2009-ben, 5 éves EU-tagsággal a hátunk mögött, elengedhetetlenné vált a hazai elektronikai kultúra rendszerváltása a CE jelöléshez is szükséges elektromágneses összeférhetőség (EMC) vonatkozásában is. Lengyelországban már 16 akkreditált EMC-laboratórium működik, míg Magyarországon csak egy!Az EMC-téma annál is inkább aktuális, mert EMC-témakörben 2004. december 31.-én megjelent az új, 2004/108/EK irányelv, amely a régit hatályon kívül helyezi. Az új irányelvet a tagállamoknak 2007. július 20-áig kellett hatályba léptetniük. Az EMC-szabályozás a termékbiztonság része. Csak olyan termékek kerülhetnek piacra, amelyek megfelelnek az EMC-előírásoknak. Újdonság, hogy a gyártók nem csak a kijelölt szervezeteket kereshetik meg, hanem saját maguk is elvégezhetik a Megfelelőségi nyilatkozat kialakításához szükséges vizsgálatokat, melyekhez igénybe lehet venni az EMC-laboratóriumok szolgáltatásait

1998-ban, még a TKI egyik vezetőjeként értékesítettem egy jó nevű német cégnek egy speciális műszert. Elvárták a CE jelölést (az LVD és EMC EK irányelvek alapján), ehhez kapcsolódva meghatározták, hogy EMC szempontból a készülék feleljen meg az információtechnikai termékekre vonatkozó EN 50082-2 (általános elektromágneses immunitás, ipari környezet) és az EN 50081-1 szabványnak (általános elektromágneses zavarkibocsátás, lakossági környezet). Az csak természetes, hogy mindkét szabványban a szigorúbb előírásoknak kellett megfelelni: a készülék viselje csak el az ipari környezetet, de ne bocsásson ki több zavart, mint amennyit lakókörnyezetben szabadna.
Akkoriban még nem volt a hazai piacon hozzáférhető és megfelelő reflexiómentes EMC-mérőkamra, a szabadtéri mérések pedig városi környezetben nehézséget jelentettek. Végül a német cég saját EMC-laboratóriuma végezte el a vizsgálatot, ők ugyanis rendelkeztek a székhelyükön egy kisebb méretű EMC-mérőkamrával és egy vidéki, teljesen szabványos szabadtéri mérőhellyel is. Harmadik nekifutásra, komoly erőfeszítések árán, tömítések és szűrések gondos alkalmazásával és Tatár Sándor kollégánk műszaki segítségével sikerült megfelelni a német cég elvárásainak és a szabványok előírásainak. Tatár Sándor ma a T-Network EMC-laboratóriumának vezetője. 1999-ben a T-Network Kft. - akkori nevén TKI-Network Kft. - tervezte és készítette el a HIF reflexiómentes EMC-mérőkamráját. 2005-ben a MEEI reflexiómentes EMC-mérőkamráját is a T-Network Kft. tervezte és készítette. Mindkét projektet Tatár Sándor kollégám vezette.

