Laboratorio de campos electromagnticos Grupo de RF Divisin

Laboratorio de campos electromagnéticos, Grupo de RF, División de Mediciones Electromagnéticas, Área de Metrología Eléctrica, CENAM Tel: 01 442 2110500 ext. 3450 E-mail: vmolina@cenam. mx

1. Introducción CONTENIDO 2. ¿Qué es la EMC? 3. Normalización: ámbito internacional 4. Normalización: ámbito nacional 5. Infraestructura de los laboratorios de RF del CENAM. 6. Conclusiones

INTRODUCCIÓN Ambiente Electromagnético en el exterior Cuando pasamoscomprar cerca deuna líneas de alta ¿Es conveniente casa tensión o cae una descarga eléctrica, ubicada a unos cuantos metros dequienes líneas ¿A qué peligros están expuestos de alta tensión? trabajan en una torre de antenas? ¿Por qué se escuchan zumbidos y ruidos molestos en el radio de nuestro auto?

INTRODUCCIÓN Ambiente Electromagnético en el interior visita un hospital, Si. Cuando se instala al lado de mi casa ¿Por qué alguna medición no viaja en un avión o entra a una antena para telefonía puede arrojar buenos laboratorios del CENAM, ¿Debo preocuparme por mi resultados, a menos que se salud? realice en una jaula de ¿Por qué se pide apagar los Faraday? ¿Son seguros los hornos de teléfonos celulares, radios microondas? móviles y juegos electrónicos? ¿Cómo se puede elegir un marcapasos?

Elementos de un problema de Tres áreas de estudio en la EMC incompatibilidad electromagnética INTRODUCCIÓN Fuente de energía EM Canal de acoplamiento 1. Conducida (corriente eléctrica) 2. Inducida magnéticamente (campo magnético) 3. Inducida capacitivamente (campo eléctrico) 4. Radiada (campo electromagnético) El receptor o la “víctima”

¿QUÉ ES LA EMC? Emisiones Emisión (electromagnética) Fenómeno por el que una fuente proporciona energía electromagnética hacia el exterior. Radiación (electromagnética) Fenómeno por el que una fuente genera energía hacia el exterior en forma de ondas electromagnéticas. Objetivo en esta parte de la EMC: asegurar que el equipo no perturbe a otros equipos, servicios de radiocomunicación, redes de alimentación u otros.

Inmunidad ¿QUÉ ES LA EMC? Inmunidad (Electromagnética): aptitud de un dispositivo, equipo o sistema para funcionar sin degradación de su propia calidad en presencia de una perturbación electromagnética. Objetivo en esta parte de la EMC: asegurar que el equipo no sea afectado por perturbaciones provenientes de, por ejemplo, radiotransmisores, líneas de alimentación, campos electrostáticos y otros fenómenos.

¿QUÉ ES LA EMC? Tipos de Perturbaciones Perturbación electromagnética Fenómeno electromagnético que puede degradar el funcionamiento de un dispositivo, equipo o sistema, o de afectar desfavorablemente la materia viva o la inerte. 1. BAJA FRECUENCIA (<9 k. Hz) Conducidas Radiadas 3. DESCARGAS ELECTROSTÁTICAS 2. ALTA FRECUENCIA (>9 k. Hz) Conducidas Radiadas 4. PULSO ELECTROMAGNÉTICO NUCLEAR DE ALTA INTENSIDAD

Mecanismos para alcanzar la EMC El objetivo siempre es el mismo: ¿QUÉ ES LA EMC? asegurar el funcionamiento apropiado del equipo en la tarea para la cual fue diseñado. Seguridad funcional • Es recomendable evaluar los márgenes entre los niveles esperados de emisiones que crean el ambiente EM y los niveles de inmunidad que un determinado equipo tenga.

