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電磁騷擾輻射發(fā)射測試方法

發(fā)布時間:2019-01-24 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】以下將全面介紹電磁騷擾輻射發(fā)射的測試方法。電磁騷擾發(fā)射(EMI)包括輻射發(fā)射(RE)和傳導(dǎo)發(fā)射(CE)。輻射發(fā)射測試是測量受試設(shè)備(EUT)通過空間傳播的騷擾輻射場強(qiáng)。傳導(dǎo)發(fā)射測試是測量受試設(shè)備(EUT)通過電源線或信號線向外發(fā)射的騷擾電壓和電流。
 
1 騷擾的輻射發(fā)射測試(9KHz~18GHz)
 
在30MHz~18GHz頻率段,測量騷擾的電場強(qiáng)度。1GHz以下使用開闊場地或半電波暗室,模擬半自由空間;1GHz以上使用全電波暗室,模擬自由空間。如采用替代法測量,則測試場地可用開闊場地、半電波暗室或全電波暗室,測量結(jié)果用發(fā)射功率表示。
 
在9KHz~30MHz頻率段,測量騷擾的磁場強(qiáng)度。如果EUT較小,則將其放在大磁環(huán)天線(LLA)中,測量騷擾磁場的感應(yīng)電流。如果EUT較大,則采用遠(yuǎn)天線法,用單小環(huán)在規(guī)定距離測量騷擾的磁場強(qiáng)度。
 
1.1.1.1 30MHz~1000MHz頻率段的輻射發(fā)射測試
 
為了對輻射騷擾有一個統(tǒng)一的度量,標(biāo)準(zhǔn)不但對測量布置、測量方法作了規(guī)定,而且對騷擾測量儀、天線和測量場地都作了嚴(yán)格的規(guī)定,現(xiàn)分別加以討論。
 
(1) 測量布置和測量方法
 
標(biāo)準(zhǔn)要求測試在開闊場地或半電波暗室內(nèi)進(jìn)行,場地必須符合NSA(歸一化場地衰減)的要求。測試布置如圖1所示。
 
測試天線和受試設(shè)備(EUT)之間的距離應(yīng)符合遠(yuǎn)場條件,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為3、10m或30m。遠(yuǎn)場的場結(jié)構(gòu)比較簡單,電場方向、磁場方向和電波傳播方向三者互相垂直,波阻抗即電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之比為377Ω,場強(qiáng)隨距離一次方衰減。近場的場結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在電波傳播方向存在電場或磁場的分量,三者不一定互相垂直,波阻抗不為常數(shù)而是隨距離變化,場強(qiáng)隨距離平方或三次方衰減。
 
圖1:30MHz~1000MHz輻射發(fā)射測試的布置
 
比較近場和遠(yuǎn)場的特性可知,在遠(yuǎn)場條件下測量場強(qiáng)一致性和重復(fù)性較好,測量誤差較小。在遠(yuǎn)場條件下測試距離d應(yīng)滿足下列情況:
 
a)  d ≥ λ/2π, 如EUT被看作是偶極子天線,則誤差為3dB。
b)  d ≥ λ,  可看作是平面波,如EUT被看作是偶極子天線,則誤差為0.5dB。
c)  d ≥ 2D2/λ, D為EUT的最大尺寸,該條件僅適用于D>>λ的情況。
 
在30MHz~1000MHz頻率段,λ為10m~0.3m, d=3m、10m、30m時都符合上述遠(yuǎn)場條件。
 
國內(nèi)暗室絕大部分只能進(jìn)行3m法測試,而標(biāo)準(zhǔn)上給出的限值很多都是針對10m法測試的,所以應(yīng)該將它們轉(zhuǎn)換為3m法的限值,轉(zhuǎn)換公式為:
 
L2 =L1 (d1/d2)或L2 (dB) = L1 (dB)+ 20lg(d1/d2)
式中L1和 L2分別為測試距離為d1 和d2時的輻射限值,例如GB9245中僅規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備在10m 測量距離處的輻射騷擾限值,由此可轉(zhuǎn)換為3m處限值,如表1所示。
 
