大型设备的辐射发射实验问题探讨

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简介:  大型设备的辐射发射实验问题探讨  针对大型设备的检测一直是电磁兼容的难点,如何区分为大型设备也是一个难点,"GBZ 6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分大型设备骚扰发射现 ...
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  大型设备的辐射发射实验问题探讨
  针对大型设备的检测一直是电磁兼容的难点,如何区分为大型设备也是一个难点,"GBZ 6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分大型设备骚扰发射现场测量"对于大型设备的描述如下:
  【大型设备Physically large equipment】
  由一组设备在功能上链接而形成的商用的大型设备,其可明确视作一个与周围环境分离的整体。
  注1:当设备的总体尺寸超出可在传统的10m试验场地试验的范围时,可视为大型设备。
  注2:通过一个切断联系的假想界面,大型设备可视作与环境及其他外部系统是分隔开的。
  注3:由于本指导性技术文件的目的,大型设备的部件是指诸如设备、仪器单元或子系统这些物体。它们之间相互关联,以实现一个或一组功能的性能目标。

  这种描述相对来说是比较模糊的,例如对于注1来说,随着电波暗室技术的发展,很多10米法暗室可以做到6m甚至8米的静区尺寸,而对于大型设备的辐射发射测试,在"YDT 1633-2007 电磁兼容性现场测试方法"此标准里面又非常明确的推荐了30米的测试距离,参见文献如下:
  【A.5.3测试距离】
  GB4824要求测试天线和被测设备之间的距离为30m。
  如果因为环境噪声太高或者其他原因,无法在30m距离处测量场强,那么可以选择较近的距离进行测试,比如10m或3m。
  距离变化10倍时,使用一个与距离变化成反比的比例系数20dB将测量结果归一至标准规定的距离上,以确定是否满足要求。(例如,将天线距离从30m减小为10m意味着要将EN61000-6-4规定的发射限值提高10dB。将距离从30m减小为3m意味着要将相应的发射限值提高20dB。)
  如果被测设备尺寸大于3m,在30MHz处测量要非常小心,因为近场效应会使测量值变大。

  而最新版本的GB4824-2013版本对于暗室对应的EUT尺寸有了明确的界限,老标准辐射发射测试中,B类设备允许3m法测试,但A类设备只允许10 m法测试,因为A类设备多在工业环境中使用,大部分属于大型设备,3 m法测试必定存在近场效应影响测试结果。由于10 m法电波暗室造价高昂,标准的这项规定对于较多试验室而言限制了A类设备的测试;而新标准实施后,对于A类设备的辐射发射测试更加明确,允许小型设备 (1.2 m x 1.5 m,直径X高度)进行3 m法测试,但超出这个尺寸的A类设备必须进行10m法测量。
  从以上标准我们认为对于小型设备 (1.2 m x 1.5 m,直径X高度)推荐采用3m法测试,对于大型设备(3.0 m x 3.0 m,直径X高度)推荐采用10m或30m测试,而对于超出大型设备(3.0 m x 3.0 m,直径X高度)定义的设备则应该严格采用30m测试。
  对于测试天线的高度,"GBZ 6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分大型设备骚扰发射现场测量"也有非常明确的说明:
  【6.3.3基于符合目的的测量】
  建议根据GB/T6113.203来进行辐射发射测量,在6.1所规定的距离按相应的限值进行符合性评定。
  注1:由于测量布置上与标准试验场地相比不够完善,如反射物的存在,所得到的测量结果可能不能与那些在标准试验场地得到的理论值直接对应,在对结果评估时应考虑这一点。
  还有一些方面需要进一步考虑。
  建议在规定范围内改变测量天线的高度来得到最大读数,测量距离小于或等于10m时的一般规定则如下:在测量电磁场时天线高度应在1-4m之间变化,在大于或等于30m测量距离时,天线高度最好在2-6m之间变化,这些变化同时适用于水平极化和垂直极化。
  在极端情况下,即当受试设备安装在距地面较高的位置且潜在的受干扰设备同样位于类似高度时,在实际测试中也许需要在放置测量天线时考虑上述高度。
  当受试设备与测量天线在地面上的位置差异极大时,可能需要依据天线的方向来倾斜天线,以得到最大读数。
  注2:倾斜角不应超过70度。
  推荐在受试设备周围的不同地点进行测试,地点数量的选择应考虑现场状况及受试设备的物理尺寸。

  综合以上的标准可以看出,针对现场(不可移动)的大型设备,优先采用的测量方法是30m测试,天线高度在2-6m范围内进行移动,包括水平极化和垂直极化。
  而对于可移动的大型设备(通常考虑到运输条件即受限于目前的公路运输条件,通常高度需要小于4.5m,这些设备的尺寸都小于3m*3m*3m(长*宽*高)),则可以采用10m法进行测试,天线高度在1-4m范围内进行移动,包括水平极化和垂直极化。
  这也是典型10m法设计的思路,即考虑到运输条件,门的尺寸都是小于4m*4m的,即使暗室内部转台的尺寸或静区尺寸超过3m,通常也不推荐测试那些超过3m*3m*3m(长*宽*高)尺寸的产品,更没必要设计1-6m的天线塔。
  因此典型的10m法暗室,其实真正的利用率在于测试3m*3m*3m(长*宽*高)以下尺寸的产品,实际情况是超过这个尺寸的设备都是需要在现场进行组装的,这些设备要么功率超过暗室设计规格(通常暗室的滤波器设计在200A以内),要么重量超过暗室地板能够承受的重量(通常暗室的地板设计重量在5吨范围内),要么高度超过暗室能够承受的高度范围(通常暗室的设计净高度小于7m),而无论是哪种情况,都是不能采用10m法暗室进行测试的。

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