淺析：電磁兼容EMC射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)方案

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電磁兼容EMC射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)方案

一、什么是射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試？

近年來(lái)，無(wú)線電話及其他射頻發(fā)射裝置的使用顯著增加.其使用頻率在0.8GHz~6GHz之間。其中有許多設(shè)備使用的是非恒定包絡(luò)調(diào)制技術(shù)。

電磁環(huán)境取決于該環(huán)境內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，由于周圍建筑物和鄰近其他設(shè)備的影響會(huì)使電磁波反射和)或失真，若沒(méi)有先進(jìn)的儀器.場(chǎng)強(qiáng)很難測(cè)量.也很難用經(jīng)典公式或方程式來(lái)計(jì)算。

射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試（Radiated Immunity Test）依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-3電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)試技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)， GB/T17626.3-2016是目前最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試的試驗(yàn)范圍，環(huán)境、規(guī)定了試驗(yàn)等級(jí)及必要的試驗(yàn)程序，相對(duì)應(yīng)所需的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試等級(jí)，對(duì)測(cè)試信號(hào)的要求，測(cè)試的頻率范圍，場(chǎng)的均勻域的大小以及均勻性校準(zhǔn)的方法，測(cè)試布置等。

二、試驗(yàn)等級(jí)一般有哪幾種？

常規(guī)用途裝置、數(shù)字無(wú)線電話和其他射頻發(fā)射裝置有關(guān)的測(cè)試等級(jí)

表中給出的是未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，在正式試驗(yàn)時(shí)要用1kHz的正弦波對(duì)未調(diào)制信號(hào)進(jìn)行深度為80%的幅度調(diào)制。

（1）一般試驗(yàn)等級(jí)

一般頻率范圍為80MHz～1000MHz內(nèi)頻率范圍內(nèi)進(jìn)行。

（2）針對(duì)數(shù)字無(wú)線電話的射頻輻射而設(shè)定的試驗(yàn)等級(jí)

下表給出頻率范圍為800MHz～960MHz,及1.4GHz～2.0GHz的優(yōu)先試驗(yàn)等級(jí)。

一般試驗(yàn)等級(jí)的優(yōu)先選擇表格中，試驗(yàn)等級(jí)分為1、2、3級(jí)，對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)場(chǎng)強(qiáng)分別為1V/m、3V/m、10V/m。

等級(jí)1為低電平的電磁輻射環(huán)境，如在離開(kāi)電臺(tái)和電視臺(tái)1km以外地方的輻射情況。

等級(jí)2為中等電磁輻射環(huán)境，如附近有小功率的移動(dòng)電話在使用，這是一種典型的商業(yè)環(huán)境。

等級(jí)3為嚴(yán)酷的電磁輻射環(huán)境，如有移動(dòng)電話在靠近設(shè)備的地方使用（距離不小于1m），或附近有大功率廣播發(fā)射機(jī)和工科醫(yī)設(shè)備在工作，這是典型的工業(yè)環(huán)境。

等級(jí)×為一開(kāi)放的等級(jí)，可通過(guò)用戶和設(shè)備制造商協(xié)商，或在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備說(shuō)明書(shū)中規(guī)定。

三、主要的測(cè)試環(huán)境及試驗(yàn)設(shè)備都有哪些？

這是標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定優(yōu)先選用的試驗(yàn)場(chǎng)地示意圖，射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試通常是在電波暗室里進(jìn)行的，要求暗室的大小相對(duì)于被測(cè)物的大小要能夠提供一個(gè)足以保證均勻場(chǎng)的尺寸的空間，另有一間輔助屏蔽室，用于安放場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生設(shè)備（信號(hào)發(fā)生器、功率放大器）、監(jiān)視設(shè)備、和對(duì)被試品的操控設(shè)備。