表1:B級ITE在10m和3m處的輻射限值
 
一般不同頻率段的限值是不一樣的,過渡頻率點應(yīng)該采取較低的限值,表1中230MHz的限值應(yīng)取較低值:30dB(µV/m)(10m法),40dB(µV/m)(3m法)。
 
在確定測試距離時常遇到起始點和終止點的問題,起始點是被測設(shè)備(EUT)的邊框,這在標(biāo)準(zhǔn)上有明確的規(guī)定。終止點應(yīng)該在天線的什么部位?當(dāng)天線是對稱振子天線或雙錐天線時,終止點在天線的中間部位。當(dāng)天線是喇叭天線時,終止點應(yīng)為喇叭口。但當(dāng)天線是對數(shù)周期天線和混合寬帶天線時,終止點就不好確定,標(biāo)準(zhǔn)中也沒有明確規(guī)定。對數(shù)周期天線,根據(jù)其工作原理,在頻率較高時是短振子起作用,;頻率較低時是長振子起作用。如果把終止點定在對數(shù)天線的頂端,則高頻測量時距離約為3m,而低頻測量時距離偏移較大。由于天線接收的場強(qiáng)E∝f/d,而由距離引起的測量誤差為△E∝f△d/d2,顯然對于同樣的距離偏移,頻率越高,產(chǎn)生的場的測量誤差就越高,所以筆者認(rèn)為終止點放在對數(shù)周期天線的頂端比較合適。如果天線上已有天線中心的標(biāo)記,則終止點放在天線中心的標(biāo)記處。
 
由于達(dá)標(biāo)測試是測量EUT可能輻射的最大值,所以EUT應(yīng)放在轉(zhuǎn)臺上(可360°旋轉(zhuǎn))以便尋找EUT的最大騷擾輻射方向。臺式EUT離地面高度通常為0.8m,立式EUT則直接放置地面,接觸點與地面應(yīng)絕緣。接收天線的高度應(yīng)該在1~4m(如測試距離為3m或10m)或2~6m(如測試距離為30m)內(nèi)掃描,記錄最大輻射場強(qiáng)。EUT的輻射電磁波到達(dá)天線有兩條途徑,如圖2所示。一條是直達(dá)波,一條是通過地面的反射波,天線接收到的總場強(qiáng)為直達(dá)波和反射波的矢量和,即由于二條路徑長度不同,電磁波到達(dá)天線所需時間不同,因此和有一定相位差Δφ,總場強(qiáng)與Δφ有關(guān)。如果和同相,則兩者相加,總場強(qiáng)最大;如果和反相,則兩圖2 輻射電磁波的直達(dá)波和反射波 者相減,總場強(qiáng)最小。Δφ與天線高度有關(guān),當(dāng)接收天線在1~4m之間移動時,接收到的場強(qiáng)也以駐波方式變化,波峰和波谷間的高度差約為λ/2,因此可以保證在30MHz仍能找到最大場強(qiáng)。
 
由于騷擾場強(qiáng)的水平極化分量和垂直極化分量是不同的,所以測量時應(yīng)把天線水平放置測水平極化分量,垂直放置測垂直極化分量。垂直放置時天線的最低端離地應(yīng)大于25cm,以免影響天線的性能。整個測試系統(tǒng)是同軸傳輸系統(tǒng),應(yīng)該保持阻抗匹配,即天線的阻擾、同軸電纜的特性阻抗和干擾測量儀的輸入阻抗都應(yīng)相等,一般為50Ω。阻抗不匹配將引起反射,從而影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。目前自動化的EMI測試系統(tǒng)己普遍使用,測量儀、天線塔、轉(zhuǎn)臺都用GPIB(IEEE-488)接口連接,由計算機(jī)控制,進(jìn)行自動測試、數(shù)據(jù)處理和報告生成。
 