NORMALIZACIÓN: ámbito internacional NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional Países miembro: Contribución principal: Asegurar el funcionamiento adecuado Otro objetivo: México Canadá Estados Unidos Inglaterra Alemania Francia España Dinamarca Japón Australia Corea Egipto China Brasil Colombia República Checa Sudáfrica, Disponibilidad en cualquier momento …. . y otros más IEC International Electrotechnical Commission Enfoque específico: Balance controlable de emisiones e inmunidad

NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional Publicaciones del IEC sobre EMC • Básicas • IEC 61000 • CISPR 16 -1. Especifica aparatos de medición de 1) Entorno EM residencial, Aplican un grupo de productos tensión, corriente yacampo para perturbaciones de 1. Consideraciones generales comercial ligeramente banda ancha banda angosta (f>9 k. Hz). generales quey ytienen características 2. Ambiente EM industrial (casas, tiendas comunes, que pueden operar en el 3. Límites (emisiones inmunidad) CISPR 16 -2. Especifica losemétodos para medir cines, centros deportivos yúnicas. 1) Normas de producto mismo entorno EM. 4. Técnicas de medición y pruebas fenómenos de EMC de alta frecuencia comerciales, etc. ) Apropiadas para productos complejos. 5. Guías instalación y mitigación. (se cubre tantodeperturbaciones como inmunidad). 6. Normas Algunos son: 2) Entorno EM deejemplos ambientes 7 -8. Pendientes CISPR 16 -3. Informes y recomendaciones de CISPR. 2) Normas de productos industriales. (recintos con generales. 9. Misceláneo Los dispositivos médicos equipos industriales, médicos CISPR 16 -4. Especifica la manera la cual la Apropiadas para productos deennaturaleza de lade medición debe ser en la yincertidumbre científicos, etc. ) Equipo tecnología deconsiderada la información simple. determinación del cumplimiento con los límites CISPR. Electrodomésticos de baja tensión • Normas generales: Normas de producto Normas de familia de productos

Organización del IEC NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional 77 A Fenómenos de baja frecuencia (0 -9 k. Hz) (IEC 61000 3 -2, 3 -3, 3 -11) CISPR/A Radio Interferencia y 77 B Fenómenos transitorios o continuos de alta frecuencia. Incluyendo las descargas electrostáticas métodos estadísticos (CISPR 16 -1, 16 -2, 16 -3, 16 -4). (IEC 61000 3 -8) CISPR/B Interferencia relacionada a 77 C Fenómenos de transitorios de alta tensión (HEMP) equipo médico, científico e industrial de RF (CISPR 11). CISPR/D Interferencia relacionada a vehículos y máquinas de motor (1973) (1934) (CISPR 12, 21, 25) CISPR/F Interferencia relacionada con aparatos domésticos, herramientas, alumbrado y equipos similares (CISPR 14 -1, 14 -2, 15) CISPR/I Interferencia relacionada a equipo de tecnología de la información, multimedia y receptores (CISPR 13, 20, 22, 24)

NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito internacional Países que regulan en EMC DEPENDENCIAS DE LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA FEDERAL NOM Comisión Federal de Telecomunicaciones NMX

NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional NORMALIZACIÓN: ámbito nacional Compromisos contraidos por México para la realización de tratados comerciales (México D. F. , Febrero 23 -24, 2002) . 1. “Alignment with International Standards”. a) Review of the implementation of member economies’ alignment of their standards with international standards. PRIORITY AREAS: EMC (CISPR) standards for electrical and electronic equipment; TIME FRAME/EXPECTED OUTPUTS IN 2002: 2004 -2008

