de sua faixa de passagem. Como o filtro de RBW vem após o primeiro estágio de
amplificação, a potência total de ruído é determinada pela sua largura de faixa. Após
o filtro, esse é detectado e apresentado no dispositivo apropriado. A natureza aleató-
ria do ruído faz o nível na tela variar com M [22]. Como a potência de ruído é pro-
porcional à largura de faixa, este efeito fica dado por [22]:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
2
1
log10
RBW
RBW
M
(4.37)
A Figura 4.20 mostra o patamar de ruído do analisador para uma RBW de 30kHz.
Nota-se que seu valor é menor que o ruído com RBW de 120kHz.
Figura 4.20 - Patamar de ruído verificado no analisador de espectro com RBW de 30 kHz.
63
4.6 - Utilização do amplificador de baixo ruído
Uma forma de visualizar sinais que se encontram abaixo do patamar de ruído do
analisador é amplificá-lo e depois descontar o valor do ganho para se determinar o
valor. Utilizou-se um amplificador de baixo ruído, modelo ZFL-1000LN da Mini-
Circuits. Possui ganho aproximado de 20dB, é alimentado com uma tensão de 12V e
apresenta figura de ruído de 2,9dB. O ganho foi determinado com o analisador de
rede modelo 85046 Agilent, juntamente com o analisador de espectro modelo 4396B.
(Figura 4.21). O ganho está na Figura 4.22 e seus valores foram tabelados para utili-
zação no programa desenvolvido.
A necessidade do amplificador de baixo ruído foi comprovada através de testes.
Inseriu-se o amplificador entre a antena e o analisador de espectro para o teste de
emissão irradiada, com uma resistência de 50
Ω no lugar da antena. Verificou-se que
o patamar de ruído do analisador de espectros não se altera. Assim, o ganho do am-
plificador pode ser descontado do valor apresentado pelo analisador, fazendo com
que o patamar de ruído fique menor. A Figura 4.23 mostra o patamar de ruído medi-
do, para a medida de emissão irradiada. substituindo-se a antena por uma resistência
de 50
Ω, sem a utilização do amplificador de baixo ruído. Isto que tornou o patamar
de ruído do sistema maior que o limiar da norma, impossibilitando a medição.
Figura 4.21 - Configuração para determinar o ganho do amplificador de baixo ruído.
64
Figura 4.22 - Ganho do amplificador de baixo ruído.
Na Figura 4.24 a medida foi feita com o amplificador de baixo ruído entre a an-
tena e a entrada do analisador, ainda com a antena substituída por 50
Ω. Como é pos-
sível descontar o ganho do amplificador, verifica-se que o patamar de ruído está
abaixo do limiar da norma, possibilitando a utilização do analisador de espectros.
Figura 4.23 - Valores medidos da emissão irradiada substituindo a antena por uma carga de 50Ω
na faixa de freqüência de 230MHz a 1GHz sem o amplificador de baixo ruído.
65
Figura 4.24 - Valore medidos da emissão irradiada substituindo a antena por uma carga de 50Ω
na faixa de freqüência de 230 MHz a 1GHz com o amplificador de baixo ruído.
4.7 - Circuito desenvolvido como seletor para LISN
No ensaio de emissão conduzida, verificam-se os níveis de espúrios que o EUT
acopla aos terminais de energia elétrica, em freqüências entre 150kHz a 30MHz. Este
teste é realizado nos condutores de fase e neutro separadamente, utilizando-se a
LISN descrita no item 1.4 (b), Figura 1.4. Esse equipamento possui chave de seleção
manual em seu painel frontal e seleção através de sinal elétrico. A LISN utilizada foi
fabricada pela AFJ International (modelo LS16) que possui conector DB-15 no pai-
nel traseiro. Os pinos 6 e 10 do conector são colocados em curto-circuito e seleciona-
se o condutor fase para a medida. Quando for colocado o pino 9 em curto com os
pinos 6 e 10, seleciona-se o condutor neutro. A Figura 4.25 mostra o circuito desen-
volvido para esta seleção, comandado pelo programa através do conector DB-9 (Se-
rial) do microcomputador. Quando o estado lógico do pino 4 do terminal de dados
(DTR) for acionado, o transistor BC547 conduz fazendo com que o relé normalmente
aberto estabeleça o contato. Esta ação coloca os pinos 9, 6 e 10 do DB-15 em curto-
circuito, fazendo com que a chave de seleção da LISN passe para neutro. Através do
pino 6 do conjunto para leitura (DSR) verifica-se o estado do pino 4.