(2) 騷擾測量儀
 
騷擾測量儀實際上是一臺超外差式選頻電壓表。騷擾波形通常是由很多頻率組成的,騷擾測量儀可用來測量這些頻率的電壓幅值。圖3是其電路方框圖。
 
其電路結(jié)構(gòu)類似于半導(dǎo)體收音機(jī)。測量時先將測量儀調(diào)諧,對準(zhǔn)某個頻率fi。該頻率經(jīng)高頻衰減器和高頻放大器后進(jìn)人混頻器,與本地振蕩器的頻率fl混頻,產(chǎn)生很多混頻信號。經(jīng)過中頻濾波器以后僅得到中頻f0=fl-fi。中頻信號經(jīng)中頻衰減器、中頻放大器后,由包絡(luò)檢波器進(jìn)行包絡(luò)檢波,濾去中頻得到其低頻包絡(luò)信號A(t)。A(t)再進(jìn)一步進(jìn)行加權(quán)檢波,加權(quán)可根據(jù)需要獲得A(t)的峰值(Peak)、有效值(rms)、平均值(Ave)或準(zhǔn)峰值(QP),這些值經(jīng)低頻放大后可推動電表指示。測量前如果用校準(zhǔn)信號發(fā)生器的信號進(jìn)行預(yù)先校準(zhǔn), 則可以直接讀數(shù)。騷擾信號的讀數(shù)等效于正弦信號的有效植。
 
圖3:騷擾測量儀的電路框圖
 
由于很多騷擾都是脈沖性的,所以騷擾測量儀應(yīng)能測量脈沖信號,這是它與一般電壓表的不同之處。設(shè)輸人信號是幅度為A、寬度為τ、周期為T的脈沖信號。由圖3可見其中頻信號波形[(b)點]為載波頻率為中頻f0的調(diào)幅信號,其包絡(luò)幅度為2AτGB,G為中頻放大器和以前各級電路的增益,B為中頻帶寬;包絡(luò)主瓣寬度為2/B,兩個主瓣之間間隔為T.包絡(luò)檢波器后的波形[(c)點]只不過是濾去中頻載波后的中頻包絡(luò)。由于包絡(luò)的寬度和幅度都與中頻帶寬B有關(guān),因此測量儀的中頻帶寬一定要有統(tǒng)一的規(guī)定 否則對于同一脈沖信號,由于中頻帶寬不同,測量結(jié)果可能不同,這是與僅能測量正弦波的電壓表的一個不同之處。
對同一個脈沖輸人信號的中頻輸出波形進(jìn)行不同形式的加權(quán)檢波,可能得到不同的值,一般包絡(luò)的峰值>準(zhǔn)峰值>有效值>平均值。騷擾測量中的發(fā)射限值(即標(biāo)準(zhǔn)允許的最大騷擾發(fā)射量)絕大多數(shù)都是以準(zhǔn)峰值形式規(guī)定的,因為準(zhǔn)峰值可以反映人耳或人眼對脈沖騷擾的響應(yīng),當(dāng)脈沖很快上升時,人耳不能立即反應(yīng),當(dāng)脈沖跌落后,人耳的感覺仍有滯留效應(yīng)。加權(quán)檢波的形式是由檢波電路的充放電時間常數(shù)決定的,充電慢、放電快得到的加權(quán)值就越低,所以對準(zhǔn)峰值的充放電時間也要有統(tǒng)一規(guī)定。這是與僅能測量正弦波的電壓表的又一個不同之處,因為對于正弦波輸人信號,其中頻輸出波形的包絡(luò)的峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值都是相等的。
 
圖中(d)點的波形是準(zhǔn)峰值加權(quán)波形,(e)點是電表讀數(shù)。由于電表具有一定的慣性(即電表機(jī)械時間常數(shù))所以電表讀數(shù)將受一定影響,因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電表應(yīng)處于臨界阻尼狀態(tài),并具有確定的機(jī)械時間常數(shù)。雖然現(xiàn)在大多使用數(shù)字化電表,該指標(biāo)仍然保留,只要在A/D變換器后加一個二階低通濾波器即可。
由于騷擾測量儀以測量脈沖信號為主,脈沖幅度往往很大,所以測量儀還應(yīng)該具有較大的過載能力,以免把脈沖頂部削掉。
 
