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GB/Z 6113.3-2019 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告简介:
GB/Z 6113.3-2019是中国国家标准中的推荐性技术指导文件,它规定了无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法的规范,特别是在第三部分中,详细介绍了无线电骚扰和抗扰度测量的技术报告编写原则、内容要求、数据处理和报告撰写格式等相关指导。
无线电骚扰,是指电磁设备在正常工作状态下产生的电磁辐射超出规定限值,对其他电子设备或通信系统造成干扰的现象。抗扰度,是指电子设备或系统在特定电磁骚扰条件下仍能正常工作的能力。
这份技术报告旨在帮助研发、生产和测试人员理解和执行有关的测量标准,确保电子设备的电磁兼容性(EMC),防止或减少无线电骚扰,同时也能确保设备在电磁干扰环境中的稳定运行。它涵盖了测量设备的选择、测量方法、数据收集、数据分析和报告编写等方面,是电磁兼容性领域的重要参考文件。
GB/Z 6113.3-2019 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告部分内容预览:
表3建筑物影响参数A,的综合分析
4.4.2.3以场强归一化的不对称开路电压
测电压的影响是可以忽略的。 被测电压归一化到4.4.2.3.2中测得的磁场强度上,以及假设在远场条件下,归一化到4.4.2.3.3中 测得的电场强度上。4.4.2.3.4论述了4.4.2.3.2和4.4.2.3.3中遇到的分布截断
2011安全工程师《安全生产事故案例分析》精讲(48讲)4.4.2.3.2天线系数G
为了获得用户线的天线特性,开路电压U归一化到场强(H和H。)上,产生的天线系数G,和G。由 式(10)定义:
式中Gi.。的单位为欧姆米(Qm),U.的单位为微伏(μV),Hm的单位为微安每米(μA/m)。 图10a)示出了使用所有数据G,(G。)的分布图。该图表明了存在着一个较集中的数据“云”和有着 更大分散性的第二个数据“云”。进一步的研究表明,第一个数据“云”是由砖和/或木结构的建筑物中测 得的数据形成的,见图10b)。而另一个数据“云”则是由钢筋混凝土结构为主的建筑物中测得的数据形 成的。因此,在4.4.2.1中讨论的建筑物的影响是很重要的
b)与砖和/或木结构建筑物相关的数据
图11给出了与研究的两类建筑材料有关的GLdB(2m)]和G。LdB(2m)]的正态概率曲线。可以 得出这样的结论,数据服从正态分布,这就意味着系数G(2m)呈对数正态分布。有关的数据列在表4 中,此处的Gu和G.是G的实验值的上下限(见4.4.2.3.4)。所研究的两类建筑材料的G和G。的差异 与表3中列出的这些建筑物的建筑物影响数据相吻合。没有观察到数据与频率明显相关(见4.4.2.5)。
a)砖和/或木结构的建筑物的G.[dB(2m)
b)钢筋混凝土结构的建筑物的G,dB(2m)
c)砖和/或木结构的建筑物的G.[dB(2m)
图11天线系数的正态分布图
表4天线系数G的综合分析
4.4.2.3.3天线系数L
在4.4.2.3.2中,将U,归一化到测得的磁场强度上,从而得到系数G。。假设在远场条件下,电场 差从E=HZ。,其中Z。=377Q。如果研究的是室外场强,则此假设是合理的,系数G。可由式(11) 成系数L
式中U.的单位为微伏(μV),E。的单位为微伏每米(μV/m)。 系数L可以认为是用户线作为天线时的有效长度或有效高度。系数L。的数据汇总列在表5中 L和L是系数L试验值的上下限(见4.4.2.3.4)。
