Laboratorium Kompatybilności Elektromagnetycznej

Pracownia Anten

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności WEL

(sala 2.2 w budynku 75)

W pracowni dla studentów wszystkich specjalności kierunku Elektronika i Telekomunikacja realizowane są głównie zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Podstawy Radiokomunikacji, Podstawy Radiokomunikacji i Teorii Anten, Anteny i Propagacja Fal oraz Metrologia pola elektromagnetycznego. Jej wyposażenie umożliwia studentom praktyczne zbadanie charakterystyk promieniowania oraz parametrów wybranych anten i natężenia pola elektromagnetycznego. Zajęcia w tej pracowni prowadzone na początku studiów przygotowują do nauki na kolejnych semestrach bardziej złożonych zagadnień w ramach przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych.

W wyposażeniu laboratorium znajduje się aparatura, a mianowicie:

• generator SME03 pracujący w zakresie częstotliwości 5 kHz ÷ 3 GHz,
• generator Г4-80 pracujący w zakresie częstotliwości 2560 ÷ 4000 MHz,
• generator Г4-79 pracujący w zakresie częstotliwości 1780 ÷ 2560 MHz,
• generator Г4-78 pracujący w zakresie częstotliwości 1160 ÷ 1780 MHz,
• generator HP8648D pracujący w zakresie częstotliwości 9kHz ÷ 4000 MHz.

Pracownia w swojej strukturze zawiera stanowiska badawcze do pomiaru i wyznaczania charakterystyk promieniowania anten oraz metrologii pola elektromagnetycznego. W ramach pomiarów można wyznaczyć charakterystyki dla:

• anteny z reflektorem kątowym,
• anteny ścianowej,
• anteny symetrycznej,
• anteny IFF,
• anteny dipol (szyk dipoli) z reflektorem płaskim.

Wygląd pomieszczenia zawierającego stanowiska pomiarowe pracowni Anten pokazano na rysunku poniżej.

Rysunek 1. Widok pomieszczenia zawierającego stanowiska pomiarowe pracowni Anten

Pracownia zapewnia realizację zajęć z zakresu budowy i działania układów antenowych. W laboratorium wykorzystywane są generatory sygnałowe, mierniki cyfrowe oraz rotory obrotowe. Stanowiska pomiarowe w pracowni umożliwiają efektywne przyswajanie wiedzy z zakresu badanych parametrów i charakterystyk anten najczęściej wykorzystywanych w radiokomunikacji cywilnej jak również wojskowej. W laboratorium prowadzone są pomiary związane z propagacją fal elektromagnetycznych i wyznaczaniem rozkładów natężenia pola elektrycznego w przestrzeni.

Pracownia Kompatybilności Elektromagnetycznej

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności WEL

(sala 1.18 w budynku 75)

W pracowni dla studentów wszystkich specjalności kierunku Elektronika i Telekomunikacja realizowane są głównie zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Kompatybilność Elektromagnetyczna. Jej wyposażenie umożliwia studentom praktyczne sprawdzenie poziomu emitowanych zaburzeń elektromagnetycznych przez urządzenia elektroniczne.  Zajęcia w tej pracowni prowadzone na początku studiów przygotowują do nauki na kolejnych semestrach bardziej złożonych zagadnień w ramach przedmiotów kierunkowych i specjalistycznych.

Laboratorium dysponuje unikatową aparaturą, w skład której wchodzą m.in.:

• komora bezodbiciowa z wyposażeniem firmy TDK,
• specjalistyczne oprogramowanie zapewniające automatyczne sterowanie wszystkimi aktywnymi elementami wykorzystywanymi w trakcie pomiarów,
• odbiornik pomiarowy FSET22 firmy Rohde&Schwarz,
• generator sygnałowy SMB 100A firmy Rohde&Schwarz,
• analizator sieci – system specjalny typ ZVA67,
• sieć sztuczna ENV216 firmy Rohde&Schwarz,
• głowica pomiarowa do stanowiska pomiarowego do badania anten,
• miernik natężenia pola EMR-300 firmy Wandel&Goltermann,

Wygląd pomieszczeń zawierających przykładowe stanowisko pomiarowe oraz pomieszczenie kontrolne pracowni Kompatybilności Elektromagnetycznej pokazano na rysunku poniżej.