66
Figura 4.25 - Circuito interface entre a porta serial do computador e o LISN para a seleção entre
fase e neutro na medição de emissão conduzida.
Pino 9 (DB-15) LISN
1N4007 Relé
10kΩ
4 BC547
Conector DB-9 4,7kΩ
Porta serial Pinos 6 e 10 (DB-15)
LISN
6
67
Capítulo 5
Medição de emissão irradiada e conduzida
5.1 - Descrição resumida do Labview
TM
Na implementação dos programas para as medidas de emissão irradiada e condu-
zida utilizou-se o Labview
TM
versão 6.1 desenvolvido pela National Instruments.
Trata-se de uma linguagem de programação gráfica de objetos e ferramentas, onde
empregam-se ícones em vez de linhas de programas e. Na programação utilizam-se
as Vis (instrumentos virtuais) que contêm duas componentes principais, o painel
frontal e o diagrama em blocos, apresentados nas Figuras 5.1 (a) e (b) respectiva-
mente [23]. O painel frontal é construído com indicadores e controles e no diagrama
utiliza-se o conjunto de funções.
(a)
(b)
Figura 5.1 - Interface de programação: painel frontal(a) e diagrama em blocos(b) empregadas no
Labview
TM
.
68
Para as medições de emissão irradiada e conduzida, desenvolveram-se dois pro-
gramas para a emissão irradiada e um para a conduzida. Os dois para a emissão irra-
diada foram necessários pela exigência de emprego de duas antenas, sem possibili-
dade de colocá-las simultaneamente dentro da câmara anecóica.
5.2 - Descrição do programa para medida de emissão conduzida
Em capítulos anteriores mostraram-se configurações, ensaios, normas de referên-
cia e limites aceitáveis. Discutiu-se também o circuito desenvolvido como seletor da
LISN. O ensaio de emissão conduzida consiste em determinar a tensão nos cabos de
alimentação entre 150kHz e 30MHz, com a LISN ilustrada na Figura 1.4. A chave da
LISN determina se os sinais na saída de RF referem-se ao condutor de fase ou ao
neutro da rede. Para proteção do analisador de espectros, utilizou-se um atenuador
em sua entrada, compensando a perda no programa. Exemplificou-se a configuração
para o ensaio na Figura 1.5. A medida de tensão é feita no analisador de espectros e
apresentada em dBµV por dois gráficos no painel frontal, referentes aos condutores
de fase e neutro.
Encontra-se no Anexo 1 o diagrama em blocos do programa. O programa confi-
gura a LISN para o condutor neutro utilizando o detector de pico. A Figura 5.2 apre-
senta o diagrama em blocos para a configuração da LISN, feita enviando-se o nível
lógico positivo no pino DTR da porta serial do computador com o circuito mostrado
no Capítulo 4. Configura-se o analisador de espectros para 9kHz de largura de faixa
de resolução, entre 150kHz e 30MHz utilizando 6000 pontos para o modo de reten-
ção de máximo (Maxhold), usando o detector de pico [7]. Empregou-se o bloco VISA
write para enviar os comandos ao analisador de espectros, conforme Figura 5.3. É
necessário indicar o dispositivo para entrada e saída de dados através do bloco de I/O
Visa Resource Name. Efetuam-se quatro medidas mantendo os máximos de cada
varredura transferida do medidor para o programa (Figura 5.4).
69
Figura 5.2 - Diagrama em blocos utilizado na configuração da LISN através do envio de 0 ou 1
através da porta serial do computador (pino DTR).
Figura 5.3 - Bloco VISA write utilizado para o envio de dados ao analisador de espectros onde
também foi representado uma espera de 1000ms.
Figura 5.4 - Realização de quatro varreduras pelo analisador de espectros, sendo os dados trans-
feridos a uma matriz.