表5系数L(远场)的数据处理汇总
"dB(m)为相对于1m的dB值
参考文献27报道了通向用户的1300m地下电缆和1000m~3000m架空电缆的系数L的平 购值为一3.0dB(m)(10个数据,标准差为10dB)。广播频率为594kHz和1242kHz。该参考文献没 有给出有关场强测量、不对称电压的基准和建筑材料特性的细节。参考文献[27报道的结果与表5中 给出的L。(砖/木)值相吻合。然而,由同一组(参见参考文献29)最新的研究表明系数L的平均值为 dB(m) 按照系数L.相同的推导方式,也可由系数G推导系数Li。然而,不能期望在建筑物内满足远场条 件,因而需要确定采用多大的波阻抗。因此表5中未给出L的数据。同时见4.4.4.2的注2。
4.4.2.3.4截断
f(g)dG e(lnGμ)/2s* dG Go/2元
然而,通过采用对数分布就自动假设系数G的域值范围可能从0到无穷大。实际上,由于波长的 影响以及与附近物体的耦合会产生天线系数的上限(Gu或Lu)281,因此永远不会发生无穷大的情况。 为了正确使用预测(4.4.3和4.4.4),f(G)需要被截断。类似地,截断也需要应用于建筑物影响参 放的分布。 遗憾的是,通过考虑建筑物内部、地下和建筑物外部的线路的长度和走向,没有理论研究预测实际
累积分布(函数)F(Gu)和F(G.)的数学表达式在附录E中给出。表6综合分析了系数G和建筑 物影响参数A,的截断数据。注意α,与1的差很小,这是因为如果一≤GLdB(Qm)≤或一o≤ A,(dB)≤o0而F(十80)=0.5,F(一0)=一0.5,则那时的α值就是1。系数L取值范围的上限和下限 就可以从相应的系数G[dB(Q2m)1中减去51.5dBQ得到
表6/(G)截断参数的汇总
4.4.2.4不对称源的等效电阻
感应的不对称源的等效电阻R,可以通过数据对(U,U.)来确定,此处U为开路电压,U是在1502 电阻上测出的电压,可用简单的关系式(14)表示为:
图12给出了R[dB(2)]的正态分布图。可以得出这样的结论,若R.[dB(2)]服从正态分布,则 R,(2)服从对数正态分布。R.[dB(2)数值的综合分析列在表7中。求出的平均值接近于现在抗扰度 试验[24I14中使用的150Q电阻值。在表7中,R.和R分别为实验获得的R.数据的上下限。与R的 平均值相比,R.相对较大,R.较小,这是因为在用户线的共模电路中发生了谐振和抗谐振。没有观察 到R,明显与频率相关(见4.4.2.5),也没有观察到建筑材料的影响。
图12等效不对称电阻RdB(Q②)的正态分布
表7等效电阻R.的汇总分析
4.4.2.5参数的频率相关性
在LW、MW和SW波段由测量所确定的频率 范围内,没有观察到建筑物影响因子Ab、大线系数 G。和G以及等效电阻R与频率明显相关。这些可由图13a)和图13b)加以说明,数据A,对应砖/木建 筑物,数据R。、G。分别对应砖/木建筑物以及钢筋混凝土建筑物。 因为没有观察到各个量与频率明显相关,因此在4.4.3和4.4.4中假设:建筑物影响,系数G和L以及 等效电阻在LW、MW和SW波段内与频率无关。一种可能的频率相关性体现在各自分布的标准差上。
2)砖/木结构的建筑物的影
一些参数的频率相关性示
c)砖/木结构的建筑物的系数 G
4.4.3预测和分类
d)钢筋湿凝土建筑物的系数G
4.4.3.2场强分类
如4.4.2.2中所提到的,场强不是用户线的特性。然而,为了对感应电压做出预测,有关场强的信息 还是需要的。 由4.4.2.2给出的结果,可以得出结论:在一阶近似的情况下,室外场强(电场分量和磁场分量分别 用E。和H。表示)与观察点到发射机之间的距离r成反比,与发射机功率的平方根成正比。由4.4.2.2 综合分析的结果,可以看出在最坏的情况下比例常数是3(三10dB),它大于半波偶极子情况下的比例 常数。 室外电场强度或磁场强度的分类可以基于概率pr《E。≥E,}或pr(H。≥H.),此概率表示室外场 衣小限值 按照附录B中的解释,这个概率可以写成式(15):
