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Diseño y estudio de una sonda de campo cercano de placa de circuito impreso de banda ancha

Autores: Martinez, Pedro A.; Navarro, Enrique A.; Victoria, Jorge; Suarez, Adrian; Torres, Jose; Alcarria, Antonio; Perez, Joaquin; Amaro, Andrea; Menendez, Abraham; Soret, Jesus

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Diseño y estudio de una sonda de campo cercano de placa de circuito impreso de banda ancha


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Sonda de campo magnético
PCB
Fuente de EMI
Modelo de simulación FEM
Sensibilidad
Rango de frecuencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las sondas de campo cercano magnético (NFP) representan una herramienta adecuada para medir el nivel de campo magnético de una pequeña fuente de interferencia electromagnética (EMI). Este tipo de antena es útil como sonda de campo magnético para mediciones de EMC previas a la conformidad o tareas de depuración, ya que el usuario puede escanear una placa de circuito impreso (PCB) en busca de lugares con campos magnéticos fuertes. Cuando se encuentra un punto de campo fuerte, el diseñador debería verificar el diseño de la PCB y la ubicación de los componentes en esa área para detectar si esto podría resultar en una fuente de EMI. Esta contribución se centra en analizar el rendimiento de una NFP de campo magnético fácil de construir y de bajo costo diseñada y fabricada utilizando una disposición estándar de PCB. De esta manera, se analizan el rango de frecuencia y la sensibilidad de la NFP-PCB a través de un modelo de simulación de Método de Elementos Finitos (FEM) que permite evaluar su sensibilidad y rango de frecuencia efectiva. Los resultados numéricos obtenidos con los modelos FEM son validados con mediciones para verificar el diseño y rendimiento de nuestra NFP. El modelo FEM reproduce el procedimiento experimental, que se utiliza para evaluar el rendimiento de la NFP en términos de sensibilidad mediante la distribución de campo cercano simulada. La NFP-PCB tiene casi una respuesta plana de 180 MHz a 6 GHz, con una casi perfecta concordancia entre los resultados numéricos y experimentales de S21. Los resultados numéricos muestran una pérdida de transmisión promedio de -27.9 dB considerando el ancho de banda de respuesta plana, mientras que el experimental es de -29.7 dB. Finalmente, la NFP diseñada se compara con dos sondas comerciales de alta calidad para analizar su rendimiento.

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