Como não existe possibilidade do analisador transferir a freqüência de cada nível,
gera-se seu valor no programa, conforme apresentado na Figura 5.5, partindo de
150kHz. Sendo utilizados 6000 pontos para medida em 30MHz, cada incremento é
de 5kHz. Os valores são mostrados em um gráfico em função da freqüência, utilizan-
do-se os blocos apresentados na Figura 5.6. Compara-se sempre com o limiar esta-
belecido, tendo como referência o limite para o detector de nível médio [1]. Caso
estejam acima do limiar, armazenam-se as freqüências correspondentes. O programa
70
ajusta o analisador de espectros em cada freqüência em que o limite for ultrapassado,
utilizando detector quase-pico, largura de faixa de 2,5kHz e 399 pontos. A freqüência
central refere-se ao nível que ultrapassou o limiar. Após a varredura, o programa
procura o valor máximo (função Mark max), armazenando-o e compensando a perda
no atenuador. Em seguida, o programa reconfigura o analisador para detector de ní-
vel médio, largura de faixa de 5kHz. Após a varredura, procura-se o valor máximo,
realiza-se a compensação e armazena-se este dado. Estas etapas são executadas pelos
blocos mostrados na Figura 5.7. Ao final, gera-se um gráfico com os resultados dos
detectores de pico, de quase-pico e de nível médio, com os limites normatizados [1].
(Figura 5.8). Apresentam-se os resultados para os detectores de quase-pico e nível
médio somente se o valor de pico ultrapassar o limiar.
Figura 5.5 - Geração da freqüência iniciando-se em 150kHz com incremento de 5kHz até 30MHz e
armazenamento em uma matriz.
Figura 5.6 - Geração do gráfico a partir das matrizes de freqüência e nível medidos.
Figura 5.7 - Comparação do nível de cada freqüência, utilizando-se detector de pico, com o valor
estabelecido no painel frontal e caso ultrapasse realiza-se as varreduras utilizando os detectores de
quase pico e nível médio armazenando estes valores.
71
Figura 5.8 - Gerar gráfico a partir dos valores utilizando-se detectores de pico, quase pico e nível
médio e também os limites estabelecidos.
Na terceira etapa seleciona-se o condutor de fase na LISN. A configuração para a
medida nesse condutor é feita enviando-se, através do programa, nível lógico negati-
vo no pino DTR. As instruções para esta medida são as mesmas para o condutor
neutro. Os resultados são apresentados em gráficos para os condutores neutro e fase,
com indicações dos limites estabelecidos. Na Figura 5.9 apresenta-se o resultado da
medida de emissão conduzida para o condutor de neutro. Verifica-se que o limite
estabelecido para nível médio (Linha lilás) foi ultrapassado no final da faixa utilizan-
do-se o detector de pico (em azul). Os quadrados em vermelho mostram as medidas
utilizando o detector de quase pico e em verde com o de nível médio que estão abai-
xo dos limites estabelecidos, portanto o produto atende ao requisito.
Figura 5.9 - Gráfico com o resultado da medida de emissão conduzida utilizando-se detectores de
pico, quase pico e nível médio para o condutor neutro e os limites estabelecidos.
72
5.3 - Descrição do programa para medida de emissão irradiada
Na emissão irradiada tem-se interesse na intensidade de campo elétrico a certa
distância do equipamento sob teste. A configuração foi apresentada na Figura 1.2,
incluindo um amplificador de baixo ruído entre a antena e o analisador de espectros.
