Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Maciej SURMA"

OBWODY ZASILANIA DWUPOLARYZACYJNYCH UKŁADÓW ANTENOWYCH O DUŻEJ IZOLACJI DOI:10.15199/59.2015.4.42


  Artykuł porusza wybrane zagadnienia kon­strukcji obwodów zasilania liniowych układów antenowych dla sieci bezprzewodowych stosujących technikę MIMO 2x2 wraz z odbiorem zbiorczym polaryzacyjnym. Pokaza­no, jak realizacja układu dystrybucji mocy dla obu polary­zacji wpływa na uzyskiwane izolacje pomiędzy wrotami anteny. Zamieszczono wyniki symulacji komputerowych i pomiarów wykonanych na prototypach anten. 1. WSTĘP Wzrost przepustowości systemów bezprzewodowej transmisji danych realizowany jest powszechnie przez zastosowanie techniki wieloantenowej MIMO (ang. Multiple Input Multiple Output), gdzie informacja transmitowana jest między nadajnikiem i odbiornikiem przy zastosowaniu wielu strumieni danych [1]. Dla osią­gnięcia dużej efektywności tej techniki konieczny jest brak korelacji wzajemnej pomiędzy transmitowanymi sygnałami. Oczywistym wy[...]

Influence of Layer Stackup and Decoupling Capacitors Placement on Power Delivery Network Impedance DOI:10.15199/48.2018.02.16

Czytaj za darmo! »

Power delivery network (PDN) is nowadays one of the crucial issue of multi-layer printed circuit boards (PCB) design process [1]-[3]. As the operating frequency increases and supply voltages decrease, achieving of very low impedance of PDN in wide frequency band becomes the fundamental aspect of signal integrity and electromagnetic compatibility requirements. Obviously, the most important task of PDN is to keep the voltage across power pins of integrated circuits (IC) stable with possible low level of ripple noise for given IC current fluctuations. The PDN of typical circuit consists of voltage regulator module (VRM), bulk and decoupling capacitors and all interconnects between VRM and the pads on the IC chips. The impedance of PDN can be relatively easy to control for lower frequencies, where VRM and bulk capacitors dominates the performance of power network. When the frequency increases the PDN properties are determined by both decoupling capacitors (their parameters, placement and mounting techniques) and impedance of the PCB power planes (layer stackup) which makes the PDN impedance variations harder to predict [4]-[6]. For the highest frequencies where self-resonances of PCB cavities appear, the PDN impedance can be effectively simulated by using of full-wave 3D solvers only [1]. The main purpose of this paper is to analyze and discuss frequency variation of PDN impedance for different configurations of PCB stackups and decoupling capacitors placement and mounting techniques. All numerical calculations are performed by commercial software HyperLynx of Mentor Graphics [8]. The purpose of the article is mainly educational. The paper is addressed for those who design of multi-layer printed circuit boards. The results are intended to systematize knowledge and to deal with myths about the influence of decoupling capacitors on impedance of power delivery network. Impedance of power planes Contemporary printed circuits are[...]

Pełnofalowa analiza odporności elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane DOI:10.15199/48.2018.02.17

Czytaj za darmo! »