綜上所述,騷擾測量儀必須具有統(tǒng)一的中頻帶寬、檢波器充放電時間常數(shù)、電表機(jī)械時間常數(shù)和過載系數(shù),這樣才能保證在測量同一脈沖信號時得到一致的結(jié)果。表2為GB/T6113.1規(guī)定的騷擾測量儀指標(biāo)。其中各頻率段的范圍為:
 
A頻段——9~150kHz;
B頻段——0.15~30MHz;
C頻段——30~300MHz;
D頻段——300~1000MHz;
 
表2:騷擾測量儀的四大類指標(biāo)
 
為了鑒別騷擾測量儀是否達(dá)到了表2規(guī)定的四大類指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)一步規(guī)定了騷擾測量儀的絕對脈沖特性和相對脈沖特性。所謂絕對脈沖特性指輸人規(guī)定的周期脈沖信號時騷擾測量儀的讀數(shù)應(yīng)達(dá)到規(guī)定的值。絕對脈沖特性見表3。
 
表3:騷擾測量儀的絕對脈沖特性
 
表3的含義是:在A、B、C、D各頻段內(nèi),分別輸入各自的標(biāo)準(zhǔn)周期脈沖,要求脈沖的幅度×寬度等于a(μVs),重復(fù)頻率為c(Hz),該周期脈沖的頻譜至少應(yīng)該在b(MHz)以下是均勻的,脈沖信號發(fā)生器的源阻抗應(yīng)和騷擾測量儀輸入阻抗相等。對于該輸人信號,騷擾測量儀在該頻段的任何頻率上的讀數(shù)都應(yīng)該等于60dB(μV)。
 
所謂相對脈沖特性指輸人周期性脈沖信號時,脈沖的重復(fù)頻率越高,其讀數(shù)越高,重復(fù)頻率低,讀數(shù)低。當(dāng)讀數(shù)不變時輸人脈沖的幅度和重復(fù)頻率的關(guān)系應(yīng)符合表4的規(guī)定。
 
表4中各頻段的輸入脈沖的相對等效電平,以絕對脈沖特性中的該頻段的標(biāo)準(zhǔn)周期脈沖的幅值為基準(zhǔn)(定義為0dB)。如果騷擾測量儀的絕對脈沖特性和相對脈沖特性都符合表3和表4的要求,則說明該騷擾測量儀的四大類指標(biāo)基本符合表2的要求。
 
表4:騷擾測量儀的相對脈沖特性
 
騷擾測量儀除了具有準(zhǔn)峰值測試功能外,一般還具有峰值和平均值測試功能,峰值檢波器的放電時間常數(shù)(TD)和充電時間常數(shù)(TC)的比值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于準(zhǔn)峰值檢波器,各項段的TD/TC值如表5所示。
 
表5:騷擾測量儀峰值測量時的指標(biāo)
 
峰值測量時中頻帶是可以選擇的,其選擇范圍和優(yōu)選值如表5所示,在給出騷擾電平時應(yīng)標(biāo)明所選帶寬。對于非重疊騷擾,指中頻段輸出波形中的各個主瓣不重疊,見圖3中(b)點波形,由于峰值測量結(jié)果和帶寬成正比,所以測量結(jié)果也可用對于1MHz帶寬的歸一化值V1MHz (dBμV/MHz)來表示。
 
V1MHz (dBμV/MHz)═V(dBμ)+20lg 1MHz/Bimp
 
式中Bimp為脈沖帶寬,與6dB帶寬B6 的關(guān)系為Bimp =1.05 B6。V(dBμ)為使用Bimp帶寬時的峰值測量讀數(shù), 20lg 1MHz/Bimp為1MHz和Bimp的比值的對數(shù)。峰值測量所需的過載系數(shù)比峰值測量小的多,檢波器前電路的過載系數(shù)只需比1稍大些即可。
 