Utiliza-se (4.30) para cálculo da intensidade de campo elétrico, com a compensação
da distância e do ganho do amplificador. No Anexo 2 encontra-se o diagrama em
blocos do programa. Desenvolveram-se programas para medida de emissão irradiada,
o primeiro para faixa de 30MHz a 230MHz com a antena bicônica e o segundo para
230MHz a 1GHz com a antena biconilog. Diferem nas faixas de freqüência, na
quantidade de pontos e no arquivo do fator da antena. Emprega-se o analisador de
espectros calibrado em dBm e faz-se a conversão para dBµV. Soma-se a influência
do fator da antena, efetua-se a compensação do amplificador e da distância, segundo
as etapas do programa, a seguir:
Reinicia-se o analisador de espectro com a configuração adequada, utilizando
detector de pico e 401 pontos. O espectro foi dividido em faixas de 50MHz, a partir
de 30MHz. Há quatro faixas entre 30MHz a 230MHz e 16 de 230MHz a 1GHz. Faz-
se o cálculo da freqüência central de cada uma, iniciando em 55MHz ou 255MHz. A
cada quadro de 50MHz tomam-se 401 pontos. Configura-se o analisador com RBW
de 120kHz e para o modo de retenção do valor máximo. Comanda-se a varredura do
espectro por cinco vezes em cada faixa de 50MHz (Figura 5.10). A freqüência é ge-
rada pelo programa da seguinte forma: como a largura de faixa de cada varredura é
de 50MHz e foram estipulados 401 pontos tem-se uma resolução de 125kHz. Sendo
a freqüência inicial de 30MHz ou 230MHz, basta incrementar 125kHz a cada medi-
da. Para a faixa de 50MHz a 230MHz ter-se-á 1600 pontos (Figura 5.11) e 6400
pontos entre 230MHz e 1,0GHz. O analisador foi configurado para a medições em
dBm e depois convertida para dBµV e o campo elétrico é obtido de (4.31). O fator da
antena é apresentado no certificado de calibração para um grupo de freqüências.
73
Figura 5.10 - Configuração inicial do analisador e realizar varreduras utilizando-se detector de
pico mostrando os gráficos a cada varredura de 50MHz.
Figura 5.11 - Geração da freqüência iniciando em 30MHz com passos de 125kHz.
Como é necessário para outros valores, faz-se a interpolação em escala linear,
converte-se para os valores logarítmicos e grava-se em arquivos de texto. Para inter-
polação do fator da antena para freqüência f
X
a partir dos valores para as freqüências
f
1
e f
2
inicialmente transforma-se os fatores da antena referentes a f
1
e f
2
para deci-
mal.
(dB/m)/10FA
10)
1
(mFA =
−
(5.38)
Determina-se o fator da antena para a freqüência f
X
através da interpolação
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
++=
−
1
f
2
f
1
f
x
f
FAFAFA
fx
FA
)
12
(
1
)
1
(m
(5.39)
E faz-se nova transformação para a escala logarítmica
)log(10(dB/m)
fx
FA
fx
FA =
(5.40)
Utilizou-se uma planilha para a interpolação dos valores do fator da antena, gra-
vados em arquivo de texto “Arquivo ganho antena 1600pts 30 a 230.txt” ou “Arqui-
vo ganho antena 6400pts 230 a 1000.txt” conforme a antena empregada. O programa
74
acessa o arquivo e, de posse do fator da antena, determina o campo elétrico através
de (4.30). Como se utilizou um amplificador de baixo ruído, é necessário subtrair o
ganho e um fator referente a compensação da distância de medida. A razão é que os
limites apresentados pela norma são para medições a 10 metros e foram executadas a
3m. Ao final, o campo elétrico em dBµV/m obtido com o detector de pico é armaze-
nado para ser apresentado em gráfico.
Compara-se o valor em dBµV/m para cada freqüência com o limiar estabelecido
no painel frontal, de acordo com o limite para o detector de quase-pico [1], e arma-
zenam-se as freqüências em que o limiar for ultrapassado. Configura-se o analisador
para largura de faixa de 120kHz, 399 pontos, RBW de 120kHz e freqüência central
correspondente ao nível que ultrapassou o limiar. Realiza-se a varredura do espectro,
procura-se o valor máximo, centralizando na tela. Configura-se o analisador para o
detector quase-pico e largura de faixa de 0,1MHz, armazenando o valor máximo.
(Figura 5.12).
Figura 5.12 - Compara-se o valor utilizando-se detector de pico com o limiar selecionado pelo
operador, armazena-se a freqüência, realiza-se a leitura utilizando-se detector de quase pico com
largura de faixa estreita e realiza-se a leitura utilizando-se detector de quase pico.
Como o valor medido está em dBm faz-se a conversão para dBµV, calcula-se o
campo compensado para 10m e realiza-se a compensação do amplificador de baixo
ruído. Ao final apresenta-se o gráfico com campo elétrico em dBµV/m com os de-
tectores de pico e de quase-pico, além do limite em um gráfico no painel frontal, con-
forme Figura 5.13. Em azul apresenta-se o resultado da medida utilizando-se o de-
75
tector de pico. Para as freqüências em que o limite foi ultrapassado, realizou-se a
medida utilizando o detector de quase pico representado por cruzes vermelhas. Veri-
fica-se que o produto não atende aos limites estabelecidos para a emissão irradiada.