A T-Network EMC-laboratórium

Többek között a hazai elektronikai ipar fellendülésében bízva, a piacot felmérve vágtunk bele 2006-ban saját telephelyünkön egy saját EMC-laboratórium létrehozásába. Közel 74 millió forint, vissza nem térítendő GVOP 3.3.3 KKV k+f-támogatást nyertünk el, az önrészünk 60 millió forint volt. Megtapasztaltuk, milyen drága és hosszadalmas egy EMC-labor kifejlesztése, létrehozása. Határidőre elkészültünk.
Két árnyékolt és reflexiómentesített kamránk van. Az egyik "semi anechoic" típusú 6,4×8,4 m alapterületű, 5,5 m mennyezeti magasságú kamrában az EN50147-2 szabványnak megfelelő mérési feltételek mellett az asztali, vagy padlón álló készülékek, illetve készülékekből összeállított rendszerek "fully compliance" EN61000-6-3 (lakóhelyi környezetre vonatkozó), illetve az EN61000-6-4 (ipari környezetre vonatkozó) szabvány szerinti zavarsugárzás-vizsgálatára van lehetőség, 3 méteres mérési távolsággal. A vizsgált készülékek alapterülete 1×1 m, magassága pedig akár 2 m is lehet. A másik "fully anechoic" típusú, 5,0×7,2 m alapterületű, 3,8 m mennyezeti magasságú kamrában a sugárzott zavarokkal szembeni tűrőképesség (immunitás) az EN61000-6-1 (lakóhelyi környezetre vonatkozó), illetve az EN61000-6-2 (ipari környezetre vonatkozó) szabvány szerinti vizsgálatát lehet elvégezni EN61000-4-3 szabványnak megfelelő feltételek között. Rendelkezünk egy 4 méteres antennavezérlő árboccal, vásárolt és saját fejlesztésű, különleges antennákkal és a szükséges erősítőkkel, műszerekkel. Az antenna a legolcsóbb erősítő!
Az 50 ... 2000 Hz-es tartományban végzendő erősáramú hálózati mérésekhez egy közös hazai fejlesztés eredményeként elkészült egy harmonikus tesztgenerátor, beépített spektrumanalizátor-funkcióval. A frekvenciahatárok kitolódása és egyedi igények megjelenése miatt további EMC műszerek fejlesztésén is dolgozunk. Ez igen eszközigényes szakma, és nem tudunk mindent megvásárolni.

A kamrák konstrukciójáról

Az EMC-labor legdrágább mérőműszere maga a kamra. A szokványos EMC-kamra egy rádiófrekvenciás abszorberrel bélelt Faraday kalitka. Először építészetileg kialakítottuk a befogadótermeket, a falfelületeket, majd készítettünk egy fa rácsszerkezetet. Ez hordozza az egyrétegű, acéllemezes árnyékolóréteget. (Választhattunk volna teljesen acélszerkezetes öntartó konstrukciót is, de a konkrét műszaki adottságokat és a költséghatékonyságot is figyelembe vettük.) A rádiófrekvenciás árnyékolás megkövetelte az acéllemez táblák precíz méretét és a gondos tömítéseket, leszorításokat. 100 dB-t megközelítő árnyékolási csillapítást értünk el 1 réteg, 0,8 mm-es horganyzott acéllemezzel. Az árnyékolt ajtókat, beleértve a rugókat is, mi terveztük. Az átadópanelbe épített tápellátás- és jelvezetékszűrők is saját fejlesztésűek. Az abszorber réteg kialakítását számítógépes szimuláció előzte meg. A sugárzott zavarok mérése a 30 és 1000 MHz közötti sávban történik egy olyan "semi anechoic" mérőkamrában, ahol a normalizált mérőhelyi csillapítás (NSA) eltérése az EN 50147-2 szabványban megadott szabadtéri mérőhelyi csillapítástól nem haladhatja meg a 4 dB-t. Ennek a feltételnek a biztosításához reflexiómentesíteni kell a kamrát. A padlóra nem szabad abszorbert tenni, csak a falakra és a mennyezetre. A legtöbb kamrában ferritcsempéket alkalmaznak abszoberként. Mi is így tettünk. Több ezer ferritcsempe borítja a falakat és a mennyezetet. Ennek reflexiója azonban 500 MHz felett, 1000 MHz-hez közeledve -20 dB-ről lemegy -12 dB-re, merőleges beesési szögnél. Ferde beesési szögeknél felére-harmadára is csökkenhet a reflexió. Bizonyos szenzitív területekre, az egész falfelület töredékére felhelyeztünk egy saját fejlesztésű cellás abszorberréteget. Ezzel javítottuk fel a ferritcsempét. 1000 MHz felett is tudunk majd mérni. Sikeresen kalibráltuk a kamrát az előírt 30 és 1000 MHz között. A kalibrálószoftvert is mi készítettük, ugyanúgy, ahogy a legtöbb mérésvezérlő szoftvert is. A másik, ún. "fully anechoic" kamrában főleg immunitásméréseket végzünk. Itt a több mint 100 négyzetméteres falfelületből mindössze 9 négyzetmétert borít ferritcsempe, a többit saját fejlesztésű, olcsó cellás abszorber, mely lapraszerelt és grafitozott lapokból állítjuk össze a helyszínen. Ezt a kamrát sikeresen kalibráltuk térhomogenitásra.