NORMALIZACIÓN: ámbito nacional (NYCE) NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional Programa de Normalización Nacional para el 2003 (publicado en el Do. F, 7 Abril, 2003) 65 /Telecomunicaciones- Interferencia electromagnética – Especificaciones y métodos para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 1: Aparatos de medición de perturbación e inmunidad. CISPR 16 -1 66/ Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética – Especificaciones y métodos para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 2: Métodos de medición. CISPR 16 -2 67/ Telecomunicaciones – Interferencia electromagnética – Límites y métodos de las características de radiointerferencia producidas por aparatos electrodomésticos herramientas portátiles y similares. CISPR 14 -1 68/Límites de exposición de seres humanos a campos electromagnéticos de radiofrecuencia (100 k. Hz a 300 GHz). Puede ser una recomendación del ITU-T , o una guía de la ICNIRP 69/Ruido radioeléctrico producido por los sistemas de ignición de motores de combustión interna. CISPR 12

NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional NORMALIZACIÓN: Ámbito nacional (NYCE) Programa de Normalización Nacional para el 2003 (continuación) 70/Modificación a la NMX-I-240 -NYCE-2000, “Compatibilidad electromagnética – Interferencia electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de las perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de las tecnologías de la información. CISPR 22. 71/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Líneas directrices para el empleo del método de sustitución para la medición de hornos de microondas para las frecuencias por arriba de 1 GHz. CISPR 19 72/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Límites y métodos de medida de las características relativas a las perturbaciones radioeléctricas de los aparatos industriales, científicos y médicos (ICM) que producen energía en radiofrecuencia. CISPR 11 73/ Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de radiointerferencia de aparatos de radiodifusión, equipos de audio y receptores de televisión. CISPR 13

NORMALIZACIÓN: Ámbito nacional (ANCE) NORMALIZACIÓN EN EMC: ámbito nacional Programa de Normalización Nacional para el 2003 Compatibilidad electromagnética – Parte 3 -2: Límites – Límites para las emisiones de corriente harmónicas (equipo con corriente de entrada 16 A por fase). IEC 61000 -3 -2 Compatibilidad electromagnética – Parte 3 -3: Límites – Limitación de cambios de tensión, fluctuaciones y parpadeo de tensión en sistemas públicos de suministro de baja tensión, para equipo con corriente norminal 16 A por fase y no sujetos a conexión condicional. IEC 61000 -3 -3 Compatibilidad electromagnética – Parte 3: Límites – Sección 8: Transmisión de información a través de instalaciones eléctricas de baja tensión - Niveles de emisión, bandas de frecuencia y niveles de perturbación electromagnética. IEC 61000 -3 -8 Compatibilidad electromagnética – Parte 3 -11: Límites – Limitación de los cambios de tensión, fluctuaciones de tensión y parpadeo en sistemas públicos de suministro de baja tensión - Equipo con corriente nominal de 75 A y sujeto a conexión condicional. IEC 61000 -3 -11

Ámbito Nacional: Participación del CENAM en la normalización nacional Grupo de Trabajo: GT-NOM 125 (CISPR 22) NOM-125 -SCT 1 -2000, "Compatibilidad electromagnética – Interferencia Electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de las perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de tecnología de la información" Principales experiencias • • • Los mecanismos y procesos que intervienen en la normalización Impacto de la falta de regulación en México Postura de la industria mexicana Carencias de nuestro país para tener una estructura sobre la cual se sustenten todos los procesos de normalización y regulación en EMC Los procesos de regulación de otros países (Do. C)

Ámbito Nacional: Participación del CENAM en la normalización nacional NMX-I-175/01 -NYCE-200? (CISPR 16 -1) Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética – Especificaciones y métodos para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 1: Aparatos de medición de perturbación e inmunidad. NMX-I-175/02 -NYCE-200? (CISPR 16 -2) Telecomunicaciones- Interferencia eléctromagnética – Especificaciones y métodos para aparatos de medición de radioperturbaciones y de inmunidad- Parte 2: Métodos de medición.

Ámbito Nacional: Participación del CENAM en la normalización nacional NMX-I-240 -NYCE-200? (CISPR 22) Modificación a la NMX-I-240 -NYCE-2000, Compatibilidad electromagnética – Interferencia electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de las perturbaciones radioeléctricas producidas por equipos de las tecnologías de la información. NMX-I-? ? ? -NYCE-200? (CISPR 13) Telecomunicaciones – Compatibilidad electromagnética – Límites y métodos de medición de las características de radiointerferencia de aparatos de radiodifusión, equipos de audio y receptores de televisión.

