服务热线: 0755-264 34420
 
 
 
 

EMC园地

News
News 新闻详情

(5)杂散测试测量方法

日期: 2022-09-22
浏览次数: 5

4.测量方法

4.1 概述
     这里介绍两种杂散发射的测量方法。在方法1和方法2中必须注意,由测试所产生的辐射不得干扰测试环境中的测试系统。同时必须注意,正确选用杂散发射标准中特别规定的功率加权功能。
方法1:用于测量输出到被测设备(EUT)天线端口的杂散发射功率。
方法2:用于测量杂散的等效全向辐射功率(e.i.r.p),需要用到一个符合条件的测试场地。
     如果方法1满足测量要求,则尽可能采用方法1。使用波导的系统应采用方法2,因为在波导终端的转换器件会带来很多测试问题。假若天线端口是波导法兰,那么在波导向同轴转换的过程中,远端的杂散发射会被大大地衰耗。只有在测试电缆与波导连接的一端加上特制的锥型波导器件,才能采用方法1测量。同样,VLF/LF频段的发射机也应采用方法2测量,因为发射机、馈线、天线之间并没有清晰的界限划分。
       雷达系统的测量方法ITU另有文件说明(ITU-R M.1177)。因为对雷达系统尚没有特别完善的测量方法,必须根据杂散发射限值的具体要求进行实际可行的测量。


4.2方法1-输出到天线端口的杂散发射的测量方法
      此方法无需特殊的测试场地或电波暗室,测试结果也不会受到电磁干扰(EMI)的影响,但须考虑馈线影响。此方法忽略了因天线失配造成的衰耗和任意杂散产物的无效辐射,还有天线本身产生的杂散产物。杂散发射功率测量装置的框图如图1所示:

杂散发射功率测量装置的框图


图1 杂散发射功率测量装置的框图


4.2.1 直接连接法
在这种方法中,要求对所有的测量部件(滤波器、耦合器、电缆)分别进行校准,或者把这些部件连成一个整体进行校准。不论哪种校准,都是用一台已校准的、输出电平可调的信号发生器和测量接收机来完成。在各个频点f处,校准因子 定义如下:


(5)杂散测试测量方法


其中 : 频点f处的校准因子 (dB)

:在频点f处的输入功率 (由信号发生器产生) (dBW或dBm)

: 频点f处的输出功率 (由测量接收机读出) (dBW或dBm)
 校准因子表达了所有连接在信号发生器和测量接收机之间部件的插入损耗。
 如果分别校准连接部件,测量装置的总校准因子可由下式计算:

(5)杂散测试测量方法


其中: :频率f处的测量装置总校准因子 (dB)
: 频率f处测量连接链中各个部件的校准因子(dB)
测量过程中, (dBW或dBm)是频率f处由测量接收机读出的杂散发射功率,而在频率f处实际杂散发射功率(dBW或dBm)由下式计算得出:

(5)杂散测试测量方法

 
4.2.2 替代法
这种方法不需要对连接部件校准,而是先由测量仪器记录下杂散发射功率的读数值。然后用一台已校准的信号发生器替代被测设备(EUT),当测量仪器的读数值和先前记录值达到一致时,信号发生器的输出值就等于杂散发射的功率值。


4.3 方法2-杂散发射e.i.r.p的测量方法
杂散发射e.i.r.p的测量装置框图见图2。

方法2中的测量必须在远场条件下进行,而对于很低的频率或是多个频率组合以及天线规格来说,远场条件是很难实现的(如:天线发射14 GHz射频信号,在140m远处才能达到远场的条件)。另外,测量也比较麻烦,虽然自动检验技术减少了一些工作量,但要在各个方向和频率上按不同极化方式测量杂散发射的e.i.r.p仍然非常耗时。


图2 杂散发射测量装置框图

杂散发射测量装置框图18GHz – 40GHz(建议从13GHz开始将系统机柜移进暗室内测试)

杂散发射测量装置框图18GHz – 40GHz(建议从13GHz开始将系统机柜移进暗室内测试)


4.3.1 辐射测量的测试场地
      测试场地应满足水平极化和垂直极化场的衰减要求,即衰减量应在理论值的 4dB之内。测试场地还应满足下列条件:地形平坦,上方没有架空电线,附近没有反射物,在规定距离处有足够的空间摆放天线,并使天线、EUT和反射物间有足够的距离。反射物是指那些建筑材料可导电的物体。测试场地须安装水平金属平面地板。
       测试也可以在墙上覆盖有吸波材料,无电波反射的电波暗室内进行。那么,对电波暗室的验收测试就显得非常重要,主要目的是验证室内水平极化和垂直极化场的衰减测量值是否符合 4dB的标准(详见IEC/CISPR 文件 No. 22)。
测试场地的导电的平面地板须超出被测设备(EUT)和最大测试天线的外延1m以上,并且覆盖被测设备(EUT)和天线之间的所有区域。地板必须为金属材料,上面不允许有尺寸大于最高测试频率所对应波长十分之一的孔洞和裂缝。如果暗室内测试场地的衰减特性不满足要求,则需要加大导电平面地板的面积。对于半波暗室,同样要满足这些要求。
      多种测量小室也可用于杂散发射的测量,如混波室(SMC)、横电磁波室(TEM)和吉赫TEM小室(GTEM)。但这些新测试系统尚未广泛地被所有的标准体系所接受,相关的技术正在做进一步的研究和验证。


4.3.2 直接法
        在这种方法中,也要求对所有的测量部件(滤波器、耦合器、电缆)分别进行校准,或者把这些连接部件作为一个整体进行校准。(参见4.2.1)
         自由空间条件下频率f处的杂散发射的e.i.r.p, 可由下式得到:

(5)杂散测试测量方法


其中: : 频率f处杂散发射在测量接收机上的功率示值 (dBW 或 dBm),与 单位相同 。
: 频率f处,测量装置的校准因子(dB)
: 频率f处,测量天线的增益(dB)
: 杂散发射的频率(MHz)
: 发射天线与测量天线的距离(m)


4.3.3 替代法
       在这种方法中,需用一副已校准的替代天线和一台信号发生器,调整信号发生器的输出值使测量接收机的示值等于测量到的杂散信号值,便可得出杂散发射值。


4.4 特殊箱体辐射的测量

      上述方法2可用于测量发射机箱体的杂散辐射。这种方法需用一个已校准的终端负载替换EUT的天线,按照上述方法2的步骤操作,即可得到箱体杂散辐射的e.i.r.p。终端假负载应置于一个小的独立屏蔽壳体中,以防止假负载的二次辐射干扰被测箱体的辐射测量。此外,连接电缆也会有辐射产生,对测量造成不良影响,所以必须对此加以防范,可采用双屏蔽电缆,也可以给电缆加装屏蔽外壳。


       结束语:杂散发射的测量仅从框图看是比较简单的,其实能够影响测量结果的因素很多,例如:EUT类型、测量接收机、天馈线、滤波器、测试场地等,还有参考带宽、必要带宽、分辨带宽、功率加权功能的选择等,都会对测量造成影响。所以,要正确测量杂散发射的量值,除了要弄明白各种相关概念外,还须对测量中用到的各种仪表、连接器件、天线、被测设备、测量场地等的特性、参数了如指掌,认真考虑所有相关因素后,才能得到准确的测量结果。



Copyright ©2017 深圳市常创科技有限公司
犀牛云提供企业云服务
微信公众号
地址:深圳市龙岗区横岗街道荣德时代广场B座1415
电话: 86 0755-26434420
传真: 86 0755-26410341
邮编:330520
微信扫描