Rysunek 1. Widok pomieszczeń zawierających przykładowe stanowisko pomiarowe oraz pomieszczenie kontrolne pracowni Kompatybilności Elektromagnetycznej

Laboratorium wyposażone jest w stanowiska pomiarowe umożliwiające prezentację zagadnień związanych z propagacją fal radiowych:

• pomiar zaburzeń przewodzonych na zaciskach zasilania emitowanych przez urządzenia informatyczne, powszechnego użytku, narzędzia elektryczne i podobne urządzenia,
• pomiar zaburzeń promieniowanych emitowanych przez urządzenia informatyczne,
• pomiar zaburzeń promieniowanych (pole elektryczne) emitowanych przez urządzenia wojskowe w zakresie częstotliwości: 10kHz ÷ 18GHz,
• pomiar zaburzeń przewodzonych emitowanych przez urządzenia wojskowe w zakresie częstotliwości: 10kHz ÷ 10MHz,
• pomiar odporności na narażenia promieniowanego pola elektromagnetycznego o przebiegu sinusoidalnym urządzeń wojskowych w zakresie częstotliwości: 80MHz ÷ 2500MHz,
• pomiar odporności na pole elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej urządzeń teleinformatycznych w paśmie 80MHz ÷ 1GHz,
• pomiar zaburzeń promieniowanych (pole magnetyczne) emitowanych przez urządzenia wojskowe w zakresie częstotliwości: 30Hz ÷ 100kHz,
• pomiar charakterystyk promieniowania anten (rozwartość użyteczna wiązki, poziom listków bocznych, stosunek promieniowania wstecznego do promieniowania na kierunku głównym charakterystyki).

Podczas prowadzonych zajęć studenci zaznajamiani są praktycznie z zagadnieniami niepożądanego oddziaływania pola elektromagnetycznego na otoczenie występujących przy emisji zakłóceń przez pracujące urządzenia teleinformatyczne, wojskowe oraz różnego rodzaju elektryczne urządzenia powszechnego  użytku. W czasie przeprowadzanych badań studenci mogą również zapoznać się charakterystykami przykładowych układów antenowych.

Pracownia komputerowa Anten i KEM

Zakładu Radiokomunikacji Instytutu Systemów Łączności WEL 

(sala 8 i 9 w budynku 29)

Pracownia komputerowa Anten i KEM zlokalizowana została w nowo powstałym budynku Nr 29 i jest wykorzystywana w przedmiotach: Kompatybilność Elektromagnetyczna w Energetyce, Kompatybilność Elektromagnetyczna oraz Anteny Inteligentne, zarówno na studiach stacjonarnych jak i niestacjonarnych. Dodatkowo pracownia wykorzystywana jest w procesie realizacji prac inżynierskich, magisterskich i doktorskich.

Pracownia komputerowa Anten i KEM dedykowana celom dydaktycznym to specjalnie zaprojektowane miejsce, w którym studenci, doktoranci lub inni uczestnicy procesu kształcenia mogą rozwijać swoje umiejętności w obszarze kompatybilności elektromagnetycznej i techniki antenowej.

Pracownia ta została stworzona z myślą o efektywnej nauce, doskonaleniu umiejętności praktycznych i rozwijaniu wiedzy z zakresu techniki antenowej i kompatybilności elektromagnetycznej. Jej głównym celem jest dostarczenie studentom i doktorantom nowoczesnego i inspirującego środowiska do prowadzenia zajęć laboratoryjnych.

Pracownia ta jest podzielona na cztery pomieszczenia. W dwóch z nich umieszczono aparaturę naukowo-badawczą, a dwóch kolejnych stanowiska komputerowe. W pomieszczeniach, w których umieszczono stanowiska komputerowe znajduje się ich odpowiednia ilość do realizacji zajęć. Są to komputery o odpowiedniej wydajności, wyposażone w aktualne oprogramowanie i narzędzia niezbędne do nauki prowadzenia niezbędnych testów z zakresu kompatybilności elektromagnetycznej oraz do nauki projektowania anten i realizacji symulacji komputerowych dotyczących wyznaczania ich parametrów (CST Microwave Studio, Antenna Magus, icd Control, iec Control).

W pracowni znajduje się 12 dwuosobowych stanowisk komputerowych, co umożliwia jednoczesną pracę 24 osób. Komputery są rozmieszczone na wygodnych biurkach, dostosowanych do pracy podczas 3 lub 4 godzinnych zajęć laboratoryjnych. Każde stanowisko wyposażone jest w dwa tapicerowane krzesła, aby zapewnić komfort użytkownikom przez cały czas trwania prac laboratoryjnych. Każde stanowisko komputerowe jest podłączone do szybkiego i stabilnego połączenia internetowego, umożliwiającego dostęp do zasobów online i bieżących informacji związanych z realizowanym ćwiczeniem laboratoryjnym. Stanowiska komputerowe są rozmieszczone w taki sposób, aby umożliwić łatwy dostęp do wszystkich zasobów pracowni. Wygląd pomieszczeń zawierających stanowiska komputerowe w pracowni komputerowej Anten i KEM pokazano na rysunku poniżej.