Podczas projektowania urządzeń elektronicznych, zagadnienia kompatybilności elektromagnetycznej (ang. ElectroMagnetic Compatibility - EMC) należy uwzględniać na jak najwcześniejszym etapie. Pozwala to uniknąć wielu problemów związanych z emisją i odpornością przy zastosowaniu możliwie najmniej kosztownych rozwiązań. Wymagania odnośnie EMC są tym bardziej restrykcyjne, im poważniejsze mogą być konsekwencję nieprawidłowo działającego urządzenia - stąd największy nacisk na problem kładziony jest w trakcie projektowania układów wykorzystywanych w sprzęcie wojskowym, medycznym oraz w branży lotniczej i samochodowej. Nic więc dziwnego, że zagadnienia EMC stanowią istotną część projektu elektrycznego i mechanicznego na długo przed powstaniem pierwszego prototypu [1]. Obecnie jest to o tyle ułatwione, że współczesne narzędzia EDA (ang. Electronic Design Automation) wspomagające etap projektowania umożliwiają również analizy EMC. Narzędzia te są tak efektywne, że pozwalają inżynierom na wirtualne testy i lepsze zrozumienie nawet bardzo złożonych zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej [2], [3]. Biorąc pod uwagę możliwość stosunkowo łatwego tworzenia modeli numerycznych jak i dokładność otrzymywanych wyników, nic dziwnego, że symulacje komputerowe pełnią coraz większą rolę na etapie projektowania urządzeń elektronicznych [4]. Brak odporności na zakłócenia promieniowane może być poważnym problemem w przypadku urządzeń przetwarzających sygnały o bardzo małych amplitudach. Dobrym przykładem są tutaj niektóre urządzenia medyczne, wykorzystywane do odczytu i analizy elektrycznej aktywności ciała ludzkiego [5]. Sprzęt ten może być potencjalnie bardzo łatwo zakłócony przez zewnętrzne pola elektromagnetyczne (EM). Nie jest to zaskakujące, jeśli uwzględnimy, że natężenie pola elektrycznego w pobliżu wielu urządzeń radiowych może sięgać dziesiątek V/m [6]- [9]. W przypadku urządzeń medycznych podłączanych do pacjenta za pomocą przewo[...]

Badanie odporności aparatury medycznej na zaburzenia elektromagnetyczne pochodzące od współczesnych systemów radiokomunikacyjnych

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki badania oddziaływania zaburzeń elektromagnetycznych na urządzenie medyczne składające się z dwukanałowego toru EKG oraz toru reograficznego. Badania odporności przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN 60601-1-2:2007 oraz dla sygnałów zaburzających pochodzących od urządzeń sieci telefonii komórkowej, jak i sieci WLAN. Artykuł stanowi przyczynek do dyskusji na temat konieczności badania odporności sprzętu medycznego na zaburzenia promieniowane pochodzące od urządzeń współczesnych systemów radiokomunikacyjnych. Abstract. The paper presents the results of the impact of electromagnetic disturbances on the medical device consisting of a two-channel ECG and bioimpedance channel. The study was conducted in accordance with PN-EN 60601-1-2:2007 and using signals from cellular telephony and WLAN networks. The paper is a contribution to the discussion about the need to examine the immunity of medical devices to disturbances radiated from nowadays radio systems equipment. (The impact of electromagnetic disturbances on the medical device) Słowa kluczowe: kompatybilność elektromagnetyczna, urządzenia medyczne, odporność na zaburzenia promieniowane. Keywords: electromagnetic compatibility, medical devices, radiated emission immunity. Wstęp Znakomita większość współcześnie stosowanych diagnostycznych urządzeń medycznych wymaga przetwarzania bardzo słabych sygnałów elektrycznych. Konsekwencją tego jest potencjalnie duża wrażliwość urządzeń medycznych na zaburzenia elektromagnetyczne. Jest to o tyle niebezpieczne, że od urządzeń tych, z racji pełnionych funkcji, wymagany jest bardzo wysoki poziom niezawodności. Zgodnie z obowiązującym w krajach Unii Europejskiej prawem, wszystkie urządzenia medyczne wprowadzane do obrotu muszą spełniać wymagania zasadnicze dyrektywy 93/42/EEC [1]. Według zharmonizowanej z dyrektywą normy PN-EN 60601-1-2:2007 [2] dotyczącej kompatybilności elektromagnetycznej elektrycznej aparatury medycznej[...]

Ocena wpływu zaburzeń emitowanych przez urządzenia telefonii komórkowej GSM na aparaturę elektrokardiograficzną

Czytaj za darmo! »