Figura 5.13 - Gráfico com o resultado da medida utilizando-se detectores de pico e quase pico
para emissão irradiada e os limites estabelecidos.
76
Capítulo 6
Comentários e conclusões
6.1 - Comentários gerais
No Capítulo 1 descreveu-se a relevância do tema de compatibilidade eletromag-
nética, em equipamentos eletromédicos pela vital exigência de bom desempenho, e
em equipamentos de telecomunicações, pelo aumento na exigência de maior confia-
bilidade nos complexos sistemas de transmissão de dados. Mostraram-se os diagra-
mas em blocos dos sistemas de medição de emissão irradiada e conduzida, a motiva-
ção e os objetivos do trabalho. Apresentaram-se limitações no tempo de varredura
dos analisadores de espectros normalmente disponíveis, um problema crítico neste
tipo de avaliação.
No capítulo seguinte analisaram-se a interferência e a compatibilidade eletro-
magnética, destacando-se os transitórios elétricos rápidos, surtos, os efeitos da eletri-
cidade estática, as exigências de imunidade a sinais contínuos irradiados e conduzi-
dos e ensaios de avaliação correspondentes. No Capítulo 3 detalharam-se os ensaios
de susceptibilidade e interferências eletromagnéticas, com a descrição das execuções
das medidas dos fenômenos.
O Capítulo 4 descreve as características gerais das antenas, da câmara anecóica,
dos detectores de quase pico, de pico e de nível médio. Analisam-se também os
efeitos do ruído e sua quantificação por meio da figura de ruído. Mostrou-se a neces-
sidade do amplificador de baixo ruído e o circuito desenvolvido para seleção da
LISN, que possibilitou a automação do ensaio de emissão conduzida. As Figuras 4.6
e 4.7 mostram os resultados da perda por retorno das antenas bicônica e biconilog. A
antena bicônica apresentou descasamento de impedância principalmente na faixa de
freqüências baixas. Apesar disto, não existe necessidade de compensação, pois o
fator da antena já leva em consideração o descasamento. Indica relação entre a inten-
77
sidade de campo elétrico e a tensão entregue à carga. A importância da calibração
das antenas em laboratórios confiáveis é vital para os ensaios de emissão irradiada.
No capítulo seguinte descreveu-se o programa desenvolvido para as medições
das interferências analisadas, com os diagramas utilizados. Apresentaram-se os re-
sultados finais das medições e seus gráficos, detalhando-se os níveis medidos com os
detectores de pico, de quase pico e de nível médio, este último para a avaliação da
interferência conduzida.
O objetivo deste trabalho foi implementar programas para ensaios de interferên-
cia eletromagnética em equipamentos de telecomunicações, eletromédicos e outros
com certificação compulsória. Para caracterizar os problemas analisados, destacando
suas peculiaridades, apresentou-se um estudo dos tipos de perturbações eletromag-
néticas e os ensaios necessários para a aplicação e sua interpretação do desenvolvi-
mento de três programas para as medições. Pela exigência de investimento e altera-
ção da estrutura da câmara anecóica, não se implementou o posicionamento automá-
tico da altura da antena e de ajuste horizontal com mesa giratória. Para os testes, a
antena e o produto são posicionados manualmente.
A introdução do amplificador de baixo ruído possibilitou usar o analisador de es-
pectro disponível modelo E4407, da Agilent, com a redução do patamar de ruído,
conforme apresentado no item 4.6. Das informações na Tabela 4.1, os valores de
atenuação da câmara anecóica montada no Inatel ainda estão baixos, principalmente
nas freqüências inferiores, ocorrendo interferências na medida de emissão irradiada.
Principalmente entre 30MHz e 230MHz, aparecem sinais de estações de rádio, con-
trariando as especificações das normas [1]. Exige-se que o ruído ambiente esteja pelo
menos 6dB abaixo dos limites estabelecidos. Na Figura 6.1 percebem-se sinais das
estações de radiodifusão locais. Através de ajustes na pressão da porta da câmara
conseguiram-se melhorias da ordem de 15dB (Figura 6.2). Apesar dos ajustes os ní-
veis de intensidade de campo medidos dentro da câmara foram de aproximadamente
30dBµV/m que é o limiar normatizado para equipamentos classe B. [1]
78
Figura 6.1 - Medida do patamar de ruído da intensidade de campo elétrico da câmara anecóica na
faixa de 30MHz a 230MHz com a antena posicionada na horizontal antes da realização dos ajustes.