峰值測量時的絕對脈沖特性的含義和準(zhǔn)峰值測量是相同的,只不過輸入的標(biāo)準(zhǔn)脈沖強(qiáng)度不同,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為脈沖幅度×寬度=1.4/Bimp(mVs), Bimp單位為Hz ,具體數(shù)值見表6。對于標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入,測量儀在該頻段上的任何頻率上的測量結(jié)果均應(yīng)該等于60dB(μV)。
 
騷擾測量儀用于平均值測量時,帶寬的選擇同峰值測量方法。檢波器前電路對于脈沖重復(fù)頻率為fPR 的脈沖過載系數(shù)應(yīng)該為Bimp/fPR,但是實際上當(dāng)fPR很低時,接收機(jī)不可能提供足夠的過載系數(shù)。平均值測量時要求的絕對脈沖特性和峰值基本一樣,但各頻段的重復(fù)頻率不同,即輸入標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1.4/Bimp(mV.s),重復(fù)頻率為A頻段:25Hz;B頻段:500Hz;C和D頻段:5KHz。對于標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入,測量儀在該頻段上的任何頻率上的測量結(jié)果均應(yīng)該等于60dB(μV)。
 
表6:峰值測量時的絕對脈沖特性
 
騷擾測量儀可以進(jìn)行準(zhǔn)峰值測量、峰值測量和平均值測量。當(dāng)輸入信號是正弦波時,無論用何種方式測量,得到的讀數(shù)都是相同的,等于該正弦波的有效值,精度應(yīng)優(yōu)于±2dB。但是如果輸入的是周期脈沖信號,則三種測量方法得到的讀數(shù)是不一樣的,其結(jié)果如表7所示。
 
表7:峰值、準(zhǔn)峰值和平均值測量的結(jié)果比較
 
表中  E——正弦波的有效值;
δ——脈沖強(qiáng)度,等于脈沖幅度×脈沖寬度,單位:mVS
Bimp——脈沖寬度;Bimp=1.05B6
fPR——脈沖重復(fù)頻率;
P(α)——準(zhǔn)峰值檢波效率,與檢波器的充、放電時間常數(shù)、脈沖重復(fù)頻率和帶寬有關(guān),P(α)≤1。
 
由表7可知,峰值測量結(jié)果≥準(zhǔn)峰值測量結(jié)果。表6中列出了輸入標(biāo)準(zhǔn)脈沖,在標(biāo)準(zhǔn)寬帶情況下峰值與準(zhǔn)峰值表頭指示之比值。表8列出了具有相同帶寬的準(zhǔn)峰值和平均值表頭指示之比值,由表可知,準(zhǔn)峰值≥平均值。對于規(guī)則的周期性脈沖可以根據(jù)表7來進(jìn)行峰值、準(zhǔn)峰值、平均值之間的轉(zhuǎn)換。但是一般騷擾都是隨機(jī)的,很難進(jìn)行彼此間的換算,因此有些標(biāo)準(zhǔn)同時規(guī)定了發(fā)射測量的準(zhǔn)峰值限值和平均值限值。
 
表8:在相同帶寬條件下準(zhǔn)峰值和平均值表頭讀數(shù)之比值
 
在準(zhǔn)峰值測量時,如想要在某個頻率點得到較穩(wěn)定的測量值,則測量時間應(yīng)大于檢波器充放電時間和電表機(jī)械時間常數(shù)之和,并且測量不止一個周期,所以一般準(zhǔn)峰值測量時間要求比較長。如果測量儀具有掃頻測量功能,則設(shè)置的掃描時間應(yīng)符合表9的規(guī)定。在實際測量中,往往先用峰值進(jìn)行全頻段測量,然后再對超過限值的頻率點進(jìn)行峰值測量,這樣可以大大節(jié)省測量時間。
 