Ámbito Nacional: Participación del CENAM en la normalización nacional NMX-I-? ? ? -NYCE-200? (CISPR 14 -1) Telecomunicaciones - Compatibilidad electromagnética Requisitos para aparatos electrodomésticos, herramientas eléctricas y aparatos análogos - Parte 1: Emisión. Publicada el 25 de Abril del 2003: 1. NMX-I-101 -05 -2003. Vocabulario electrotécnico – Parte 05. Perturbaciones radioeléctricas.

Ámbito Nacional: Participación del CENAM Importancia de la Participación del CENAM en la normalización nacional l Evitar la situación de que una norma no pueda ejercerse debido a la carencia de “métodos de prueba normalizados”. l La reprogramación para este año de la norma NMX-I-240 -NYCE-2000. l La presencia del CENAM en los GT está respaldando los esfuerzos que está realizando el gobierno, para normalizar en materia de EMC en México.

Ámbito Nacional: Participación del CENAM Importancia de la Participación del CENAM en la normalización nacional r El establecimiento de sistemas y métodos de medición trazables a los patrones nacionales y armonizados a los métodos de medición recomendados por normas internacionales. q Esto permitirá al Grupo de RF del CENAM incrementar su especialización en materia de EMC y complementar la experiencia que en metrología de RF ya se tiene. q El CENAM podría contribuir a fomentar el desarrollo de recursos humanos y de infraestructura en el país.

Infraestructura del Grupo de RF GRÙPO DE RF · Laboratorio de Calibración de Antenas El cumplimiento de normas sobre EMC es un requerimiento básico para que cualquier dispositivo eléctrico o electrónico entre al mercado. Desarrollo y evaluación de patrones y sistemas de medición confiables que den el soporte necesario a las actividades de EMC en México · Laboratorio de Campos Electromagnéticos

OBJETIVOS DE LOS Líneas de trabajo de LABORATORIOS los laboratorios OATS-CENAM GRUPO DE RF El Grupo de RF pretende enfocarse en de métodos y sistemas de la • Desarrollo generación y medición de campos medición armonizados con normas electromagnéticos, que sirvan como internacionales, técnicamente prácticos recurso fundamental a la industria y rentables, tanto para emisiones como en México y al Gobierno. inmunidad Los objetivos son: • Desarrollo de principales procesos de medición rápidos para la evaluación de OATS en • el Proveer métodos deaprueba intervalo de 30 MHz 1. 3 GHzcorrectos con la menor incertidumbre posible • • Proveer servicios de calibración con Investigación de métodos para calibrar antenas de EMC en OATS primarios trazabilidad a patrones • Asegurar armonía y reconocimiento internacional las mediciones de • Desarrollo de de antenas para metrología primariapara los tratados comerciales México • Servir como un cuerpo de expertos • Investigación de métodos imparciales para resolveralternativos de medición empleando tipo de inconsistencias en las otro mediciones sitios de prueba. OATS-NIST

Conclusiones (Generales) • La EMC es la disciplina que • intenta El enfoque de laminimizar • NORMALIZACIÓN Y superar, y en • ¡Ignoramos la normalización debe ser REGULACIÓN EN EMC el mejor de los casos prevenir bajo nuestro propio riesgo! adecuado justo. los efectosy de las perturbaciones EM.

Conclusiones (Infraestructura) Los laboratorios de RF del CENAM enfrentan los siguientes retos principales: • México: Campo fértil 1. Desarrollo de sistemas y métodos de para la instalación de para medición trazables a patrones nacionales todo el laboratorios instrumental quede se emplea en las pruebas de EMC. en EMC. 2. Proveer de métodos de prueba de EMC trazables, confiables y rentables en el intervalo de 9 k. Hz a 1. 3 GHz.