Figura 6.2 - Medida do patamar de ruído da intensidade de campo elétrico da câmara anecóica na
faixa de 30MHz a 230MHz com a antena posicionada na horizontal após ajustes realizados na porta.
6.2 - Conclusões
Desenvolveram-se três programas para ensaios de interferência eletromagnéticas,
sendo dois para emissão irradiada e um para emissão conduzida. Encontraram-se
dificuldades em relação à interface do computador com o analisador de espectros,
pois para o programa de emissão conduzida foram utilizadas as portas USB (univer-
79
sal serial bus) e a porta serial para comunicação com a LISN. O equipamento foi
conectado à porta USB com a interface Agilent modelo 82357A USB/GPIB. Nos
programas de emissão irradiada, utilizou-se a interface GPIB do computador através
de uma placa fabricada pela National Instruments (PCI GPIB IEEE 488.2). Outra
dificuldade na implementação dos programas foi o patamar de ruído do analisador de
espectros, que é elevado para a medida de emissão irradiada. A solução foi o empre-
go do amplificador de baixo ruído, como apresentado no capítulo 4.
Os programas possibilitaram ao Laboratório de Ensaios e Calibração do Inatel re-
alizar ensaios, com resultados descritos em gráficos (Figuras 5.9 e 5.13). Na emissão
conduzida têm-se as curvas para os condutores de fase e neutro. Apresentam-se as
medidas com o detector de pico, os limites estabelecidos por norma e os valores de
quase pico e de nível médio quando a especificação for ultrapassada. Na emissão
irradiada apresentam-se dois gráficos, um para faixa de 30MHz a 230MHz e outro
entre 230MHz e 1GHz. Destacam-se as medidas com o detector de pico e de quase
pico para os valores que ultrapassaram os limites. Os gráficos permitem ao organis-
mo certificador, fabricante, importador ou o solicitante uma avaliação sobre a con-
formidade do produto.
A ANATEL avaliou o laboratório segundo os requisitos necessários [12], inclu-
indo os ensaios de emissão irradiada e conduzida, passando a integrar a lista de labo-
ratórios avaliados no sitio da agência [24]. Conforme mostrado no Capítulo 1, sem os
programas não seriam possíveis os ensaios, pois os tempos despendidos na varredura
do analisador de espectros com os detectores de quase pico e de nível médio seriam
muito altos. Com este trabalho desenvolveram-se procedimentos de laboratório para
testes de transitórios elétricos rápidos, surtos, interferências por ESD, imunidade às
emissões irradiadas e conduzidas, além da obtenção dos valores originados nos pro-
dutos em análise. [25], [26] Descreveram-se nos Capítulos 2 e 3 os fenômenos e as
configurações envolvidas nos ensaios, tomando por referência as normas nacionais e
internacionais [1], [10],[12].
6.3 - Sugestões para trabalhos futuros
80
São necessários aperfeiçoamentos na blindagem eletromagnética da câmara e a
realização de novas medições para adequar suas características a limites mais severos
do controle de qualidade. A razão é que os efeitos de reflexões residuais das paredes
da câmara comprometem a confiabilidade das avaliações de certos produtos. Tam-
bém é importante um estudo das componentes de incerteza de medição e suas conse-
qüências nos testes de interferências propostos.
O programa para medida da emissão irradiada executa a tarefa somente para po-
sições fixas do EUT e da antena. Portanto, necessita-se de um suporte para posicio-
namento da antena com ajustes de altura e no plano horizontal através de uma mesa
giratória. Isto permitirá a identificação automática do ângulo de maior emissão de
interferência. A implementação dessa mesa e do posicionador de antena exigirão
novos programas para a automatização das medidas.
