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浅析:电磁兼容EMC射频电磁场辐射抗扰度试验方案

菜鸟
2020-03-02 16:44:44    评分

一、是什么是射频电磁场辐射抗干扰测试?

近年来,无线电话及其他射频装置的使用显著增加.其使用频率在0.8GHz~6GHz之间。其中有许多设备使用的是非恒定包络调制技术。

电磁环境取决于该环境内的电磁场强度,由于周围建筑物和邻近其他设备的影响会使电磁波反射和)或失真,若没有先进的仪器.场强很难测量.也很难用经典公式或方程式来计算。

射频电磁场辐射抗扰度测试(Radiated Immunity Test)依据国际标准IEC61000-4-3电磁兼容试验和测试技术射频电磁场辐射抗扰度试验, GB/T 17626.3-2016是目前最新国家标准。

标准规定了射频电磁场辐射抗扰度测试的试验范围,环境、规定了试验等级及必要的试验程序,相对应所需的测试设备,测试等级,对测试信号的要求,测试的频率范围,场的均匀域的大小以及均匀性校准的方法,测试布置等。

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二、试验等级一般有哪几种?


常规用途装置、数字无线电话和其他射频****装置有关的测试等级

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。

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(1)一般试验等级

一般频率范围为80MHz~1000MHz内频率范围内进行。

(2)针对数字无线电话的射频辐射而设定的试验等级

下表给出频率范围为800MHz~960MHz,及1.4GHz~2.0GHz的优先试验等级。

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(距离不小于1m),或附近有大功率广播****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。

 三、主要的测试环境及试验设备都有哪些?

这是标准所规定优先选用的试验场地示意图,射频电磁场辐射抗扰度测试通常是在电波暗室里进行的,要求暗室的大小相对于被测物的大小要能够提供一个足以保证均匀场的尺寸的空间,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)、监视设备、和对被试品的操控设备。

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除了电波暗室外,完成射频辐射电磁场试验至少要有以下仪器:

1、电磁干扰滤波器:应注意确保滤波器在连接线路上不致引起震荡效应,

2、射频信号发生器:罗德与施瓦茨射频信号发生器,型号SMA100B,频率范围8 kHz 67GHz选型主要是产生信号能覆盖所有的测试频带,并能被80%调制深度的1KHz正弦波幅度调制,应有手工控制功能,例如,控制频率,幅度,调制深度,或在带有频率合成器的情况下,他们应该具有频率步进和驻留时间的程控功能。为了避免谐波导致的问题,必须时采用低筒或贷通滤波器。

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3、功率放大器:南京纳特射频功率放大器,主要用于放大信号,频率范围:80MHz-1000MHz;输出功率: 100W,内置定向耦合器;为调制或调试好的信号,并提供天线达到所需要的场强水平的功率,在均匀场域中测得的功率放大器产品的各次谐波场强应比基波场强至少低6dB。

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4、场强天线:能够满足频率要求的双锥,对数周期,喇叭或其他线性极化天线系统。

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5、各向同性易强传感器:带有对被测场强有足够抗扰度的前置放大器和光电转换装置及与暗室外的指示器相连的光缆.其他信号连接方式只要经过充分滤波也是可以使用的。

6、辅助设备:用于记录试验规定场强所需的功率电平和控制产生试验场强的电平,应注意确保辅助设备具有充分的抗扰度。

配置方案可以根据其测试频率仪器要去可以进行配置,可以咨询安泰工程师进行索取具体配置。

四、是否需要系统集成开发?

系统集成很有必要的,主要是将仪器和设备进行系统的搭建,把这些仪器射频集成在一个机柜里通过定制开发软件进行控制,构成一个射频辐射抗扰度测试系统。

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机柜既可以放在暗室外部的功放室里,也可以为了降低长电缆对大功率信号的衰减而放到暗室里,有些用户可能还需要进行外场测试,需要带着这套系统外出去测试,可以使用便携箱做成可拆装携带式,或者使用模块仪器。

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系统软件开发也是系统必备,方便操控者远程操控,主要有以下特点:

1.系统通过软件对射频信号源、频谱分析仪进行信号参数设置,不需要浪费研究人员的时间和物力对仪器的使用进行研究和学习;

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2.
系统可以将接收到的信号数据以 excel 格式保存到本地, 为研究人员研究信号衰减规律提供数学建模的基础条件和海量数据;


3.
系统对接收到的信号数据, 可自动将****信号的数据和接收信号的数据进行
比对, 并生成实验报告, 为信号衰减规律研究分析的依据;

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4.
该系统既可在实验室进行研究, 同时提供便携性, 方便研究院在户外进行实地实验, 将理论和实际使用相互搭配和结合,为测试研究提供有力的科学依据。

上述流程射频电磁场辐射抗扰度试验方案由安泰测试工程师整理,也是一些经验分享,一起相互学习与大家共同去解决实际测试问题。

 





关键词: EMC     电磁兼容          射频     电磁场     设备     测试     系统    

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