1、射频辐射电磁场抗扰度试验,射频辐射电磁场抗扰度试验的标准：GB/T17626.3 (2006)IEC61000-4-3 (2006),1 射频辐射电磁场抗扰度试验的由来射频辐射电磁场干扰是人们最早考虑的电磁干扰，早在1934年，国际电工委员委（IEC）就成立了国际无线电干扰标准化特别委员会（CISPR），不过当时主要研究骚扰对通信和广播接收效果的影响，因此制定了一些产品族的电磁兼容标准，旨在限制这些设备的电磁骚扰的发射，以便实施对通信和广播的保护。,真正把射频辐射电磁场作为对电子设备抗干扰能力的考核而写进电磁兼容抗扰度标准，要首推IEC的TC65委员会（研究工业过程测量与控制装置的专业委员会）
2、，它在1984年出版的IEC801-3标准中，首次把射频辐射电磁场与静电放电等并列在一起，作为对电子设备抗扰度试验中最主要的几种试验方法。,IEC801-3到目前尚在采用国际标准的IEC61000-4-3：2006（在我国，等同的国家标准是GB/T17626.3-2006 电磁兼容试验和测量方法第3部分：射频，电磁场辐射抗扰度试验），辐射电磁场的抗扰度试验还是有了很大的演变：首先测试的频率范围从27MHz500MHz扩展为80MHz1000MHz；其次，试验中增加了调幅的要求（用1kHz调幅，调制深度80%）；最后，试验规定在电波暗室中进行。 本讲根据新版国际和国内标准来说明辐射电磁场的抗扰度
3、试验。,2 射频辐射电磁场抗扰度试验电磁辐射，例如操作维修人员及保安人员使用的小型手持无线电对讲机、固定的无线电广播发射机、电视台的发射机、车载无线电发射机以及各种工业电磁源均会频繁地产生射频电磁辐射，影响电子设备的工作。其中，特别是无线电话和其他无线电发射装置在近年的使用有了显著的增加，频率也有所扩展（使用频率在0.8GHz6GHz之间）。,除了有意产生的电磁能以外，还有一些设备也会产生一些杂散的电磁辐射，如电焊机、晶闸管装置、荧光灯以及对感性负载的切换等等。但这种干扰在大多数情况下表现为传导干扰。传导干扰在系列标准的其他标准中涉及（见国际标准IEC61000-4-6及相应的我国国家标准GB
4、/T17626.6）。,3 针对数字无线电话的射频辐射而设定的试验等级 下表频率范围为800MHz960MHz,及1.4GHz2.0GHz的优先试验等级。,表中给出的是未经调制的信号场强，在正式试验时要用1kHz的正弦波对未调制信号进行深度为80%的幅度调制。 一般试验等级的优先选择表格中，试验等级分为1、2、3级，对应的试验场强分别为1V/m、3V/m、10V/m。,等级1为低电平的电磁辐射环境，如在离开电台和电视台1km以外地方的辐射情况。 等级2为中等电磁辐射环境，如附近有小功率的移动电话在使用，这是一种典型的商业环境。 等级3为严酷的电磁辐射环境，如有移动电话在靠近设备的地方使用（距离
5、不小于1m），或附近有大功率广播发射机和工科医设备在工作，这是典型的工业环境。,等级为一开放的等级，可通过用户和设备制造商协商，或在产品标准或设备说明书中规定。 通常受试设备的试验等级是根据其最终安装环境的电磁情况来选择的。但对大多数产品来说，在它们的产品族和产品标准里已经充分考虑了使用的环境，所以它们的试验等级已经确定。,等级优先选择表格中提到要用1kHz的正弦波对载波频率进行幅度调制，调制深度为80%的问题，这是模拟语音对载波信号的幅度调制。注意调幅波的采用使得辐射波的瞬时功率较只用载波信号的辐射情况几乎大了3.3倍，因此试验的严酷度一下子提高了不少。下图给出了载波和调幅波的试验波形。,4
