Cella GTEM nei test EMC: funzionamento, applicazioni e NMR-CUBE

Viviamo circondati da onde elettromagnetiche. Dagli smartphone ai forni a microonde, dai dispositivi di rete agli impianti industriali: siamo costantemente esposti a campi elettromagnetici di varia intensità e frequenza. Ma cosa succede quando queste onde interferiscono con il funzionamento dei nostri dispositivi elettronici?

Ogni giorno, utilizziamo strumenti che devono garantire affidabilità assoluta: un pulsante d'emergenza, un sistema di controllo industriale, un dispositivo medico. Se questi apparecchi subissero interferenze elettromagnetiche, potrebbero smettere di funzionare correttamente, con conseguenze potenzialmente pericolose. Come possiamo essere certi che siano immuni a questi disturbi? La risposta sta nei test di compatibilità elettromagnetica (EMC), e tra gli strumenti più utilizzati per eseguire queste verifiche troviamo la cella GTEM (fig.1), apprezzata per la sua versatilità ed efficacia.

Cella GTEM e cella TEM: cosa sono?

La cella GTEM (Gigahertz Transverse Electromagnetic Mode Cell) è un’evoluzione delle tradizionali cella TEM (Transverse Electromagnetic Mode Cell) (fig.2). Mentre la cella TEM è stata una delle prime soluzioni adottate per i test EMC, con una struttura di forma parallelepipeda e limitata a frequenze più basse (fino a 1 GHz), la cella GTEM è stata progettata per gestire un intervallo di frequenze più ampio, arrivando fino a diverse decine di gigahertz. Questo la rende ideale per dispositivi moderni, come smartphone, dispositivi wireless e applicazioni nel settore medicale o aerospaziale.

La cella GTEM offre numerosi vantaggi rispetto alla cella TEM: grazie alla sua struttura affusolata e al setto interno che stabilizza il campo elettromagnetico, la GTEM è in grado di soddisfare i test di immunità ed emissione radiata con un notevole risparmio in termini non solo temporali, ma anche economici. Inoltre, la sua forma compatta consente di eseguire test in spazi ristretti, riducendo così la necessità di grandi camere anecoiche.

Come funziona la cella GTEM?

All'interno della cella GTEM è possibile generare campi elettromagnetici con un buon livello di uniformità, permettendo di testare i dispositivi esposti a onde elettromagnetiche controllate (fig.3). I test possono essere di due tipi:

Misurazione delle emissioni elettromagnetiche: per verificare quanto un dispositivo emette campi elettromagnetici;
Test di immunità: per testare l’immunità del dispositivo sotto test alle interferenze esterne.

Grazie alla sua efficienza e alla possibilità di operare su frequenze fino a gigahertz, alla sua compattezza e versatilità, la cella GTEM costituisce una valida alternativa alla camera anecoica.

L'importanza del corretto posizionamento nei test EMC

Un aspetto fondamentale per l'affidabilità dei test è il corretto posizionamento del dispositivo (EUT) all’interno della cella. Per garantire misurazioni precise, è cruciale evitare che il supporto interferisca con il campo elettromagnetico generato. Da questa esigenza nasce l'nasce l'NMR-CUBE, un supporto amagnetico progettato per eliminare le problematiche legate al posizionamento nei test EMC. Grazie alla sua struttura, riduce significativamente le riflessioni, permettendo di ottenere risultati più accurati e affidabili.

Normative di riferimento e conformità EMC

L'uso delle celle GTEM nei test EMC è regolamentato da normative internazionali, tra cui la CEI EN 61000-4-3, che stabilisce i metodi di prova per l’immunità ai campi elettromagnetici irradiati. Questo è uno degli standard più rilevanti per i test effettuati con le celle GTEM, poiché regola come i dispositivi devono resistere alle interferenze da campi elettromagnetici ad alta frequenza. I produttori che desiderano certificare i propri dispositivi per garantire la loro conformità e sicurezza devono sottoporli a test rigorosi secondo queste normative, che includono anche altri standard relativi all'immunità a disturbi elettrostatici e ai segnali condotti, come la CEI EN 61000-4-2 e la CEI EN 61000-4-6.

In conclusione le celle GTEM sono un ottimo strumento per i test EMC, grazie al loro ampio intervallo di frequenze e alle loro dimensioni relativamente ridotte. In più, l'uso combinato con strumenti innovativi, come l'NMR-CUBE, migliora sensibilmente l’affidabilità e qualità dei test.