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射频电磁场辐射抗扰度测试 射频场传导骚扰抗扰度测试 静电放电抗扰度测试
第一章射频电磁场辐射抗扰度测试 射频电磁场辐射抗扰度测试目的及要求 本试验旨在学生了解空间电磁场(主要来自有意的发射机等)通过辐射的方 式作用于设备的敏感部分,对设备产生骚扰 二、射频电磁场辐射抗扰度测试工作原理 射频电磁场辐射抗扰度测试系统,是按照国际标准仼C61000-4-3国标GB/T 176263测试被测物(EUT)对空间电磁场的抗干扰能力。测试的频率范围为 80MHz-6GHz,测试距离:3m,测试电平可达10V/m@80%AM以上。本系统 1GHz以上配置了一个双对数周期天线,可以尽可能满足1GHz以上1.5m×15m 的场均匀性的测试要求。 测试系统测试配置 宽带天线 BTA-MM RF开关 功放 FLH 200B 20M-IG 200W 信号发生器 SMA 100A1 FLG.25B 喇叭天线 园后颗 添是勤 06=25GH 9120E RSU 0243 100 喇叭天 FLG-25F 9120D 2-6GHz 入 251 场强表 H|005 功率计 辐射抗扰度测试系统 PMS 1084 暗室80 MHz to6GHz 图1射频电磁场辐射抗扰度测试系统 信号源的选择:信号源主要依据测试频率范围等因素来选择。目前的标准中 规定的测试范围为80~1000MHz。但由于现实环境中的电磁环境已有所改变, 尤其是1.8GHz手机的使用,使得标准中频率范围的上限已扩展为6GHz。所以 考虑今后的延续性,建议选择频率上限大于6GHz的信号源。 信号源应具有优秀的相应时间和稳定度。当在频率扫描时能迅速达到稳定输 出状态。一则可以节省测试时间,其次可以减少测试误差 信号源另外值得注意的因素是最小步进电压和最小步进频率。步进电压可以 精确控制功放的输岀功率。步进频率应能满足标准要求的最小步进频率要求。小 的步进频率有利于精确测试EUT的敏感频点。 根据频段选择天线 9~150kHz范围内主要有磁场分量造成电磁骚扰,因此选择带电屏蔽的环形 天线。 150kHz~30MHz范围内既有磁场也有电场。磁场夭线选择电屏蔽的环形天 线。电场天线选择鞭状天线。 30~300MHz范围内主要由电场分量造成电磁骚扰。因此选择平衡偶极子天 线或宽带双锥天线。 300~1000MHz范围主要选择对数周期天线、对数螺旋天线、喇叭天线等宽 带天线 1GHz以上主要选择喇叭天线等方向性天线 天线的天线系数AF AF=20|0gF-30-G G:天线增益(dB)F:频率(MHz)AF:(dB/m) 天线的增益越高所需的功放输岀功率就越小。在实际中应尽量选择増益髙的 天线。 天线的驻波比VSWR VSWR K= Reflection coefficien÷、K-1 K+1 K is the matched VSWR K is the source/load VSWR tanh(atanh(K)+8686) X is the attenuation in dB 驻波比将消耗功放的部分输岀功率,同时将增加辐射干扰测试(EM)时的 不确定性。在实际测试中应尽可能选择驻波比小的天线并且尽量在天线驻波比较 小的频率范圉内使用。 天线的方向图 标准中要求1.5mⅩ1.5m的均匀场应位于发射天线的主波瓣内。在军用标准 的RS测试项目中要求被测设备EUT的边界位于发射天线的3dB波瓣角内。在 对大尺寸的EUT进行测试时,该项参数影响天线的摆放位置和天线位置数。 功放的选择 天线的输入功率 Ed 29.7G G:天线增益(dB) E:测试需要的场强(V/m) d:天线与EUT间的距离(m) 功放与天线间的线损和插入损耗,在上述计算出的天线输入功率的基础上要 增加馈线和接头的损耗以及功率计的插入损耗等因素。 信号调制对功放功率的影响,干扰信号在施加1kHz的正弦调幅信号后,峰 值电压变为原来的1.8倍。