6、 试验设备标准推荐下列设备作为辐射电磁场抗扰度试验的设备： 电波暗室，这是标准所规定优先选用的试验场地。要求电波暗室有合适的尺寸，能维持被试品以足够空间的均匀场域，必要时可在电波暗室里安装一些吸收材料来削弱室内的反射情况，维护场的均匀性。,考虑到普通屏蔽室对电磁波的反射情况，被试品实际受到的电磁辐射应当是直射波与反射波的叠加，不同的频点上直射波与反射波会有不同的叠加结果，这就很难保证场的均匀性，所以标准提到了优先使用加衬（加有吸波材料）的屏蔽室（电波暗室），加衬后的屏蔽室要有足够的空间，以适应被试品的尺寸和对试验场强的控制要求。,另有一间辅助屏蔽室，用于安放场强发生设备（信号发生器、功率放大器
7、）、监视设备、和对被试品的操控设备。,除了电波暗室外，下面是完成射频辐射电磁场试验至少要有的仪器清单： 电磁干扰滤波器，要确保滤波器接在线路上不会引起意外的谐振。 射频信号发生器，要能够覆盖相关的试验频段（按标准要求，上限频率应能达到2GHz以上），能以1kHz的正弦波进行幅度调制，调幅深度达到80%。并具有以1.5103十倍频程/秒或更低的速率自动扫频的能力。信号发生器应有手动设置的功能。,功率放大器，用于放大未调制和已调制的信号，并提供天线建立电磁场，使之达到所需等级。目前已能做到用单个放大器来覆盖80MHz1000MHz的频率范围。但对1GHz6GHz这一频率范围尚需专门有一个放大器来进
8、行放大。放大器产生的谐波和失真电平应比载波电平至少低15dB。,发射天线，用以产生所需的电磁场。在标准所规定的80MHz1000MHz频段内一般要用两种形式的天线（分别是双锥天线和对数周期天线。前者的使用频率为20MHz300MHz，后者为200MHz1000MHz）。但目前已经有能覆盖80MHz1000MHz全频段的复合天线可供使用，对数周期天线。对于1GHz6GHz的频率范围，则要采用角锥喇叭天线和双脊波导天线来产生极化磁场。,监视水平和垂直极化的场强探头（或各向同性的监视天线）。用以监视被试设备这一边的射频辐射电磁场强度。其置于被测电磁场中的前置放大和光电转换部分要有足够的抗干扰能力，再
9、通过一根光纤电缆与室外指示器连接。 用于记录功率电平的场强测试设备。通过场强测试设备可进一步控制信号发生器送到功率放大器的信号幅度，最终使加在被试品上的场强维持稳定。值得注意的是，要保证场强测试设备有足够的抗干扰能力。,5 试验场地及其校验试验场地的一般要求试验在电波暗室中进行。电波暗室相对试品来说，应具有足够的空间，而且在试品周围空间要有均匀场的特性（例如一个1.5m1.5m的均匀场）。电波暗室的均匀性每年校准一次。另外，每当暗室内布置发生变化时（如更换吸波材料、试验位置的移动或试验设备的改变等等），也要重新校准。,天线与试品间的距离取决于试品的大小。对小试品（例如每一面的尺寸小于0.5m0
10、.5m），即使天线与试品间距小至1m，也足够保证试品正面辐照区的场均匀性（例如，有一个1.5m1.5m的均匀场），这时可以采用1m法进行试验。标准规定试品与产生电磁场的天线距离不得小于1m。试品与天线之间的最佳距离是3m。当对试验的距离有争议时，应优先便用3m法。,场地校验的目的是为了保证被试品周围的场的均匀性，以确保试验结果的有效性。 校准过程中不进行调制，以保证传感器指示正常。考虑到实际试验中有信号的调制问题，而且调制的深度为80%，因此校准用的场强应至少为所施场强的1.8倍，以确保放大器能放大调制信号而又不致饱和。,按标准要求，场地校验要用到“均匀场”的概念。这是在电磁场中虚拟一个垂直平