Rysunek 1. Widok pomieszczeń zawierających stanowiska komputerowe w pracowni komputerowej Anten i KEM

W dwóch pomieszczeniach pracowni komputerowej Anten i KEM umieszczono aparaturę naukowo-badawczą służącą do pomiaru odporności przewodzonej wojskowych urządzeń elektrycznych i elektronicznych wg norm MIL-STD-461, NO-06-A200, NO-06-A500 oraz norm komercyjnych. W skład aparatury naukowo-badawczej wchodzą urządzenia spełniające wymagania, tak aby zapewnić realizację pomiarów według procedur i norm zapewniając generację zdefiniowanych w nich sygnałów probierczych. Dzięki zakupionej aparaturze naukowo-badawczej możliwe jest  prowadzenie badań z zakresu procedur: CS 101 normy MIL- STD 461, CS 106 normy MIL- STD 461, CS 114 normy MIL- STD 461, CS 115 normy MIL- STD 461, CS 116 normy MIL- STD 461, CS 118 normy MIL- STD 461, normy IEC 61000-4-2, normy IEC 61000-4-4, normy IEC 61000-4-5, normy IEC 61000-4-6, normy IEC 61000-4-12, normy IEC 61000-4-18;, normy IEC 61000-4-19.

Badania realizowane na ćwiczeniach laboratoryjnych polegają na zestawieniu stanowisk pomiarowych do realizacji odporności przewodzonej urządzeń elektronicznych na przewodach zasilania, które są kluczowym elementem testowania bezpieczeństwa i zgodności elektromagnetycznej. Przeprowadzanie badań umożliwia ocenę, jak urządzenia elektroniczne radzą sobie z zakłóceniami pochodzącymi z zasilania, a także ich zdolność do utrzymania stabilnej pracy w obliczu różnych warunków. W ramach ćwiczeń laboratoryjnych realizowane są badania z zakresu:

• Badanie odporności na przepięcia:
  Urządzenie jest narażane na przepięcia, symulując różne warunki, które mogą występować w linii zasilającej. Pomiar obejmuje ocenę, czy urządzenie jest w stanie przetrwać nagłe wzrosty napięcia bez uszkodzeń.
• Analiza odporności na fluktuacje napięcia:
  W warunkach laboratoryjnych, urządzenie jest testowane pod kątem odporności na fluktuacje napięcia, które mogą występować w obwodach zasilania. Pomiar obejmuje ocenę, czy urządzenie utrzymuje stabilną pracę pomimo wahania napięcia.
• Testowanie odporności na zakłócenia harmoniczne:
  W warunkach kontrolowanych generowane są zakłócenia harmoniczne, a następnie oceniana jest zdolność urządzenia do funkcjonowania poprawnie w obecności tych zakłóceń. Pomiar obejmuje analizę, czy urządzenie jest w stanie utrzymać odpowiednią jakość zasilania pomimo zakłóceń harmonicznych.
• Badanie odporności na krótkotrwałe szpilki napięcia:
  Urządzenie jest narażane na nagłe, krótkotrwałe szpilki napięcia, które mogą wystąpić w linii zasilającej. Pomiar obejmuje ocenę, czy urządzenie jest w stanie skutecznie absorbować i zneutralizować szkodliwe skoki napięcia.
• Badanie odporności na ESD (Electrostatic Discharge):
  Badania odporności na wyładowania elektrostatyczne zostały stworzone w celu monitorowania, analizy i kontroli wyładowań elektrostatycznych w różnych środowiskach, szczególnie tam, gdzie istnieje ryzyko uszkodzeń komponentów elektronicznych. Urządzenie jest narażane na kontrolowane wyładowania elektrostatyczne, a następnie oceniane są skutki tych wyładowań na jego działanie. Badanie obejmuje ocenę, czy urządzenie jest w stanie utrzymać swoją funkcjonalność po wystąpieniu ESD.

Wygląd pomieszczeń zawierających aparaturę naukowo-badawczą służącą do badań odporności przewodzonej wojskowych urządzeń elektrycznych i elektronicznych wg norm MIL-STD-461, NO-06-A200, NO-06-A500 oraz norm komercyjnych w pracowni komputerowej Anten i KEM pokazano na rysunku poniżej.

Rysunek 2. Widok pomieszczeń zawierających aparaturę naukowo-badawczą służącą do badań odporności przewodzonej wojskowych urządzeń elektrycznych i elektronicznych wg norm: MIL-STD-461, NO-06-A200, NO-06-A500 oraz norm komercyjnych w pracowni komputerowej Anten i KEM