则功率增加电压的平方为324倍(51dB 天线驻波比对功放输出功率的影响,根据夭线实际使用的频率范围内最大的 VsWR值对功放的输出功率进行校准。 功放的1 dB Compression曲线,根据上述计算出的结果,再根据功放的1dB Compression曲线选择功放。实际应用中不应让功放工作在饱和区内。 三、射频电磁场辐射抗扰度测试方案设计 lEC6100043标准中指出:在髙频(例如高于1GHZ),反射材料应该用木制 或强化玻璃材料制成。因此,应使用低电导率材料(例如强聚苯乙烯)来避兔场扰 动和避免场均匀性产生降低。新版标准中对于布线要求也有了新变化,即:如果 生产厂规定长度不大于3,则按生产厂规定长度用线。如果生产厂规定长度大于 3m或无规定,则按实际典型安装情况选择使用的线缆长度。在仼何情况下暴露 在电磁场中的连接距离EUT为1m。超出的线缆在其中心处捆绑成30cm-40cm 长的感抗线束。 台式器具按错误!未找到引用源。迸行测量布置。 落地式器具按错误!未找到引用源。进行测量布置。 Uniform Wiring <3 m bundled nield area non-inductvely to 1 m overall length Non-conductr table Wiring overall ngth <1 m as is 08m Fleld generating antenna Wirna >3 m or not specfied Illuminated length shal be 1 m Optional anechoic material in case of sem-anechoc chamber to reduce fioor reflections 图2台式器具射频电磁场辐射抗干扰度测量布置 Chamber wall Shielded connection through chamber wall field area Shielded n-conducting table to 0.15 火 Shielded signal 9 图3落地式器具射频电磁场辐射抗干扰度测量布置 四、射频电磁场辐射抗扰度测试主要设备和器件介绍 辐射抗扰度测试软件R|SLAB ?屏蔽室 ALSE TEM小室以及带状线测试环境 ?完全符合EC61000-4-3:206第三版标准 检查功放的线性性 u测试配置的谐波干扰电平检査 u支持小型均匀场 均匀场一致性验证 系统配置及连接性验证 测试项目管理 ?校准结果的导入和导出(多个测试项目复用一个校准结果) ?被测物敏感点的发现与标记 ?文本或微软Word格式的可定制测试报表生成 ?可定制的测试等级、容差范围及测试频率 ?操作日志管理 ?系统用户管理 ?系统设备管理 简单的系统移植功能(方便用户更换测试计算机) ?支持多语言(英、简中、繁中、日、德) ?支持工程人员调试、配置功能 2.信号发生器SMB100AB106 频率范围:9kHz-6GHz ?SSB噪声:<122dBc(1Hz)atf=1GHz, △f=20kHz) ?设定时间:SCP模式<3ms,典型16ms列表模式<ms ?数字频率和电平扫描 ?支持线性和对数扫描模式 ?反向功率保护可达50V ?接口USB以太网和GP|B ?完备的调制模式:AMFMφM脉冲调制(脉冲升降时间<20ns) 3.功率放大器CBA1G-150 ?频率范围:80MHz-1GHz ?额定输出功率:>17氙(80MHz-400MHz),>15(400MHz-1GHz) ?输出功率@1d贈益压缩:≥150W(典型) ?增益:52dB ?增益变化(随颎率变化):土 2dB ?输入VSWR2:1 ?输出阻抗:50欧姆 ?RF连接器类型:N型接头(f) ?安全连锁:BNc(f),S/C至静音 电源功率:<1KVA 频率:4563Hz 4.定向耦合器C5982-10 ?40dB双定向耦合器 ?频卒范围至少:80M~1000MHz ?功率:500W连续波) ?