Gyakorlati mérési tapasztalatok
Nap mint nap más készülékeket mérünk. Mindent elvállalunk, ami műszakilag megoldható. Ha például valaki GPS-t tartalmazó készüléket hoz, akkor a műhold jelét bevezetjük a kamrába. Sok az ipari készülék is, de egyre több orvostechnikai műszert is vizsgálunk.
Szükség van EMC-laboratóriumra! Az eddig megvizsgált készülékek közül többen fennakadtak az első akadályokon. Ilyenkor tanácsokkal, megoldásokkal segítünk, hiszen egy barátságos EMC-laborból csak elégedett ügyfél távozhat. Tipikus, hogy a készülékek ESD-védelme nem tökéletes. Amikor az előírt több kilovoltos feszültséget a készülék háza megkapja, kiesik a normálműködésből, általában újraindul (reset). Ilyenkor tanácsoljuk az ESD-védelem módosítását. A másik gyakori probléma, hogy a készülékhez csatlakozó kábelek a kérdéses 30 ... 1000 MHz tartományban már igencsak antennaként viselkednek. Ha nincs rendben a készülék és kábeleinek árnyékolása, tömítése, földelése, a készülék belsejében általában megtalálható oszcillátorok zavarjelei az előírtnál magasabb szinteken sugároznak. A sugárzott zavarokkal szembeni immunitásvizsgálatoknál is sokan kiesnek. 10 V/m térerősséget nem minden elektronika visel el! Gépkocsi-elektronikáknál ennél jóval nagyobb értékeket is előírnak. A méréseknél alkalmazandó módszereket, elrendezéseket és határértékeket különböző általános EMC-szabványok és EMC-termékszabványok írják elő. A konkrét készülék vagy eszköz EMC-mérését gondos felkészülési munka előzi meg. Segítséget jelent, ha a készülék fejlesztője, gyártója pontosan ismeri az EMC-megfelelőség rá vonatkozó szabványát, és esetleg már rendelkezik egy EMC-mérési tervvel is. Ez nagyon ritka eset. A következő gyakorlati kérdés, amiben a labor és a megrendelő együtt kell működjön, az immunitásvizsgálat alatti funkcionális működés észlelése és dokumentálása. Immunitásmérés alatt a vizsgálandó készüléket működtetni kell. A vizsgálat azt célozza, kibírja-e a készülék a külső elektromágneses behatásokat. Ehhez pedig laboratóriumi körülmények között szükséges működési környezetet létrehozni, amelyben dokumentálható a működés. Detektálni kell, hogy például melyik külső zavarfrekvencián működött hibásan a vizsgált készülék.
Az egyik legfontosabb, átmeneti jellegű gyakorlati kérdés egy labornál az akkreditálás, mely igen költséges és nem is kötelező. A CE-megfelelőségi nyilatkozat kiállításához kapcsolódó EMC-vizsgálatok végzéséhez a legtöbb esetben nem is előírás az akkreditált labor igénybevétele. A potenciális megrendelők azonban gyakran ragaszkodnak az akkreditáláshoz. Alkalmazkodunk a piaci és jogi feltételekhez.
Végül szeretném megjegyezni, hogy a hazai EMC-kultúra elterjedése hosszú tanulási folyamat, amelyben a szereplők együttműködő partnerek. Mi barátságos partnerek vagyunk!