除了電波暗室外，完成射頻輻射電磁場(chǎng)試驗(yàn)至少要有以下儀器：

1、電磁干擾濾波器：應(yīng)注意確保濾波器在連接線路上不致引起震蕩效應(yīng)，

2、射頻信號(hào)發(fā)生器：羅德與施瓦茨射頻信號(hào)發(fā)生器，型號(hào)SMA100B，頻率范圍8 kHz 至 67GHz選型主要是產(chǎn)生信號(hào)能覆蓋所有的測(cè)試頻帶，并能被80%調(diào)制深度的1KHz正弦波幅度調(diào)制，應(yīng)有手工控制功能，例如，控制頻率，幅度，調(diào)制深度，或在帶有頻率合成器的情況下，他們應(yīng)該具有頻率步進(jìn)和駐留時(shí)間的程控功能。為了避免諧波導(dǎo)致的問(wèn)題，必須時(shí)采用低筒或貸通濾波器。

3、功率放大器：南京納特射頻功率放大器，主要用于放大信號(hào)，頻率范圍：80MHz-1000MHz；輸出功率: 100W，內(nèi)置定向耦合器；為調(diào)制或調(diào)試好的信號(hào)，并提供天線達(dá)到所需要的場(chǎng)強(qiáng)水平的功率，在均勻場(chǎng)域中測(cè)得的功率放大器產(chǎn)品的各次諧波場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)比基波場(chǎng)強(qiáng)至少低6dB。

4、場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射天線：能夠滿足頻率要求的雙錐，對(duì)數(shù)周期，喇叭或其他線性極化天線系統(tǒng)。

5、各向同性易強(qiáng)傳感器:帶有對(duì)被測(cè)場(chǎng)強(qiáng)有足夠抗擾度的前置放大器和光電轉(zhuǎn)換裝置及與暗室外的指示器相連的光纜.其他信號(hào)連接方式只要經(jīng)過(guò)充分濾波也是可以使用的。

6、輔助設(shè)備：用于記錄試驗(yàn)規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)所需的功率電平和控制產(chǎn)生試驗(yàn)場(chǎng)強(qiáng)的電平，應(yīng)注意確保輔助設(shè)備具有充分的抗擾度。

配置方案可以根據(jù)其測(cè)試頻率儀器要去可以進(jìn)行配置，可以咨詢安泰工程師進(jìn)行索取具體配置。

四、是否需要系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)？

系統(tǒng)集成很有必要的，主要是將儀器和設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的搭建，把這些儀器射頻集成在一個(gè)機(jī)柜里通過(guò)定制開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行控制，構(gòu)成一個(gè)射頻輻射抗擾度測(cè)試系統(tǒng)。

機(jī)柜既可以放在暗室外部的功放室里，也可以為了降低長(zhǎng)電纜對(duì)大功率信號(hào)的衰減而放到暗室里，有些用戶可能還需要進(jìn)行外場(chǎng)測(cè)試，需要帶著這套系統(tǒng)外出去測(cè)試，可以使用便攜箱做成可拆裝攜帶式，或者使用模塊儀器。

系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)也是系統(tǒng)必備，方便操控者遠(yuǎn)程操控，主要有以下特點(diǎn)：

1.系統(tǒng)通過(guò)軟件對(duì)射頻信號(hào)源、頻譜分析儀進(jìn)行信號(hào)參數(shù)設(shè)置，不需要浪費(fèi)研究人員的時(shí)間和物力對(duì)儀器的使用進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)；

2.系統(tǒng)可以將接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)以 excel 格式保存到本地， 為研究人員研究信號(hào)衰減規(guī)律提供數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)條件和海量數(shù)據(jù)；

3.系統(tǒng)對(duì)接收到的信號(hào)數(shù)據(jù)， 可自動(dòng)將發(fā)射信號(hào)的數(shù)據(jù)和接收信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行
比對(duì)， 并生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告， 為信號(hào)衰減規(guī)律研究分析的依據(jù)；

4.該系統(tǒng)既可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究， 同時(shí)提供便攜性，方便研究院在戶外進(jìn)行實(shí)地實(shí)驗(yàn)， 將理論和實(shí)際使用相互搭配和結(jié)合，為測(cè)試研究提供有力的科學(xué)依據(jù)。

上述流程射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)方案由安泰測(cè)試工程師整理，也是一些經(jīng)驗(yàn)分享，一起相互學(xué)習(xí)與大家共同去解決實(shí)際測(cè)試問(wèn)題。