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辐射骚扰现场测试
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- 发布时间:2022-09-20 20:29
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屏蔽室和电波暗室是EMC试验必备的测试场地,由于受试设备本身的大小、结构复杂程度和操作条件等因素,或者重量超过了屏蔽室和电波暗室的承重,或者需要水、电、风等外力驱动,无法在密闭的实验室中进行正常测试,这时候只能通过现场测量的方法来评估受试设备的EMC性能。
所谓现场测试,也称为On-Site test,是指将EMC测试仪器搬运到产品运行工作的现场进行试验。一般来说,由于现场环境中电结构(或多或少影响了环境的电磁场)与测量天线、受试设备间的互相耦合,同一型号的EUT在不同场地的现场测量结果与标准试验场测得的结果是不同的,因此现场测量不用于型式试验。
下面针对现场测试—辐射骚扰进行简要介绍。
1 适用性型
现场测试一般适用于非家用和不直接连接到住宅低压供电电网设施中使用,并且非有意产生、使用射频能量的工科医设备。
2 试验环境
现场测量应注意场地环境的影响,以保证EUT的正常功能。应规定物理环境的中要参数,例如温度和湿度。
现场辐射骚扰试验必须考虑电磁环境以保证辐射骚扰测量的准确性。当EUT不通电时,电磁环境噪声电平比规定的限值至少低6dB,以便于测量。但这一要求并不是在所有频率上总可以实现,只要测得的环境电平加上EUT的无线电噪声发射仍不超过限值,就意味EUT符合限值。
若环境电平比限值低6dB的要求无法满足,可以采用以下替代方法:
1) 可将天线放置在更接近受试设备,但不小于3m的距离上进行测量。再将结果外推到规定限值的距离上。
2) 再广播电台停播和工业设备的环境电平较低时,在原先环境电平超过规定的频段上进行测量。
3) 分析强环境信号的方向,接收天线的方向尽可能的和该环境信号区分开来。
4) 对于发生在射频信号附近的EUT窄带骚扰,在二者都落入标准频带内时,可能要用较窄的带宽进行测量。
3 EUT的布置
受试设备的布置应满足下列两个条件:
1) EUT及EUT相连的部件和连接电缆,应按照典型应用的情况布置;
2) 受试设备(系统)要按产生最大骚扰的方式布置。
接口电缆应连接到EUT的每一个端口。超长部分电缆以30cm~40cm线段困扎成S形。如果电缆粗大或刚硬,或无法这样处理,则在测试报告中应加以说明。
EUT的接地应根据EUT实际工作情况处理,当带有接地端,则接地线或接地点应连接到接地平面(或作为大地的设施)上。若EUT工作时不接地,则试验时不接地。
4 试验场地
现场测试类似于开阔场但没有任何金属接地平面,测试时应围绕EUT在近似相同的测量距离上进行测量,以确定最大骚扰场强产生的方向。应在实际可能的情况下选取尽量多的测量点,至少应在正交的4个方向上测量,不同的频率在不同方向上会产生的最大骚扰场强,因此要分别进行试验。
天线分别在水平极化和垂直极化下测量最大骚扰场强。
5 测量距离
现场测试优先采用10m距离,因为这个距离上的预计被测骚扰电平会远高于允许进行试验的一般环境电平。通常不采用小于3m或大于30m的距离。测量距离是EUT最接近天线的那一点和天线的中点在地面上的投影之间的距离。或是天线到EUT的辐射中心来测定的。测量距离为10m时这两种方法都可以采用。
如果有必要采用规定以外的测量距离,那么应采用产品EMC标准中规定的方法来外推测量结果。
6 天线高度变化
辐射骚扰测量,天线距离地面的高度应在规定的范围内变化,以便获得直射波和反射波同相位时出现最大读数。作为一般规律,对于测量距离小于和等于10m,天线高度最好在1m~4m之间变化。
为了获取最大的读数,可能要把地面以上的天线最小高度调低到1m一下,这些高度扫描适用于水平极化和垂直极化,只是对于垂直极化,最小高度应调到使天线的最低点离开场地地面至少为25cm。
7 存在环境发射时的骚扰测量
若环境发射很高,在现场测量时,可参考以下测量程序。
1)在窄带环境发射中的EUT的测量方法:
——分析带宽窄于CISPR测量接收机检波器带宽的频谱;
——确定适合的测量带宽以选择接近环境发射的轧带骚扰;
——使用峰值检波器(如果骚扰是调幅或脉冲调制的)或平均值检波器;
——假设窄带骚扰处于相对为宽带的环境发射中,此时使用较窄的测量带宽,则EUT骚扰对环境发射的比增加;
——如果无法将EUT骚扰和环境发射分离,应按重叠来处理。
2)宽带环境发射中的EUT骚扰的测量方法:
——分析带宽等于CISPR测量接收机检波器带宽的频谱;
——用窄的带宽进行测量(假设是EUT窄带骚扰,窄的带宽应用会增加EUT骚扰对环境发射的比);
——用平均值检波器测量EUT窄带骚扰;
——如果无法将EUT骚扰和环境发射分离,则应按频谱重叠来处理。
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