Radiated Emissions Testing: Semua yang Perlu Anda Ketahui

Radiated emissions testing adalah salah satu jenis pengujian elektromagnetik (EMC) yang paling umum dilakukan di seluruh dunia, termasuk Indonesia. Tes ini bertujuan untuk memastikan perangkat elektronik mematuhi batas emisi elektromagnetik yang ditetapkan oleh peraturan di berbagai wilayah. 

Artikel ini akan membahas secara mendalam apa itu radiated emissions testing, metode pengujiannya, jenis situs pengujian, serta pentingnya memastikan perangkat Anda mematuhi standar yang berlaku.

Apa itu Radiated Emissions Testing?

Radiated emissions testing melibatkan pengukuran kekuatan medan elektromagnetik yang dihasilkan secara tidak sengaja oleh perangkat elektronik. Emisi ini disebabkan oleh voltase dan arus yang mengalir dalam sirkuit digital. Pengujian ini membantu memastikan bahwa emisi tidak melebihi batas yang dapat mengganggu perangkat lain di sekitarnya.

Berdasarkan lingkungan penggunaannya, perangkat digital yang diuji melalui radiated emissions testing diklasifikasikan menjadi dua kategori, yaitu:

• Kelas A: Digunakan di lingkungan komersial, industri, atau bisnis.
• Kelas B: Digunakan di lingkungan perumahan dan biasanya meliputi perangkat seperti komputer pribadi dan kalkulator.

Metode Pengujian Radiated Emissions

Pengujian radiated emissions melibatkan pengukuran kekuatan medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh perangkat secara tidak sengaja. Proses ini dilakukan dengan menggunakan langkah-langkah berikut:

Gelombang elektromagnetik tidak menyebar secara simetris

Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh perangkat tidak menyebar dalam pola bola yang sempurna. Sebaliknya, emisi ini bersifat sangat terarah. Oleh karena itu, laboratorium pengujian harus menyesuaikan posisi dan pengaturan alat pengukur untuk mendapatkan hasil yang akurat.

Variasi ketinggian antena penerima

Antena penerima digerakkan dalam rentang ketinggian 1 hingga 4 meter untuk mendeteksi emisi maksimum dari perangkat yang diuji (Equipment Under Test/EUT). Selain itu, perangkat diputar menggunakan meja putar otomatis untuk memastikan semua arah emisi terdeteksi.

Penangkapan sinyal langsung dan pantulan

Antena penerima menangkap dua jenis sinyal:

• Sinyal langsung: Dipancarkan langsung dari perangkat.
• Pantulan dari tanah: Dipantulkan oleh permukaan tanah.

Untuk meningkatkan akurasi pengukuran, lantai di area pengujian dilapisi dengan bahan reflektif elektromagnetik, seperti aluminium, baja, atau jaring kawat. Permukaan ini harus rata untuk memastikan hasil pantulan dapat dihitung secara konsisten.

Pemindaian rentang frekuensi

Laboratorium melakukan pemindaian terhadap rentang frekuensi yang relevan. Proses ini bertujuan untuk mendeteksi emisi yang mendekati atau melampaui batas yang telah ditentukan.

Proses maksimalisasi sinyal

Setelah emisi terdeteksi, laboratorium melakukan proses yang disebut maximization untuk menentukan kekuatan medan maksimum. Proses ini melibatkan langkah-langkah berikut:

• Memvariasikan ketinggian antena penerima: Untuk memastikan sinyal tertinggi tercatat.
• Memutar perangkat (EUT): Menggunakan meja putar untuk mendeteksi orientasi dengan emisi maksimum.
• Mengubah polarisasi antena: Antena diubah antara posisi horizontal dan vertikal untuk menangkap semua orientasi emisi.
• Menggunakan berbagai mode perangkat: Perangkat diuji dalam berbagai mode operasional untuk menemukan skenario terburuk.

Jenis Lokasi Uji Radiated Emissions

Di luar negeri, pengujian radiated emissions biasanya dilakukan di dua jenis lokasi pengujian utama, yaitu Open Area Test Site (OATS) dan Semi-Anechoic Chamber (SAC). Kedua lokasi ini dirancang khusus untuk memastikan pengukuran emisi elektromagnetik dilakukan dengan tingkat akurasi yang tinggi. 