pr(H。≥H.) = f.(H)dH或pr(E。≥E)= f.(E)dE
f.(H)和f.(E) 表示归一化场强分布; H max 和 E max 需要作出概率评估的地区的最大场强。 在远场条件下音响、灯光、视频、系统设备采购项目,公式(15)中的两个关系式是等效的
考虑方向性图为圆的发射机周围的环形区域(RSA),可以得到式(16)(参见附录B):
式中: EmxRSA内边界的场强; EminRSA外边界的场强。 类似的表达式用于磁场强度时也是正确的,参见附录B。 需要对RSA的内边界作出规定,因为任意地接近发射机,即在发射机的近场区时,由测量数据导出 的E。和r之间的关系式是不正确的。非零的外边界场强是必要的,因为Emin三0意味着对于所有的E, 值,pr(E。≥EL)=0。注意,根据定义pr(E。≥E.)=0而pr(E。≥Emin)=1(=100%)。如果Emx>> Ei,E,),这是通常的情况,公式(16)中给出的近似式是正确的。因此,可以得出这样的结论:在本模 型中,对Emin的值作出规定是很重要的。Eimn和Emax的选择将在4.4.4中讨论。 作为一个例子,表8按概率值给出了相应的E.值,其中假设Emax=60V/m,这正是在MW频段中 的有害辐射限值;而Emin=0.01V/m[=80dB(μV/m)是广播发射机的服务区内最小场强的近似值 注意概率值几乎完全由E决定
根据场强来划分RSA的边界,而不是根据发射机到观察点之间的距离来划分,式(15)适用于产生的 汤强与距离成反比的任何发射机。但是,在分类后,某种发射机将有其确定的比例常数。分类界限与发 射机到观察点之间的距离R=(k/P)/E有关。表8给出了R,的例子,假设k=7(如在半波偶极子的情 况下),k=22(4.4.2.2中求得的最坏情况下的值),且发射机功率P=500kW。与E.=60V/m相对应的 R,值在括号中给出,这是因为在所考虑的频率范围内,在这些距离上远场条件是不成立的。 选择场强作为边界的优点,首先在于各种发射机的分类方法是相同的,其次类别的选择是由受扰设 备位于所选种类发射机一定距离上的概率决定。一般情况下,评估后者的概率比评估场强的概率要 容易
4.4.3.3不对称电压的分类
感应开路共模电压U.的分类可以基于概率pr(U≥U.),即U大于或等于给定限值U.的概 果f.(G)表示系数G的截断分布函数(见4.4.2.3.4),。(H。)表示归一化到场强的分布函数,并且 式U/=G.XH成立.在附录 C中表明该概率可用式(17)表示为:
式中,G1,G2,U,和U适合选作边界(参见附录C)。在式(17)中需要两个分布函数的积,即联合分 布,因为概率pr(U≥U.)需要同时满足一定的场强值H。=(U/G。)和一定的G。值。在式(17)中,系 数1/G。源于f(H。)变换为f(U/G。)。 注意式(17)不是发射机到观察点之间距离的显函数,因为实际上RSA边界是由场强值决定的。关 于式(15)也可作类似的解释,这里也能得到类似的结论。 再次考虑4.4.3.2中提出的环形区域,表9给出了U.(即U.值对应于所选择的概率值pr(U》 U.1)的分类示例。所用的关系式都能在附录C中找到。如同4.4.3.1,假设规定了室外场强的最大值 Emx=60V/m(Hmx=0.16A/m)和最小值Emim=0.01V/m(Hmin=27μA/m)。当采用G;和规定的室 外场强时,如附录C中所解释的GB 50352-2019标准下载,需要考虑建筑物影响。