11、面，平面与试品的正面相重合。均匀场的面积为1.5m1.5m（对于较小的试品，均匀域尺寸可小于此尺寸，但不得小于0.5m0.5m ，即4点栅格的面积）。对于半电波暗室，由于无法在接近参考接地板处建立均匀场，因此虚拟均匀场的离地高度不得低于0.8m。将来试品的安放高度也不得低于此值。,对于必须在接近参考接地板处摆放的试品，或尺寸大于1.5m1.5m的试品，为了建立所需的严酷度等级，还要记录离参考接地板上方0.4m高的地方，和沿着试品整个高度和宽度上的场强值，并在试验报告中加以说明。 场地校准以今后试验时采用的天线和试品的距离为依据，优先选用3m法。 场地校准是在试品没有放入的情况下进行的，否则场的
12、均匀度会因为试品存在而产生畸度。,校验中要用各向同性场强监视天线（探头）。在1.5m见方的虚拟平面上每隔0.5m作为一个检验点，总共有16个点，要求至少有12个点的场强变化（注意，要在整个频率范围内的各检验频点上）在06dB之间，便可认为该场是均匀的。 对0.5m0.5m最小均匀域，4个栅格顶点的场虽都应在容差范围内。,注意，在试验与校正中使用的天线与电缆应保持相同，这样由电缆损耗与天线系数产生的发射效率变化就和测试场强没有关系了。,恒定场强校准法 把场强探头放在16个校正点中的某一个位置上。 把信号发生器频率调至试验频率的下限（如80MHz）。 把馈送到天线去的功率加大到可以获取所需的试验场
13、强值。记录此时的输送功率值（dBm）。 在保持频点不变的情况下，依次对其余15个栅格点进行场强的校准，并记录每一栅格点上的输送功率。 对16个点上的输送功率值按升序排列。在研究输送功率的数据时，从最大读数开始检查，向下至少有11个点的读数应该在最大读数的6dB0dB容差范围内。,若没有11个点的读数在6dB0dB容差范围内，则按同样程序再继续向下检查读取的数据（在一个频点上，最多有5个可能点）。 如果至少有12个点的读数是在6dB范围内，则停止试验程序，记录这些读数中的最大输送功率。 以当前频率的1%作为频率增幅，作为新的校准频率点。 重复17步，完成对每一频率点的场强校准，直至完成上限频率点
14、的校准为止。 注意，要测试水平和垂直两个极化方向的场地均匀性。,恒定功率校准法 把场强探头放在16个校正点中的某一个位置上。 把信号发生器频率调至试验频率的下限（如80MHz）。 把馈送到天线去的功率加大到可以获取所需的试验场强值。记录此时的输送功率值。 在保持频点和输送功率不变的情况下，依次对其余15个栅格点进行场强的测量，。 对16个点上的场强读数按升序排列。从场强的最小读数开始检查，向上至少有11个点的读数应该在最小读数的0dB6dB容差范围内。,若没有11个点的读数在0dB6dB容差范围内，则按同样程序再继续向上检查读取的数据（在一个频点上，最多有5个可能点）。 如果至少有12个点的读
15、数是在6dB范围内，则停止试验程序，从这些读数中找出最小场强的点作为参考点。计算出建立该参考点场强所需的输送功率值。 以当前频率的1%作为频率增幅，作为新的校准频率点。 重复17步，完成对每一频率点的场强校准，直至完成上限频率点的校准为止。 注意，要测试水平和垂直两个极化方向的场地均匀性。,6试验布置对台式试品，应放在0.8m高的非金属工作台上，它可以防止试品的偶尔接地及产生场的失真。试品的电源和信号线则按安装说明给以连接。台式试品的试验布置见下图所示。,地面式试品的试验布局，要放在0.1m高的非金属支架上（防止电磁场畸变及被试品的偶然接地）；对一些体积不大，份量不重的地面试品，在经过产品专业委员会的同意下，也可以放在工作台上做试验，但要在试验报告中予以说明。地面试品的试验布置见右图所示。试品的电源和信号线要按安装说明来连接。,
