DOI QR코드

DOI QR Code

BCI Probe Emulator Using a Microstrip Coupler

마이크로스트립 커플러 구조를 이용한 BCI 프로브 Emulator

  • Jung, Wonjoo (College of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Kim, SoYoung (College of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University)
  • 정원주 (성균관대학교 정보통신대학) ;
  • 김소영 (성균관대학교 정보통신대학)
  • Received : 2014.07.24
  • Accepted : 2014.10.27
  • Published : 2014.11.30

Abstract

Bulk Current Injection(BCI) test is a method of injecting current into Integrated Circuit(IC) using a current injection probe to qualify the standards of Electromagnetic Compatibility(EMC). This paper, we propose a microstrip coupler structure that can replace the BCI current injection probe that is used to inject a RF noise in standard IEC 62132-part 3 documented by International Electrotechnical Commission. Conventional high cost BCI probe has mostly been used in testing automotive ICs that use high supply voltage. We propose a compact microstrip coupler which is suitable for immunity testing of low power ICs. We tested its validity to replace the BCI injection probe from 100 MHz to 1,000 MHz. We compared the power[dBm] that is needed to generate the same level of noise between current injection probe and microstrip coupler by sweeping the frequency. Results show that microstrip coupler can inject the same level of noise into ICs for immunity test with less power.

Bulk Current Injection(BCI) 테스트는 전류 주입 프로브를 사용하여 측정하고자 하는 Integrated Circuit(IC)에 전류를 주입하여 Electromagnetic Compatibility(EMC) 규격을 충족시키는지 시험하는 방법이다. 본 논문에서는 국제전기표준회의에서 제정한 IEC 62132-part 3에서 규정하는 BCI 테스트의 전류 주입 프로브를 대체하여, RF 잡음을 인가할 수 있는 마이크로스트립 커플러 구조를 제안하였다. 전통적으로 높은 전원 전압을 사용하는 자동차 IC 테스트에 사용되어 오던 BCI 전류 주입 프로브를 저 전압을 사용하는 저 전력 IC의 테스트에 사용할 수 있는 마이크로스트립 커플러 구조를 개발하여 그 유효성을 100 MHz에서부터 1,000 MHz까지의 주파수 영역에서 비교 및 검증하였다. 또한, 주파수에 따라 전류 주입 프로브를 통한 RF 잡음 인가와 마이크로스트립 커플러 구조를 통한 RF 잡음 인가 시 규정한 노이즈를 얻는데 필요한 전력을 dBm 단위로 측정, 비교하여 마이크로스트립 커플러 구조를 이용한 경우에 더 적은 전력으로 필요한 RF 잡음을 주입할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. IEC 62132-3, Ed.1, "Integrated circuit - Measurements of electromagnetic immunity - 150 kHz to 1 GHz", Part 3: Bulk Current Injection(BCI) Method.
  2. IEC 62132-4, Ed.1, "Integrated circuit - Measurements of electromagnetic immunity - 150 kHz to 1 GHz", Part 4: Direct RF Power Injection(DPI) Method.
  3. ISO 11452-4:2011(E), "Road vehicles-component test methods for electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy", Part 4: Harness excitation methods.
  4. Sangkeun Kwak, Seok Soon No, Kyu Jin Kim, Wansoo Nah, and So Young Kim, "Equivalent circuit modeling of bulk current injection probe", Korea-Japan EMT/EMC/BE Joint Conference, May 2012.
  5. F. Grassi, F. Marliani, and S. A. Pignari, "Circuit modeling of injection probes for bulk current injection", IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 49, no. 3, pp. 563-576, Aug. 2007. https://doi.org/10.1109/TEMC.2007.902385
  6. David M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd Ed, Wiley, 2005.
  7. CST Microwave Studio, Computer Simulation Technology, http://www.cst.com
  8. Sangkeun Kwak, Wansoo Nah, and SoYoung Kim, "Electromagnetic susceptibility analysis of I/O buffers using the bulk current injection method", Journal of Semiconductor Science and Technology, 13(2), pp. 114-126, Apr. 2013. https://doi.org/10.5573/JSTS.2013.13.2.114
  9. 곽상근, 김소영, "Noise Injection Path의 주파수 특성을 고려한 IC의 전자파 전도내성 시험 방법에 관한 연구", 한국전자파학회논문지, 24(4), pp. 436-447, 2013년 4월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2013.24.4.436