L’équipe d’ingénieurs d’Ubiquiti basée à Salt Lake City, Utah, États-Unis a agrandi son laboratoire de conformité réglementaire et de développement technique pour y inclure des chambres anéchoïdes de pointe : la chambre anéchoïque multi-axes de 10/5/3 m et la chambre anéchoïque à toit en dôme de 3 m.
Cette expansion du laboratoire nous permet d’accélérer les cycles de développement des produits, de garantir la qualité des produits et d’améliorer notre délai de commercialisation dans un nombre croissant de pays.
Chambre anéchoïque à axes multiples de 10/5/3 m
La chambre Frankonia SAC-10 Plus Triton (19,21 m x 12,08 m x 8,18 m) est le modèle haut de gamme du fabricant. C’est le seul modèle de ce type au monde en dehors du laboratoire du fabricant.
Le facteur de forme spécialisé « Triton » nous permet d’avoir trois installations différentes de test d’émission et d’immunité en place en même temps :
- Axe de test 1 : émissions à basse fréquence conformes à la norme ANSI C.63.4 + CISPR 16-1-4 (NSA)
- Axe de test 2 : émissions haute fréquence et RF conformes à la norme ANSI C.63.10 + CISPR 16-1-4 (SVSWR)
- Axe de test 3 : Immunité RF rayonnée conforme à la norme IEC/EN61000-4-3 (FU)
Grâce à cette configuration, nos ingénieurs peuvent effectuer les procédures requises en matière d’interférence électromagnétique (EMI) et de susceptibilité électromagnétique (EMS) avec des changements de configuration réduits, ce qui permet de gagner des heures à chaque test itératif. Le fait de conserver la même configuration réduit le temps nécessaire pour effectuer les tests et les rend reproductibles.
L’appareil à tester (Device Under Test, DUT, en anglais) est placé sur une table non réfléchissante (en styromousse) au dessus d’un plateau tournant. Une automatisation poussée des tests actionne l’équipement de test, les antennes et la table tournante tout en effectuant les tests requis sous tous les angles.
Les chambres anéchoïdes offrent une excellente isolation contre les interférences du milieu environnant. Des absorbeurs soigneusement conçus et positionnés éliminent de manière significative les réflexions des radiofréquences (RF). La chambre Triton SAC-10 Plus offre une gamme de fréquences de mesure de 9 kHz à 40 GHz. Le blindage extérieur en métal offre une atténuation de plus de 100 dB par rapport au monde extérieur.
Quelle est l’atténuation de 100 dB en pratique ? Prenons le cas d’une macro-station de base LTE au sommet d’une tour qui possède des antennes à gain élevé à une distance de 5 m de la chambre. Pour obtenir le service à l’intérieur de la chambre, le téléphone a besoin d’un niveau de signal d’au moins -100 dBm. Avec un équipement typique, le niveau du signal reste inférieur à -100 dBm à l’intérieur de la chambre et il n’y a pas de service LTE.
Chambre anéchoïque à toit en dôme de 3 m
L’autre chambre nouvellement construite, le Frankonia SAC-3 Plus L (9,23 m x 6,53 m x 6,00 m), est une salle d’essai de compatibilité électromagnétique (CEM) polyvalente et entièrement conforme. Nous utilisons cette chambre pour les tests d’émissions et d’immunité en parallèle avec la chambre SAC-10, plus grande.
La conception du toit en forme de dôme combinée aux absorbeurs RF minimise les réflexions et offre d’excellentes performances de mesure. La chambre SAC-3 offre une isolation de plus de 110 dB par rapport au monde extérieur. Semblable à la grande chambre, les routines de test entièrement automatisées contrôlent la hauteur de la table tournante et de l’antenne, ainsi que le fonctionnement des équipements de test.
Anéchoïque – Pas de réflexions
Les chambres anéchoïques permettent de réduire considérablement les réflexions et les niveaux d’interférence externe, ce qui rend les mesures répétables et précises.
Les ondes électromagnétiques se propagent, se réfléchissent et se réfractent différemment selon la fréquence et les structures environnantes. Les techniques suivantes sont importantes pour la conception des RF et des chambres anéchoïques.