W artykule podjęto próbę oceny wpływu zaburzeń na układ wejściowy elektrokardiografu. Jako źródła zaburzeń wybrano zarówno sygnały zgodne z normą PN-EN 60601 1-2:2007, sygnały generowane przez rzeczywiste urządzenia telefonii komórkowej GSM oraz rekomendowane w propozycji zmian obecnej normy. Krótko scharakteryzowano te sygnały, przedstawiono ich postać czasową oraz widmo. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, że rodzaje sygnałów zaburzających zaproponowane w dotychczas obowiązujących normach mogą okazać się niewystarczające w ocenie odporności urządzeń medycznych na sygnały rzeczywiste, generowane przez systemy radiokomunikacyjne. Abstract: The paper attempts to estimate the impact of disturbances on the commercial medical device. As a source of disturbances the signals in accordance with current and proposed regulations and the signals produced by GSM system have been chosen. The signals were briefly characterized in time and frequency domain. The obtained results shows that obligatory recommendations could be insufficient in the evaluation of immunity of commercial medical devices on signals produced by radiocommunication systems. (The impact of EM disturbances on the commercial medical device) Słowa kluczowe: kompatybilność elektromagnetyczna(KEM), KEM urządzeń medycznych, badania KEM, odporność na zaburzenia promieniowane. Keywords: electromagnetic compatibility (EMC), EMC of medical devices, EMC tests, radiated emission immunity. Wprowadzenie Problem oceny wpływu zewnętrznych pól elektromagnetycznych na aparaturę elektromedyczną jest znany i rozpatrywany od dawna, co znajduje swoje odzwierciedlenie w obowiązujących regulacjach prawnych. Urządzenia medyczne wprowadzane do obrotu na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania zasadnicze dyrektywy 93/42/EEC. Według zharmonizowanej z dyrektywą normy PN-EN 60601 1-2:2007, dotyczącej kompatybilności elektromagnetycznej elektrycznej aparatury medycznej, należy wykazać, że ur[...]

Odporność elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane - przykłady analizy numerycznej DOI:10.15199/48.2016.12.28

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono możliwości zastosowania symulacji komputerowych do badania odporności elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane. Opisano sposób przygotowania modelu numerycznego uwzględniającego obwód drukowany urządzenia, przewody i pacjenta oraz sposób redukcji tego modelu tak, aby możliwe było uzyskanie dokładnych wyników przy zastosowaniu możliwie małych zasobów komputerowych (RAM, czas analizy). Abstract. The using of numerical simulations for analysis of the EEG device radiated immunity is presented in this paper. Developing of the numerical model consisting of PCB and leads connected to the human head as well as the model order reduction for increasing the computational efficiency by reduction of the computer resources (RAM, CPU time) without decreasing the accuracy are also demonstrated. (The EEG device radiated immunity - examples of numerical analysis). Słowa kluczowe: elektroencefalograf, odporność promieniowana, analiza numeryczna, kompatybilność elektromagnetyczna. Keywords: EEG device, radiated immunity, numerical analysis, electromagnetic compatibility. Wstęp Zagadnienia związane z kontrolą odporności urządzenia elektronicznego na zaburzenia promieniowane powinny być uwzględniane już na etapie projektu, jeszcze przed wykonaniem prototypu sprzętowego. Nie chodzi tutaj tylko o właściwe umieszczanie elementów filtrujących, ale również o sposób prowadzenia połączeń w obwodzie drukowanym. W przypadku urządzeń medycznych rejestrujących elektryczną aktywność ciała ludzkiego, należy dodatkowo uwzględnić zewnętrzne przewody i ciało pacjenta. W praktyce inżynierskiej, w większości przypadków projektanci nie przywiązują należytej uwagi do zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej przed wykonaniem badań eksperymentalnych. Jest to o tyle nieuzasadnione, że większość współczesnych narzędzi EDA umożliwia taką analizę. W przypadku urządzeń medycznych, w trakcie tworzenia modeli numerycznych uwzględniane są zwykle dwi[...]

Odporność elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane - przykłady analizy numerycznej DOI:10.15199/48.2016.12.28