Conclusiones (Finales) Son necesarios otros Se corre el riesgo deprocesos: que la Es importante la participación regulación se convierta en • Certificación, de todos los sectores de una barrera al comercio • Acreditación, nuestro país. internacional • Verificación e • Inspección,

REFERENCIAS [1] http: //www. iec. ch [2] Viv Cohen, EMC – BEYOND 1996. http: //www. cbi. co. za/papers/18/Emc. pdf [3] http: //www. i-spec. com/EMC/usa. html [4] Título segundo: Metrología y Título tercero: Normalización. Ley Federal Sobre Metrología y Normalización. Pp. 9 -42. [5] Victoria Molina López, “El CENAM en actividades de compatibilidad electromagnética en México”, Metrología Boletín Informativo, CENAM, Año 02, Número 03, Agosto 2002, pp. 8 -11. [6] www. nyce. org. mx [7] www. ance. org. mx [8] www. economia. gob. mx/work/normas/ Normalizacion/Pnn/PNN_2003. pdf [9] www. economia. gob. mx/? P=39 - 39 k - 29 Jul 2003 [10] Draft SCSC Work Program for 2002. First Meeting of the Sub-Committee on Standards and Conformance (SCSC). February 23 -24, 2002. [11] I. García-Ruiz, V. Molina-López, M. H. López-Sánchez. “Avances delestablecimiento del laboratorio de calibración de antenas y campos electromagnéticos en el CENAM”, Memorias en disco compacto del SOMI XVII Congreso de Instrumentación, Mérida, Yuc. Octubre 2002. Clave del documento 17 IGR 5, Pp. 1 -10.

Agradecimientos CENAM: Dr. Israel García Ruíz Coordinador del Grupo de RF M en I. Martha Hilda López Sánchez M. en C. Susana Padilla Corral Laboratorios de RF Ing. Felipe Hernández Márquez Jefe de la División de Mediciones EM Dr. René Carranza López Padilla Director del Área de Metrología Eléctrica A todos ustedes: Por su asistencia y amable atención

Victoria Molina López Laboratorio de campos electromagnéticos, Grupo de RF, División de Mediciones Electromagnéticas, Área de Metrología Eléctrica, CENAM Tel: 01 442 2110500 ext. 3450 E-mail: vmolina@cenam. mx FIN

BAJA FRECUENCIA EMISIONES CONDUCIDAS • Armónicos • Variaciones lentas de la tensión en la fuente de alimentación • Fluctuaciones de tensión • Bajas e interrupciones de tensión • Desbalance de tensión • Variaciones de frecuencia en la fuente de tensión • Tensiones de baja frecuencia inducidas • Corriente o tensión de c. c. en redes de c. a.

BAJA FRECUENCIA EMISIONES RADIADAS • Campos magnéticos continuos • Campos magnéticos transitorios • Campos eléctricos continuos • Campos eléctricos transitorios

ALTA FRECUENCIA EMISIONES CONDUCIDAS • Tensiones o corrientes inducidas o acopladas directamente: >Señales continuas >Señales moduladas >Tensiones o corrientes inducidas o acopladas • Transitorios unidireccionales (únicos o repetitivos) • Transitorios oscilantes (únicos o repetitivos)

ALTA FRECUENCIA EMISIONES RADIADAS • Campos magnéticos • Campos eléctricos • Campos electromagnéticos: bde señales continuas bde señales moduladas btransitorios

NORMALIZACIÓN EN EMC Organización del IEC International Electrotechnical Committe Advisory Committe on Electromagnetic Compatibility Technical Committe International Special Committe on RI International Conference on Large High Voltage Electric Systems Union of the Electricity Industry European Committee for Electrotechnical Standardization International Organization for Legal Metrology International Telecommunication Union International Organization for Standardization