Forme de la salle
Les formes irrégulières réduisent les hot spots grâce aux ondes réfléchies qui s’amplifient et s’additionnent
Dispositif de test et placement de l’antenne
Les appareils sont placés dans des endroits spécifiques, appelés zones silencieuses, pour une meilleure précision
Antennes directionnelles
Les mesures utilisent des antennes directionnelles, réduisant l’impact des réflexions potentiellement restantes et amplifiant les signaux observés.
Absorbeurs de RF en forme de pyramide
Les absorbeurs en forme de pyramide recouverts d’un matériau spécial provoquent un changement d’impédance progressif pour les ondes radio et minimisent les réflexions. Les absorbeurs sont placés stratégiquement dans des zones qui provoqueraient des réflexions à chaque installation de test.
Feuilles d’absorption RF
Les feuilles d’absorption RF, faites de matériaux multicouches absorbant les RF, réduisent l’amplitude des réflexions.
Absorbeurs magnétiques
Les absorbeurs magnétiques utilisent un matériau de remplissage aux propriétés ferromagnétiques, qui provoque une perte élevée pour une large gamme de fréquences.
Bien que nos chambres permettent une réduction drastique des réflexions RF, elles ne sont pas conçues pour être complètement anéchoïques (c’est-à-dire semi-anéchoïques).
Effectuer des mesures dans une chambre anéchoïque a certaines conséquences uniques. La technologie MIMO (Multiple-input, multiple-output) utilisée dans le Wi-Fi repose sur de multiples trajets de signaux spatiaux créés par les réflexions. Les mesures de performance, par exemple le débit, nécessitent l’ajout de matériaux métalliques réfléchissant les radiofréquences à l’intérieur de la chambre. Même dans un environnement parfaitement exempt d’interférences, en l’absence de réflexions et de propagation par trajets multiples, les débits Wi-Fi sont faibles.
La salle de contrôle accueille les équipements de test
Lorsque la porte d’une chambre est fermée, les ingénieurs travaillent dans la salle de contrôle blindée avec l’équipement de test à côté de la chambre et supervisent le déroulement des tests. Cela permet d’éliminer toute source potentielle d’émissions qui pourrait interférer avec les essais. Des caméras à l’intérieur de la chambre permettent de s’assurer que la configuration du test reste intacte grâce à des réglages automatisés de la position de l’objet sous essai et de l’antenne.
Précision pour les certifications, un délai de mise sur le marché plus court
Les gouvernements réglementent fortement les RF, les EMC et les tests de sécurité. La Commission fédérale des communications (FCC), Innovation, Science et Développement économique Canada (ISED), et les directives de l’Union européenne (marque CE), réglementent les dispositifs RF et les interférences potentielles aux opérations autorisées respectivement pour les États-Unis, le Canada et l’Union européenne.
Comme toutes les régions et tous les pays ont leurs propres réglementations, l’effort de test qui en résulte pour chaque nouveau produit est important. La nouvelle accréditation du laboratoire de Salt Lake City par le National Voluntary Laboratory Accreditation Program (NVLAP) du National Institute of Standards and Technology (NIST) signifie que nos ingénieurs peuvent effectuer un large éventail de tests de performance et de conformité réglementaire, ce qui accélère la mise sur le marché des produits.
Ce sont les exigences de test les plus courantes :
- Paramètres RF
- Performances RF, limites et exigences pour les émetteurs
- Émissions rayonnées et conduites
- Limite les émissions involontaires dans les différentes bandes de fréquences et le mode d’essai
- Immunité par rayonnement et par conduction
- Test de sensibilité du produit à l’énergie radioélectrique externe, garantissant la fiabilité du produit
- Décharge statique, surtension et immunité transitoire rapide
- Garantit que le produit peut résister à des pics de tension et de courant de différentes magnitudes et de différents types sans dégradation des performances ou comportement anormal
- Sécurité des produits
- Tests visant à garantir que les normes de sécurité internationales sont respectées ou dépassées afin de réduire le danger pour l’homme et l’environnement
Traduit de l’article du blog anglais par Veli-Pekka Ketonen. Voir l’original ici : Ubiquiti Anechoic Chambers