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono możliwości zastosowania symulacji komputerowych do badania odporności elektroencefalografu na zaburzenia promieniowane. Opisano sposób przygotowania modelu numerycznego uwzględniającego obwód drukowany urządzenia, przewody i pacjenta oraz sposób redukcji tego modelu tak, aby możliwe było uzyskanie dokładnych wyników przy zastosowaniu możliwie małych zasobów komputerowych (RAM, czas analizy). Abstract. The using of numerical simulations for analysis of the EEG device radiated immunity is presented in this paper. Developing of the numerical model consisting of PCB and leads connected to the human head as well as the model order reduction for increasing the computational efficiency by reduction of the computer resources (RAM, CPU time) without decreasing the accuracy are also demonstrated. (The EEG device radiated immunity - examples of numerical analysis). Słowa kluczowe: elektroencefalograf, odporność promieniowana, analiza numeryczna, kompatybilność elektromagnetyczna. Keywords: EEG device, radiated immunity, numerical analysis, electromagnetic compatibility. Wstęp Zagadnienia związane z kontrolą odporności urządzenia elektronicznego na zaburzenia promieniowane powinny być uwzględniane już na etapie projektu, jeszcze przed wykonaniem prototypu sprzętowego. Nie chodzi tutaj tylko o właściwe umieszczanie elementów filtrujących, ale również o sposób prowadzenia połączeń w obwodzie drukowanym. W przypadku urządzeń medycznych rejestrujących elektryczną aktywność ciała ludzkiego, należy dodatkowo uwzględnić zewnętrzne przewody i ciało pacjenta. W praktyce inżynierskiej, w większości przypadków projektanci nie przywiązują należytej uwagi do zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej przed wykonaniem badań eksperymentalnych. Jest to o tyle nieuzasadnione, że większość współczesnych narzędzi EDA umożliwia taką analizę. W przypadku urządzeń medycznych, w trakcie tworzenia modeli numerycznych uwzględniane są zwykle dwi[...]

Weryfikacja pomiarowa podatności wzmacniaczy operacyjnych na zaburzenia radioelektryczne DOI:10.15199/48.2018.02.20

Czytaj za darmo! »

Wzmacniacze operacyjne są szeroko stosowane w konstrukcji wejściowych obwodów wzmacniających i filtrujących urządzeń mierzących mikrowoltowe sygnały elektryczne małych częstotliwości (np. w sprzęcie medycznym), gdzie pożądana jest mała i stabilna w czasie wartość offsetu napięcia stałego toru. Wrażliwość wzmacniaczy operacyjnych na zaburzenia elektromagnetyczne o częstotliwościach radiowych jest odnotowana w literaturze, gdzie znaleźć można zarówno wyniki prac teoretycznych jak i eksperymentalnych. [1]-[11]. Zburzenia radioelektryczne o stałej w czasie obwiedni powodują wzrost składowej stałej obserwowanej na wyjściu wzmacniacza, za który to efekt odpowiada głównie wzmacniacz różnicowy znajdujący się na jego wejściu. Obserwowany podczas pomiarów przyrost składowej stałej jest, w szerokim zakresie zmian wartości napięcia w.cz., proporcjonalny do kwadratu amplitudy sygnału zaburzenia, co jest zgodne z przewidywaniami teoretycznymi [5]-[8]. Parametrem charakteryzującym odporność wzmacniacza na zaburzenia radioelektryczne w.cz. jest tzw. EMIRR (EM Interferences Rejection Ratio) [2], [3], podawany przez niektórych producentów w notach katalogowych. Jest on liczbowo równy ilorazowi amplitudy sygnału w.cz. do wywołanej przez ten sygnał zmiany wejściowego napięcia niezrównoważenia wzmacniacza. Parametr EMIRR powinien być wyznaczony dla amplitudy napięcia zaburzenia równego 100 mV, oddzielnie dla każdego z wyprowadzeń wzmacniacza. Znajomość parametru EMIRR pozwala, zakładając kwadratową zależność pomiędzy zmianą offsetu wzmacniacza a poziomem sygnału w.cz., na wyznaczenie odpowiedzi wzmacniacza na zaburzenia o znanej amplitudzie. W literaturze można jednak znaleźć doniesienia sugerujące, że EMIRR nie jest wystarczający do opisu zachowania wielu rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych w obecności sygnałów w.cz. [4]. Fakt ten jest jednym z powodów podjęcia prac opisanych w niniejszym artykule. W opinii autorów główną słabością para[...]