表9:最小掃頻時間
 
綜上所述騷擾測量儀由于規(guī)定了四大類指標(biāo)和二個脈沖特性,所以可以測量脈沖信號和正弦信號,在測量正弦信號時無論采用哪一種檢波方式,結(jié)果都是一樣的。一般的電壓表(包括場強(qiáng)儀)僅能測量正弦波,不能測量脈沖信號。騷擾測量儀目前市場上有二種基本類型,一種是測量接收機(jī)類型,它是單頻點測量,靈敏度較高,自動化程度高的可以自動掃描各頻點。另一種是頻譜分析儀類型,可以顯示整個頻段,但靈敏度稍低些。但是無論什么類型的測量儀,只有符合GB/T6113.1規(guī)定的四大類指標(biāo)和二個脈沖特性后才能進(jìn)行EMI測量。
 
(3)測量用天線
 
圖4:EMI測量用的天線
 
(a) 雙錐天線 (b)對數(shù)周期天線 (c)混合寬帶天線 (d)喇叭天線 (e)對稱振子天線
 
天線用來接收騷擾電磁場,把場強(qiáng)轉(zhuǎn)變成電壓,騷擾測量儀測量的是轉(zhuǎn)變后的電壓值,所以測量儀的讀數(shù)只有加上天線系數(shù)后才能得到騷擾場強(qiáng),如果連接天線和測量儀的同軸
電纜有損耗,則還應(yīng)加上損耗值,即
 
騷擾場強(qiáng)[dB(μV/m)]=測量儀讀數(shù)[dB(μV)]十天線系數(shù)(dB)+電纜損耗(dB)
 
每部天線都有天線系數(shù),該系數(shù)與頻率有關(guān),曲線一般由天線制造商給出。電磁騷擾測量中
常用的天線為寬帶天線,便于自動化掃頻測量。一般用雙錐天線(30~300MHz)和對數(shù)周期天線(200~1000MHz),最近又推出把二種天線合二為一的寬帶天線(30~1000MHz)。在測量1GHz以上的頻率時常用喇叭天線,喇叭天線具有很強(qiáng)的方向性。有時EMI測量也用對稱振子天線,其長度應(yīng)該等于被測頻率的半波長,由于改變測量頻率時需同時改變振子長度,所以這種天線不適合進(jìn)行自動化掃頻測量。以上這些天線的形狀見圖4。
 
1.1.1.2 1GHz~18GHz頻率段的輻射發(fā)射測試
 
1GHz~18GHz頻率段的輻射發(fā)射測試一般使用全電波暗室,現(xiàn)以工科醫(yī)(ISM)設(shè)備為例說明。由于試驗場地是自由空間,只有直達(dá)波,沒有反射波,所以接收天線可以設(shè)置在與EUT同一高度上,不必上下移動。但是轉(zhuǎn)臺仍需360度轉(zhuǎn)動,以獲得最大值。測試距離為3米。天線應(yīng)采用小口徑定向天線,水平和垂直二種狀態(tài)都要測試。測量采用頻譜分析儀,因為工科醫(yī)(ISM)設(shè)備在運(yùn)行期間工作頻率可能會有明顯變化,所以采用全景分析比較適宜。頻譜分析儀應(yīng)設(shè)在最大保持方式和對數(shù)dB顯示方式。測量結(jié)果用電場強(qiáng)度的峰值或平均值表示(不用準(zhǔn)峰值)。峰值測量時采用1MHz的分辨率帶寬和視頻帶寬,平均值測量時仍采用1MHz的分辨率帶寬,但是視頻帶寬應(yīng)大大縮小至10Hz,相當(dāng)于加入一個低通濾波器。
 
1.1.1.3 30MHz~18GHz頻率段的輻射發(fā)射替代法測試
 
輻射發(fā)射測試時,測量天線接收到的騷擾強(qiáng)場包括兩個部分,一部分是EUT內(nèi)部的導(dǎo)線和電路直接通過機(jī)箱殼體的縫隙向外的輻射,稱殼體輻射,另一部分是由外接電纜引出的共模電流輻射。替代法測試的目的是僅僅測試EUT的殼體輻射,所以要求拆除所有可以拆卸的電纜,不能拆卸的電纜上要加鐵氧體磁環(huán),并放在不會影響測量結(jié)果的位置上。
 