Berikut adalah penjelasan mengenai masing-masing lokasi pengujian:

Open Area Test Site (OATS)

• Fitur: Area terbuka dengan permukaan reflektif elektromagnetik, seperti aluminium atau baja, yang digunakan untuk meningkatkan akurasi pengukuran pantulan sinyal.
• Jarak pengukuran: Biasanya dilakukan pada jarak 3 meter, 10 meter, atau 30 meter dari perangkat yang diuji (Equipment Under Test/EUT).
• Kelebihan: Lokasi ini dapat digunakan untuk memenuhi berbagai standar internasional, seperti ANSI C63.4 untuk pengujian di Amerika Utara dan CISPR 16-1-x untuk pengujian di Eropa dan wilayah lainnya.

Semi-Anechoic Chamber (SAC)

• Fitur: Ruangan tertutup yang dilapisi bahan penyerap RF untuk meminimalkan pantulan sinyal dari dinding dan langit-langit.
• Keuntungan: Mengurangi gangguan dari sinyal radio atau noise lingkungan, sehingga memberikan hasil pengukuran yang lebih akurat.
• Biaya: Pengujian di SAC cenderung lebih mahal dibandingkan OATS, namun sangat efektif untuk pengujian di lingkungan dengan tingkat kebisingan tinggi atau sinyal interferensi.

Batas Emisi dan Frekuensi yang Diuji

Batas emisi untuk pengujian radiated emissions bervariasi tergantung pada wilayah geografis dan jenis perangkat yang diuji. 

Sebagai contoh, batas emisi di Eropa yang diatur oleh standar CE cenderung lebih ketat dibandingkan dengan standar FCC di Amerika Serikat, terutama pada beberapa pita frekuensi tertentu. 

Selain itu, rentang frekuensi pengujian biasanya ditentukan oleh kecepatan clock tertinggi yang ada pada perangkat. Untuk frekuensi rendah, yaitu di bawah 30 MHz, digunakan antena loop untuk mendeteksi medan magnetik yang dihasilkan oleh perangkat. Hal ini bertujuan untuk memastikan bahwa perangkat memenuhi persyaratan yang ditetapkan dan aman digunakan di lingkungan yang dituju.

Penyebab Kegagalan Radiated Emissions Testing

Sebelum perangkat elektronik dapat lolos pengujian radiated emissions, ada beberapa aspek teknis yang sering menjadi penyebab kegagalan. Hal ini umumnya berkaitan dengan desain dan konfigurasi perangkat itu sendiri, yang dapat menyebabkan emisi elektromagnetik melebihi batas yang ditentukan. 

Untuk membantu Anda memahami lebih lanjut, berikut adalah beberapa penyebab umum kegagalan dalam pengujian radiated emissions yang perlu dihindari sejak tahap desain hingga implementasi.

• Kebisingan pada kabel.
• Grounding yang buruk.
• Desain PCB (Printed Circuit Board) yang tidak optimal, termasuk loop arus besar dan pemotongan jalur kembali.
• Peralatan tambahan yang tidak sesuai, seperti catu daya yang salah kelas.
• Penempatan komponen yang buruk.
• Kurangnya landasan pada komponen seperti kristal, heat sink, dan layar LCD.
• Grounding yang tersegmentasi pada PCB.
• Impedansi PDN (Power Distribution Network)  yang tinggi.
• Integritas sinyal yang buruk.

Kesimpulan

Radiated emissions testing adalah langkah penting dalam memastikan perangkat elektronik Anda mematuhi standar elektromagnetik global. Dengan menggunakan metode yang tepat, memilih fasilitas pengujian yang sesuai, dan meminimalkan risiko kegagalan, Anda dapat memastikan bahwa perangkat Anda memenuhi batas emisi yang ditetapkan. Investasi dalam pengujian ini tidak hanya melindungi perangkat Anda dari masalah hukum tetapi juga meningkatkan reputasi dan kepercayaan konsumen.

Jika perangkat Anda memerlukan pengujian radiated emissions, bekerja sama dengan jasa sertifikasi SDPPI bisa menjadi solusi yang tepat. Jasa sertifikasi ini biasanya memiliki jaringan kerja sama dengan laboratorium lokal yang berpengalaman dalam melakukan pengujian perangkat elektronik sesuai standar yang berlaku.

FAQ

Berikut pertanyaan umum terkait radiated emission testing: