世纪汇泽（苏州）检测技术有限公司
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- CS101（25Hz~150kHz电源线传导敏感度）
- CS102（25Hz~50kHz地线传导敏感度）
- CS103（15kHz~10GHz天线端口互调传导敏感度）
- CS104（25Hz~20GHz天线端口无用信号抑制传导敏感度）
- CS105（25Hz~20GHz天线端口交调传导敏感度）
- CS106（电源线尖峰信号传导敏感度）
- CS109（50Hz~100kHz壳体电流传导敏感度）
- CS112（静电放电敏感度）
- CS114（4kHz~400MHz电缆束注入传导敏感度）
- CS115（电缆束注入脉冲激励传导敏感度）
- CS116（10kHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感度）
- RS101（25Hz~100kHz磁场辐射敏感度）
- RS103（10kHz~40GHz电场辐射敏感度）
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- CS101（25Hz~150kHz电源线传导敏感度）
- CS102（25Hz~50kHz地线传导敏感度）
- CS103（15kHz~10GHz天线端口互调传导敏感度）
- CS104（25Hz~20GHz天线端口无用信号抑制传导敏感度）
- CS105（25Hz~20GHz天线端口交调传导敏感度）
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- CS109（50Hz~100kHz壳体电流传导敏感度）
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- RS103（10kHz~40GHz电场辐射敏感度）
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客户案例
CASES
电磁兼容民品测试中测试天线介绍
发布时间：
2023-06-21 00:00
天线既可以用来接收信号也可以用来发射信号。辐射骚扰测试时，天线用于接收信号。辐射抗扰度测试时，天线用于发射信号。电磁兼容民品测试中常用到测试天线包括：辐射发射天线(环天线，三环天线，双锥对数周期天线，喇叭天线)，辐射抗扰度天线(堆叠对数周期天线、超宽带天线)。
CNAS-CL01-A008《检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明》中对不同标准所涉及天线的技术要求、计量要求和计量周期进行了明确规定，接收天线主要计量参数是天线系数，发射天线主要计量参数是驻波比。
1 电磁兼容测试中常用天线类型
1.1 环天线
1.1.1 参考外形
图1
1.1.2 应用
GB/T 6113.104 -2021/CISPR 16-1-4：2019《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4 部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备 辐射骚扰测量用无线和试验场地》中描述的磁场环天线的大小能被边长为60cm正方形完全包围。环天线用于感应炊具的测试。在GB 4824-2019《工业、科学和医疗设备射频骚扰特性 限值和测量方法》中明确写明：感应炊具的发射要求是按照GB 4343.1-2018的要求。GB 4343.1-2018《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分：发射》前言中与GB 4343.1-2009 相比主要技术内容变化明确写明：增加了附录B感应炊具的要求。感应炊具从GB 4824转移至 GB 4343. 1。感应炊具的要求由GB 4343.1-2018 附录B给出，附录B.1.3中描述了商用和对角线尺寸超过1. 6m 的家用感应炊具在频率范围为9kHz~30MHz的辐射骚扰磁场强度限值(dB (μA/m))，测试距离3m，天线应垂直安装，环形天线下缘距地面的高度为1m。
1.1.3 计量要求及校准结果应用
CNAS-CL01-A008 《检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明》中附录I YY0505、附录J GB 4824中明确设备技术要求：天线应完全符合GB/T 6113.104 第 4.3.2 条的要求，计量要求：天线系数，计量周期：1年。环天线的相关参数与理论可参考制造厂提供的天线出厂资料，天线在出厂前提供校正曲线，初次使用时需输入此天线系数。每年对天线进行校准后，都需要实验室人员对校准结果进行校准确认，并将校准的磁场天线系数输入到测试软件中去，测试结果采用的是测试值与修正因子的结合，校准结果的更新影响到量值溯源的准确性。以测试软件 EMC32为例，需要将天线的磁场天线系数输入到 EMC32 ->System -> Correction Tables ->Transducer 中，测试模块进行调用。
1.2 三环天线
1.2.1 参考外形
图2
1.2.2 应用
GB/T 6113.104-2016/CISPR 16-1-4：2012附录C描述的环形天线系统(LLAS)是由标准直径为2m的3 相互垂直的大环天线组成，环形天线系统用于辐射电磁骚扰(9kHz ~30MHz)磁场分量的的测量，涉及产品有GB/T 17743-2021、YY 9706.102-2021中的照明设备、GB 4343.1-2018附录B中涉及的对角线尺寸小于1.6 m的家用感应炊具。 GB/T 17743-2021也给出了直径为3m或4m的环形天线测得的辐射骚扰场强的磁场分量的电流准峰值限值，环形天线直径为2m 的限值适用于长度不超过1.6m的设备，环形天线直径为3m的限值适用于长度为1.6~2.6m之间的设备，环形天线直径为4m的限值适用于长度为2.6~3.6m之间的设备。在30MHz以下的频率范围，最大允许的直径为4m，直径持续增加会在测试频率范围的高频端引起环形天线系统不可重复的谐振响应。受试设备放置在三环天线的中心位置，受试设备边缘与三环天线之间的距离大于20cm，三环天线距其他物体的距离大于0.5m。
1.2.3 计量要求及校准结果应用
CNAS-CL01-A008中附录I YY0505 中明确大三环天线技术要求：
1) 测试频率范围为9kHz~30MHz;
2)结构及计量方法完全满足GB/T 6113.104 中的附录C的要求。
计量要求：1)天线系数;2)频率响应。计量周期：1年。
环形天线的校准方法可以参考GB/T 6113.104 -2016/CISPR 16-1-4：2012《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-4 部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备 辐射骚扰测量用天线和试验场地》附录C中C.4 大环天线的确认。X、Y、Z三个方向都需要确认，所测得的确认系数与GB/T 6113.104图C.8中给出的确认系数之间的偏差不应超出±2dB。每年对天线进行校准后，都需要实验室人员对校准结果进行校准确认，三环天线不需要将确认系数输入到测试软件中。
1.3 双锥对数周期天线
1.3.1 参考外形
图3
1.3.2 应用
在30MHz~6GHz频率范围内，电磁辐射骚扰测量的是电场(dB(μV/m))。民品中涉及的标准GB/T 9254.1-2021，GB 4824-2019，GB/T 17743-2021，GB 4343.1-2018 等都涉及这个测试项目，测试距离为3m，该距离是从双锥对数周期天线的中心到EUT的距离，天线有垂直与水平两个极化方向，可以通过旋转实现，随天线塔在1~4m高度变化。
1.3.3 计量要求及校准结果应用
CNAS-CL01-A008 附录中不同标准对该天线的技术要求和计量要求相同，但计量周期要求不同。如下图。
图4
双锥对数周期天线的相关参数与理论可参考制造商提供的天线出厂资料，天线在出厂前提供校正曲线，初次使用时需输入此天线系数。
每次对天线进行校准后，都需要实验室人员对校准结果进行校准确认，并将校准的天线系数输入到测试软件中去，测试结果采用的是测试值与修正因子的结合，校准结果的更新影响到量值溯源的准确性。以测试软件EMC32为例，需要将天线的天线系数输入到 EMC32->System->Correction Tables-> Transducer 中，测试模块进行调用。
1.4 喇叭天线
1.4.1 参考外形
图5
1.4.2 应用
在1GHz~18GHz频率范围内，电磁辐射骚扰测量的是电场(dB(μV/m))。民品中涉及的标准GB/T 9254.1-2021，GB 4824-2019，GB/T 17743-2021，GB 4343.1-2018等都涉及这个测试项目，测试距离为3m，该距离是从喇叭天线的前沿到EUT的距离，此处用的喇叭天线多为两脊喇叭天线，线极化方向好，增益高，垂直水平转换方便。脊的方向决定喇叭天线的水平垂直方向。
1.4.3 计量要求及校准结果应用
CNAS-CL01-A008附录中不同标准对该天线的计量要求相同，技术要求和计量周期要求不同。如下图。
图6
喇叭天线的相关参数与理论可参考制造商提供的天线出厂资料，天线在出厂前提供校正曲线，初次使用时需输入此天线系数。
每次对天线进行校准后，都需要实验室人员对校准结果进行校准确认，并将校准的天线系数输入到测试软件中去，测试结果采用的是测试值与修正因子的结合，校准结果的更新影响到量值溯源的准确性。以测试软件EMC32为例，需要将天线的天线系数输入到 EMC32->System->Correction Tables-> Transducer 中，测试模块进行调用。
1.5堆叠对数周期天线、超宽带天线
1.5.1 参考外形
图7
1.5.2 应用
堆叠对数周期天线和超宽带天线用于电磁辐射抗扰度测试，方法标准是GB/T 17626.3-2016《电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验》，作为发射天线使用，堆叠对数周期天线测试频段80MHz~1000MHz，超宽带天线测试频段1GHz~6GHz。 民品测试的测试距离为3m，该距离是指从堆叠对数周期天线和超宽带天线的顶端到EUT 的距离，天线有垂直与水平两个极化方向。
1.5.3 计量要求及校准结果应用
CNAS-CL01-A008对发射天线在不同标准中使用时的计量要求和计量周期做了明确要求，同时对场强探头和场强仪的计量要求和计量周期也做了明确要求，如下图。
图8
电磁辐射抗扰度试验不需要将天线的校准参数输入到测试软件中，电磁辐射抗扰度测试等级能否达到是靠测试前用场强探头进行校准来保证的。
2 总结
天线是电磁兼容测试必不可少的测试仪器，天线的量值溯源直接影响测试结果的准确性。实验室检测人员应能够了解并区分不同天线的技术参数，在不同标准中使用时的技术要求、计量要求，能够准确地进行量值溯源，保证测试结果的准确性。
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