插入损耗:最大0.2dB ?VsWR最大120:1 ?平坦度:最大+-03dB ?定向性:最小20dB ?连接器:N(-N(f 5.宽带天线STLP9128Ds ?工作频率范围:80MHz-3GHz ?可用频率范围:70MHz-4GHz ?额定阻抗:50欧姆 ?VsWR:典型值<1.6: ?增益:9±3dBi ?最大输入功率:000W(连续,型接口 ?尺寸:1480×1330×1480m 重量:9kg 6.天线支架TPD-20 双伸缩三脚架,高度在1.2米到2米之间可调,高度调节简单。主体应采用 玻璃纤维等材料以避免反射。天线可以直接安装到三脚架,或者使用天线适配器, 以配合大部分天线。 含三脚架适配器,可以与竞带天线良好配合 7.双通道功率计PMS1084 ?频率范围 100kHz N 6GHz ?测试通道:2(标准);可升级至4通道 ?测量范围:100kHz-4GHz:-60 dbm to+20dBm, ?测试精度:±1dB(典型0.5dB) ?分辨率:0.1dB ?最大输入功率:+27dBm(=500mW) ?驻波比:1.15 ?射频阻抗:50欧姆 ?计算机接口:RS232,USB ?输入:N(f)连接器 ?可装入19寸机架 8.场强仪NBM-520EF189 ?传感器类型:电场 显示类型:液晶 检测:全向(Ⅹ,Y,轴读数) ?频率范围:3MHz-18GHz,含0米光纤以及三脚架 ?单位:Vm,Am,mWcm2,Wm2,%(标准的) ?显示范围:0.0001到9999(对于所有的单位) ?结果类型(三维全向,RsS):实时值,最大值,平均值 ?镍氢可充电电池,2xAA尺寸( Mignon),2500mAh 9.电缆套件 与已有信号源,天线,射频功率开关,场强仪,双通道功率计配合。 ?频率范围:至少Dc-7.5GHz ?阻抗:50欧姆 ?屏蔽性能:>90dB 电缆外径:13mm ?衰减和最大连续功率 频率 1GHz 3GHz 6GHZ 7.5GHz 衰减(dB)/米 0.10dB 0.18dB 0.28dB 0.32dB 最大连续功率 700瓦 400瓦 280瓦 250瓦 1019寸标准机架 可以将辐射抗扰度测试设备集成在一起,带电源分配系统、散热风扇,并考 虑以后测试系统的扩充问题。 11.743金属板可拆式半电波暗室的屏蔽室 ?外尺寸:7.2×42×34mL×WH ?升级后内尺寸:7×4×3mLⅹWH(铁氧体-铁氧体,不含高架地板高度) ?龙骨空间:7.6×4.6×36mL×WH ?气动屏蔽门:1×2m ?电源滤波器:30A220∨2只;30A110V1只 通风波导窗30×30cm2只 ?0.3m高架地板,承重500kg/sqm ?地面接口箱4只 ?信号接口板1块(N×4BNCx4SMA×2光纤头2) ?直径30×300mm波导管2根 ?总电源控制箱1套 ?电源插座安装在地面接口箱和转台中心 ?照明200W飞利浦卤素灯安装于四个上角 ?测试桌15X108m1张 ?监视系统1个松下470 Camera+1个新世宝14寸彩色 Monitor 五、射频电磁场辐射抗扰度测试 电磁辐射有一些来自于有意产生得电磁辐射源,如固定的无线电广播电视台 的发射机和各种工业电磁源;另外还有一些来自于无意产生的寄生辐射源,如电 焊机、晶闸管整流器、荧光灯、感性辐射的开关操作等等。电磁辐射对于大多数 电子、电气设备会产生一定的影响,轻则使设备性能、功能暂时降低或丧失,重 则造成永久性破坏。本试验旨在向学生介绍对电气、电子设备或系统的辐射电磁 场抗扰度测试,并给岀电气、电子设备或系统受到电磁场辐射时的性能评价标准。 测试频率范围:80MHz-6GHz;场强10V/m;测试距离3m;80%1 KHZ AM调制。 射频电磁场辐射抗扰度试验用最新C标准为C61000-4-3:2006《电磁兼容 EMC)第4-3部分试验和测量技术射频电磁场辐射抗干扰度试验》。错误!未

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