É importante efetuar estudos teóricos e práticos sobre medidas de intensidade de
campo. Existem equipamentos disponíveis para esta finalidade, como por exemplo, a
fonte de referência de campo (Field reference source) modelo 1410 da Comtest, que
gera sinais com espaçamento de 1MHz ou de 5MHz. Com as características da ante-
na deste gerador, conhecendo-se a freqüência e a distância da antena de medição,
determina-se o campo irradiado para comparação com as medidas práticas.
81
Anexo 1
Inicio
Configurar o analisador de espectros
utilizando o detector de pico.
Configurar freqüência inicial e final
Fazer varredura utilizando detector de
pico para faixa especificada
Armazenar os resultados obtidos em
uma matriz.
N
ível é maio
r
que limite?
Configurar analisador de espectros
utilizando o detector de quase pico para
a freqüência em que o nível foi ultra-
passado.
S
N
Incrementar
freqüência con-
forme resolução
do analisador.
S
Carregar o nível correspondente a
próxima freqüência
N
Configurar LISN para condutor neutro
Carregar o nível medido para a primei-
ra freqüência (ponto)
Armazenar e ordenar valor lido.
Fazer varredura utilizando detector de
quase pico para freqüência onde limite
foi ultra
p
assado.
Buscar pelo valor máximo.
x
istem outras
e
qüências a
e
rem compa-
das?
82
Incrementar freqüência conforme re-
solução do analisador
Há outra freqüência
a
ser comparada?
Armazenar valor
Configurar analisador com detector de nível
médio.
S
N
Gerar limites conforme estabelecido
Apresentar gráfico da
intensidade de campo
elétrico com valores de
pico e quase pico
Fi
m
Armazenar e ordenar valor lido.
Compensar atenuação da carga.
Fazer varredura utilizando detector de quase pico
para freqüência onde limite foi ultrapassado.
Buscar
p
elo valor máximo.
Foi executada a me-
dida para condutor
fase?
S
N
Configurar LISN para
condutor fase
Compensar atenuação da carga.
83
Anexo 2
Inicio
Configurar o analisador de espectros utili-
zando o detector de pico.
Configurar freqüência central para valor
inicial.
Fazer varredura utilizando detector de pico
para faixa especificada
Armazenar os resultados obtidos em uma
matriz.
Existe outra faixa de
freqüência para teste?
Incrementar freqüênci
a
central em 50MHz
Transformar para dBμV somando 107dB.
Compensar distância subtraindo 10,45dB
Compensar ganho amplificador
Armazenar e ordenar o valor do campo elé-
trico calculado
Campo elétrico é
maior que limite?
S
Somar o fator da antena corresponde a cada
freqüência ao resultado obtido.
N
S
N
Incrementar
freqüência con-
forme resolução
do analisador
x
istem outr
a
eqüências a
e
rem compa
-
adas?
S
Carregar o valor do campo elétrico
correspondente a freqüência
N
84
Configurar analisador de espectros utilizando
o detector de quase pico.
Armazenar e ordenar os valores de quase
pico.
Transformar
p
ara dB
μ
V somando 107dB
Compensar distância subtraindo 10,45dB
Com
p
ensar
g
anho am
p
lificado
r
Incrementar freqüência conforme resolução
do analisador
Há outra freqüência a
ser comparada?
Fazer varredura utilizando detector de quase
pico para freqüência onde limite foi ultrapas-
sado.
Somar o fator da antena corresponde a cad
a
freqüência ao resultado obtido.
S
N
Gerar limites
Apresentar gráfico da
intensidade de campo
elétrico com valores de
pico e quase pico
Fi
m
85
Referências Bibliográficas
[1] COMITÉ INTERNATIONAL SPÉCIAL DES PERTUBATIONS RADIOÉLÉTRIQUES. Indus-
trial, scientific and medical (ISM) radio-frequency equipment – Electromagnetic disturbance charac-
teristics – Limits and methods of measurements. CISPR 11:2003. Paris, 2003.
[2] COMITÉ INTERNATIONAL SPÉCIAL DES PERTUBATIONS RADIOÉLÉTRIQUES. Limits
and methods of measurement of radio interference characteristics of information technology equip-
ment. CISPR 22:1985. Paris, 1985.
[3] OTT, H. W. Noise reduction techniques in electronic systems. New York: John Wihey, 1976.