Zastosowanie techniki radia programowalnego w badaniach odporności aparatury medycznej na zaburzenia pochodzące od urządzeń sieci bezprzewodowych DOI:10.15199/48.2016.12.42

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono budowę stanowiska pomiarowego, opartego na modułach radia programowalnego, umożliwiającego badanie odporności urządzeń na zaburzenia promieniowane. Opisano budowę takiego stanowiska, właściwości poszczególnych jego elementów, w tym głównie zastosowanego modułu radia programowanego a także przedstawiono sposób kalibracji całego stanowiska pomiarowego. Abstract. In this paper the radiated immunity test set-up based on software defined radio (SDR) module is presented. The most important properties of all test set-up components are described and discussed, and appropriate calibration procedure for test set-up is proposed. (Application of software defined radio in immunity tests of medical equipment to interferences produced by wireless network devices). Słowa kluczowe: odporność na promieniowanie, radio zdefiniowane programowo, kompatybilność elektromagnetyczna. Keywords: radiated immunity, software defined radio, electromagnetic compatibility. Wstęp We współczesnej diagnostyce medycznej stosuje się różnorodną aparaturę wykorzystującą elektryczną aktywność ciała ludzkiego, taką jak elektrokardiografy, miografy, elektroencefalografy, od których - z racji pełnionych funkcji - wymaga się bardzo wysokiego poziomu niezawodności. Znakomita większość wymienionych tutaj urządzeń medycznych przetwarza z dużą rozdzielczością bardzo słabe sygnały elektryczne w szerokim zakresie dynamiki. Oczywistą konsekwencją takiego stanu rzeczy jest potencjalnie duża wrażliwość takiej aparatury na zaburzenia elektromagnetyczne występujące w środowisku [1]. Z obecnością zaburzeń elektromagnetycznych i ich wpływem na rejestrowane sygnały bioelektryczne konstruktorzy aparatury mierzą się od lat. Do niedawna jedynym źródłem zaburzeń, z którymi trzeba było liczyć się w powszechnej praktyce, były urządzenia sieciowe, z dominującym wpływem sygnałów pochodzących z sieci energetycznej (o częstotliwości 50 Hz i harmonicznych). Skuteczną metod[...]

Efekty nieliniowe w obwodach wejściowych aparatury elektromedycznej a odporność na zaburzenia promieniowane DOI:10.15199/48.2017.01.55

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki prac nad zagadnieniem odporności aparatury elektromedycznej na zaburzenia promieniowane. Omówiono zjawisko detekcji obwiedni sygnałów w.cz. przez wzmacniacze operacyjne oraz wyjaśniono pojęcie współczynnika EMIRR opisującego ilościowo to zjawisko. Zamieszczono wyniki pomiarów odporności na zaburzenia w.cz. wybranych typów wzmacniaczy operacyjnych i przykładowego urządzania elektromedycznego. Abstract. In this work the results of researches on immunity to radiated RF disturbances of a set of single operational amplifiers and medical devices circuitry equipped with mentioned amplifiers are presented. EMI rejection ratio (EMIRR) for operational amplifiers is introduced and explained. The results of measurement of immunity of selected operational amplifiers and exemplary medical device are presented and discussed. (Radiated immunity of medical devices versus nonlinear performance of analog input circuit). Słowa kluczowe: aparatura medyczna, kompatybilność elektromagnetyczna (EMC), wzmacniacze operacyjne. Keywords: medical equipment, electromagnetic compatibility (EMC), operational amplifiers. Wstęp Wymagania wysokiej niezawodności sprzętu elektromedycznego wiążą się z koniecznością wykazania podczas badań kompatybilności elektromagnetycznej (KEM) odpowiedniego poziomu odporności na zaburzenia promieniowane. Zgodnie z obowiązującym w krajach Unii Europejskiej prawem, wszystkie urządzenia medyczne wprowadzane do obrotu na jej obszarze muszą spełniać wymagania zasadnicze dyrektywy 93/42/EEC [1]. Według zharmonizowanej z dyrektywą normy PN-EN 60601-1- 2:2007 [2], dotyczącej KEM aparatury elektromedycznej, należy wykazać, że urządzenie jest zdolne do poprawnej pracy bez pogorszenia parametrów technicznych w polu o natężeniu 3V/m, a dla urządzeń podtrzymujących funkcje życiowe pacjenta - 10V/m. Badania przeprowadza się w zakresie częstotliwości od 150kHz do 2,5GHz, przy czym sygnałem narażenia jest przebieg s[...]

 Strona 1