圖7所示為替代法測試的方法和布置。首先用半波振子天線A和測量接收機(jī)測量出EUT的最大騷擾值,然后用半波振子天線B替代EUT。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出功率,直至測量接收機(jī)達(dá)到同樣的值。記錄替代天線B的輸入端功率,即為EUT的殼體輻射功率。
 
由于采用替代法,所以對試驗場地的要求比較寬松,只要求替代天線B在各方向上移動±10cm,測量值變化不超過±1.5dB既可。合格的開闊場地、半波暗室和全電波暗室都符合上述要求,都可以進(jìn)行替代法測試。
 
測試天線A的高度h應(yīng)和EUT中心的高度相同,只要求h>1m,測試天線A也不需上下移動。但要求EUT在常規(guī)放置位置和90o翻轉(zhuǎn)位置上分別旋轉(zhuǎn)翻360o,以便尋找EUT的最大騷擾值。
 
測試距離d雖然沒有明確要求,但最好還應(yīng)符合遠(yuǎn)場條件。d的起始點為EUT的幾何中心,終止點為測量天線A的天線中心。替代試驗和校準(zhǔn)試驗時,替代天線B應(yīng)置于EUT 的幾何中心。
 
對天線的要求:在30MHz~1GHz頻段,測量天線A可采用半波振子天線,也可采用寬帶天線,但替代天線B則必須用半波振子天線。1GHz~8GHz 都用線性極化的喇叭天線。
 
替代法的校準(zhǔn)很重要。一般水平極化和垂直極化狀態(tài)都要進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時發(fā)射天線B與測量天線A平行放置,對于每個頻率點,都要記錄發(fā)射天線的輸入功率和測量接收機(jī)的接收電壓的關(guān)系曲線,找出校準(zhǔn)系數(shù)K(f)。以后測試時就可以直接將測到的最大騷擾電壓加入校準(zhǔn)系數(shù)K(f)后得到殼體輻射功率,不必再做替代試驗。
 
圖7:輻射發(fā)射的替代法測試
 
1.1.1.4 9KHz~30MHz頻率段的磁場輻射發(fā)射測試
 
9KHz~30KHz頻段用環(huán)型天線測量EUT輻射的磁場分量。測量方法有兩種:一種是大環(huán)天線(LLA)法,見圖8;一種是遠(yuǎn)天線法。采用何種方法主要是由EUT的尺寸決定的,例如對于工科醫(yī)(ISM)設(shè)備,國標(biāo)GB4824規(guī)定,直徑為2m的LLA可測量的最大設(shè)備其對角線尺寸不應(yīng)超過1.6m。大環(huán)天線法比較好,因為EUT的三個正交磁偶極距的磁場分量都可以測量,三個環(huán)上都有電流探頭,測量結(jié)果用大環(huán)上的磁感應(yīng)電流dB(μA)表示。大環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)直徑為2m,也可用1、1.5、3和4m直徑的大環(huán),但結(jié)果都應(yīng)轉(zhuǎn)換到2m大環(huán)上,以便和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值比較。大環(huán)天線(LLA)測量系統(tǒng)應(yīng)使用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)天線進(jìn)行校準(zhǔn),所以大環(huán)法也可以視做某種替代法,即EUT的磁場輻射強(qiáng)度等效于標(biāo)準(zhǔn)天線的輻射強(qiáng)度。如果EUT太大無法使用LLA法,則應(yīng)采用遠(yuǎn)天線法。例如國標(biāo)GB4824規(guī)定,尺寸超過1.6m的家用感應(yīng)炊具的輻射磁場測量,使用直徑0.6m的單小環(huán)天線,測量距離3m。單小環(huán)天線垂直地面放置,最低部高于地面1m(典型值),所以測量得到的是環(huán)天線處的磁場的水平分量,但是由于測量處于近場條件,地面又有反射,所以測量所得的值仍然反映了EUT的水平和垂直偶極距的情況。
 
圖8:大環(huán)天線(LLA)法測量EUT輻射的磁場分量
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