[4] KODALI, V. P. Engineering Eletromagnetic Compatibility - Principles, Measurements and Tech-
nologies IEEE Press, Nova York 1996.
[5] RAMO, S.; WHINNERY, J. R.; DUZER, T. van. Fields and Waves in Communication Electronics
Third Edition, New York: John Wiley & Sons, INC., 1993.
[6] COMITÉ INTERNATIONAL SPÉCIAL DES PERTUBATIONS RADIOÉLÉTRIQUES. Specifi-
cation for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods – Part 1-2: Radio dis-
turbance and immunity measuring apparatus – Ancillary equipment – Conducted disturbances.
CISPR 16-1-2:2006. Paris, 2006.
[7] AGILENT TECHNOLOGIES CORPORATION. ESA Spectrum Analyzers Documentation CD-
ROM Part Number: E4401-90491, 2005.
[8] DASH, G.R. Designing to avoid static ESD testing of digital devices, in Proc. IEEE International
Symp EMC, pp.262-272,1985.
[9] DUVVURY, C.; ROUNTREE, R. N.; MCPHEE R.A. ESD Protection: design and layout issues
for VLSI circuits, IEEE Trans Industry Applications, Vol. IA-25, pp.41-47, Jan. 1989.
[10] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4-4: Testing and measurement techniques – Electrical fast transient/burst immunity
test. CEI IEC 61000-4-4. Geneva, 2004.
[11] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 4: Electrical fast transient/burst
immunity test. CEI IEC 1000-4-4. Geneva, 1995.
[12] AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES (ANATEL). Regulamento para certifica-
ção de equipamentos de telecomunicações quanto aos aspectos de compatibilidade eletromagnética.
Anexo à Resolução nº 442, 2006.
[13] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4-5: Testing and measurement techniques – Surge immunity test. CEI IEC 61000-4-5.
Geneva, 2001.
[14] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostatic discharge immunity tests. CEI
IEC 61000-4-2. Geneva, 2001
86
[15] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4-3: Testing and measurement techniques – Radiated, radio-frequency, electromagnetic
field immunity test. CEI IEC 61000-4-3. Geneva, 2006
[16] INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Electromagnetic compatibility
(EMC) – Part 4-6: Testing and measurement techniques – Immunity to conducted disturbances, in-
duced by radio-frequency field. CEI IEC 61000-4-6. Geneva, 2006.
[17] KRAUS, J. D. Antennas, New York, MacGraw-Hill, 1950.
[18] SCHOLLER, B. Biconical dipole antenna test documentation. Rohde & Schwarz Doc.
4000.7752.01-T-07.00, 27.03.2007
[19] GALVÃO, B. S. M. C. Antena Biconilog – relatório de ensaios. Laboratório de Integração e
Testes. Relatório nº INT16-R01 2ª versão, 02.11.2005.
[20] AGILENT TECHNOLOGIES CORPORATION. Making Precompliance Conducted and Radi-
ated Emissions Measurements with EMC Analyzers. Application Note Agilent AN 1328. Palo Alto:
Agilent Technologies, 1995.
[21] KRAUSS, H. L., BOSTIAN, C. W., RAAB, F. H. Solid State Radio Engineeriong. Fisrt edition.
New York, John Wiley & Sons, 1980
[22] AGILENT TECHNOLOGIES CORPORATION. Spectrum Analysis Basics. Application Note
Agilent AN 150. Palo Alto: Agilent Technologies, 2005.
[23] NATIONAL INSTRUMENTS, User Manual LABVIEW
TM
, Austin, 2000.
[24] LABORATÓRIOS AVALIADOS PELA AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES
(ANATEL). Disponível em <www.anatel.gov.br>. Acesso em 23 de junho de 2008.
[25] MAGALHÃES G. V. B., RIBEIRO J. A. J., VOLPATO R. M., Automação dos ensaios de emis-
são irradiada e conduzida. Induscon – VII Conferência Internacional de Aplicações Industriais. Poços
de Caldas, 2008 (Publicado).
[26] MAGALHÃES G. V. B., RIBEIRO J. A. J., VOLPATO R. M., Programas para medição de
emissão irradiada e conduzida. Enqualab – Congresso da Qualidade em Metrologia Rede Metrológica
do Estado de São Paulo. São Paulo, 2008 (Publicado).
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