隨著各國電磁兼容標準的推廣和實施,人們越來越重視(shì)產品(pǐn)的電磁兼容性問題,各大電子設備製造商也越來越注重產品的電磁兼容性測(cè)試(shì),特別是電磁輻射騷擾是否達到相關(guān)標準要求。在輻射騷擾測試中,場地對測試結果的影響非常明顯。在不(bú)同(tóng)的測試場地,相同(tóng)的(de)儀器儀表(biǎo)會得到不同的測量結果,所以各個暗室的測試數(shù)據存在著差(chà)異。EN55022:2010是歐洲旨在對適用範圍內的信息技術設備無線電騷擾電平給(gěi)出統一要求的試(shì)驗標準,規定了騷擾限值、測量方法、運(yùn)行條件和結果的(de)處(chù)理(lǐ)要(yào)求。EN 55022:2010 輻射騷擾試驗中,台式設備要求放(fàng)置在非金屬的桌子上,如圖1所示。標準中隻提(tí)到桌麵的大小通常為1.5m×1.0m,而對試驗桌(zhuō)的(de)材質沒有明確規定。由於不同材(cái)料製作的(de)試驗桌介電常數不同,導致輻射騷擾測(cè)試結(jié)果不同。本文就試驗桌(zhuō)對輻射騷擾測量的影響進行定量分析。
1 試驗(yàn)桌(zhuō)對場地性能的影響
EN 55022:2010 規定,輻射騷擾試驗要在開闊試驗場地進行。開闊試驗(yàn)場地應平坦、無架(jià)空電力線、附(fù)近無反射物,場地(dì)足夠大,以便能在規定距離處放置天線,並使天線、受測設備和反射物體之間(jiān)有足夠的間隔。但是隨著社會的發展(zhǎn),要尋找一塊符合要求的理想場地十分困難,所以電波暗室作為開(kāi)闊試(shì)驗場(chǎng)的可替換場地被廣泛應用。標準中規定,歸一化場地衰減(簡稱NSA)是證明電波暗室是否能(néng)獲得有效結果的關鍵指標。電波暗室是為模擬開闊試驗場地而建造的,電波暗室的歸一化場地衰減應該與開闊場地(dì)的差值小於(yú)4dB,以證明兩者的相似(sì)程度。
采用歸一化場地衰減試驗方法驗證試驗桌對試驗(yàn)結果(guǒ)的影響,如圖(tú)2所示。
在10m暗室無測試桌的情況下,用信號源分別通過雙錐天線(頻率30~250MHz)和對數天線(頻率250~1000MHz)發射(shè)電磁波。用接收機和另一組雙錐天(tiān)線和對數天線測得一組場(chǎng)地衰減(jiǎn)數據。歸一化場地衰減的計(jì)算公式
AN = VT - VR - AFT - AFR - ΔAFTOT
式中:VT —— 發射天線輸入電壓(yā),dBμV; VR —— 接收天線輸出電壓,dBμV; AFT —— 發射(shè)天線的天線係數,dB; AFR ——接收天線的(de)天線係數,dB;
ΔAFTOT —— 互阻抗修正係數,dB(僅適用 於用偶極子(zǐ)天線測量、且測量距離為 3 m 時的情況, 除此之外,ΔAFTOT = 0)
表 1 雙錐天線(xiàn)和對數天線測得的場地衰減數據
表 1 中,Aideal 為標準的(de)歸一化場地衰(shuāi)減值,偏差為 Aideal 減去 AN,且均小於 4 dB。
然後分別在采用泡(pào)沫桌和木桌情況下測(cè)得另兩組場地衰減數據(jù),如圖 3 和圖 4 所示。
對三組場地衰減數據進行比較(jiào),如圖 5 所示。
2試驗桌(zhuō)對(duì)輻射騷擾試驗(yàn)測量結果的影響分析
現將同一信號源分(fèn)別放(fàng)置在泡沫桌(如圖 6 所示)和木桌(如圖 7 所示)上,接收天線在距離信號源 10 m 處分別測量輻射騷(sāo)擾。
測試得到的數據如圖 8 所示。
從圖 8 中可看出,在頻率範圍 700~900 MHz 輻射騷擾試驗結果存在較大差異,其中(zhōng)在 800 MHz 處差異達到了 5.3 dB,而在 GB/T 6113.402-2006《無線 電(diàn)騷擾和抗擾度測量設備和(hé)測量方(fāng)法規範第 4-2 部分:不確定度、統計學和(hé)限值建(jiàn)模測量設備和設施(shī)的不確定度》中提到,輻射騷擾測量的不確定度最大(dà)允許值為 5.2 dB。可見不同材(cái)質試驗桌造成的(de)輻射騷擾差異超出了標準規定的不確定度。
3 結語
從(cóng)圖 5 和圖 8 中(zhōng)不(bú)難看出,不同(tóng)材質的(de)試驗桌產生最大差異的頻率相同,均(jun1)在 700~900 MHz 之間。
由前述歸一化場(chǎng)衰減的計算公式可以得出:
VR = VT - AFT - AFR - ΔAFTOT - AN
因(yīn)泡沫(mò)的介電常數接近空氣,比木頭小,所以暗室使用泡(pào)沫桌時(shí)測得的場(chǎng)地衰減(jiǎn)數據與無測試(shì)桌相似;而當暗室使用木桌時,測得的場(chǎng)地衰減數據(jù)與無測試桌(zhuō)時的數據存在較大差異(yì)。因木桌較大的介電常數使圖 5 中使用木桌的(de)暗室場地衰減 AN 偏大, 在AFT、AFR、ΔAFTOT 不變的情況下(xià)接收機(jī)測得的最大測量電平值 VR 將減小。
所以,當電波(bō)暗室(shì)使(shǐ)用木桌或其他較大介電(diàn)常數材質製作的試驗桌等輔助設施時,會使場(chǎng)地衰減AN 增大而導致接(jiē)收機測得的電場強度減小,使測試結果造成差異(yì)。試驗桌等輔助設備是(shì)試驗場地有效(xiào)性中不可(kě)分(fèn)割的一部分,因此(cǐ)建議,在選擇暗室輔助設施時選擇介電常數小的材(cái)質(zhì),並進行場地衰減的測量比較,以保障各暗室測量結果的(de)一致性。
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