GB/T 17626.20-2014 电磁兼容试验和测量技术横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验.pdf

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标准编号:GB/T 17626.20-2014
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GB/T 17626.20-2014 标准规范下载简介

GB/T 17626.20-2014 电磁兼容试验和测量技术横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验.pdf简介:

GB/T 17626.20-2014是中国国家标准《电磁兼容试验和测量技术 第20部分:横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验》。这个标准主要规定了在电磁兼容性(EMC)测试中,对于电子设备在横电磁波(TEM)波导环境中进行发射和抗扰度测试的方法和要求。

横电磁波(TEM)波导是一种用于电磁兼容性测试的设备,它模拟的是理想无损耗导体,可以在其中传播无衰减的均匀电磁波,常用于评估设备在电磁环境中的发射性能和对电磁干扰的抵抗能力。

发射试验主要是测试设备在正常工作状态下的电磁辐射强度,以确保其不会对其他电磁设备或系统造成干扰。测试内容可能包括频率范围、功率水平、辐射场的强度和方向等。

抗扰度试验则是评估设备在受到外部电磁干扰时的稳定性,如设备能否正常工作,信号质量是否下降等。测试内容可能包括不同频率、功率和波形的电磁干扰信号,以及不同强度和持续时间的干扰。

这个标准对于电子设备的设计、生产和测试具有重要的指导意义,帮助确保电磁兼容性,防止电磁干扰对设备功能和性能的影响。

GB/T 17626.20-2014 电磁兼容试验和测量技术横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验.pdf部分内容预览:

利用对OATS试验方法具有良好发射响应特性的一组参考发射源确定修正因子。应根据TEM 波导中的EUT选择参考源。推荐以下5种参考源作为一般EMC场合下EUT的代表,它们可代表 CISPR22中的各种台式EUT。 a)由电池供电、带宽带天线的梳状信号发生器,该参考源作为小EUT的代表。梳状信号发生器 的最大尺寸应小于0.1h,h是金属板间的距离。如果市场上没有满足这种尺寸要求的梳状信 号发生器,梳状信号发生器的尺寸可放宽至0.35h。在这种情况下,应在试验规程中同时注明 所用梳状信号发生器的尺寸和类型以及通常允许的尺寸(0.1h),并加以特殊标记。EUT壳体 的尺寸应小于最高试验频率对应的波长(见6.2)。 b 带一根金属线的由电池供电的梳状信号发生器,作为没有引出电缆的大EUT的代表 (见6.3),其中的金属线应延伸到可用试验区域边缘但仍在可用试验区域内。 C 带引出电缆的梳状信号发生器,作为带引出电缆的大EUT的代表,其中的金属线应穿过铁氧 体吸收钳。 d 至少带两根引出电缆、带内置梳状信号发生器的(480mm)机箱,作为带引出电缆的大EUT 的代表。 e)带宽带噪声源的参考源,其他与a)~d)相同。 对于a)~d),梳状信号发生器在所关心的整个频率范围内的谱线间隔为10MHz或更小。对于 ),宽带噪声源应覆盖所关心的整个频率范围。 参考发射源的频谱应保持稳定,在试验过程中的波动应小于1dB。 注:如果参考发射源的最大尺寸小于0.1h,可以认为对TEM模的扰乱很小, 对于特定类型和尺寸的TEM波导的制造商,建议在4个或更多的同一型号、同一尺寸的TEM波 导和4个或更多的OATS中对作为EUT代表的参考发射源进行发射试验。修正因子结果对所有同

号、同一尺寸的TEM波导都有效。在所有的频率点上和各个试验场地中,EUT布置、接收机的检 式、扫描驻留时间和带宽应保持一致。应采用“三方位法”将TEM波导的测量电压转换成OATS 强值。

A.4.2小EUT的布置

在TEM波导中对作为EUT代表的参考发射源按特定的步骤进行试验。EUT置于试验区域的 位置,比如放在试验布置支撑上,并且围绕正交轴至少旋转到3个正交的方位上(见图A.2)。有时 被固定的EUT外安装一绝缘的立方体状外壳或利用试验支撑装置实现EUT的旋转。

2019年一级建造师考试建筑工程管理与实务经典培训资料PPTA.4.3小EUT修正因子的计算

对于代表小EUT的参考发射源,采用统计意义上的修正因子可以提高OATS和TEM波导“三方 立法换算的场强间的一致性。 注1:辐射发射测量的TEM波导法是基于总辐射功率的方法,因此考虑了所有可能的方位。当比较OATS和 TEM波导中的测量结果时,应选择OATS中辐射最大的EUT方位。 修正因子的计算是基于各个频率点上TEM波导法换算得出的场强平均值和标准差与OATS测 量的场强平均值和标准差的差值。此外,对于小EUT,附加的辐射方向图修正因子也可以提高OATS 和TEM波导测量结果之间的一致性。各频率点上的修正因子c按式(A.11)计算:

d,一 多次TEM波导换算结果的标准差与OATS测量结果的标准差之差[式(A.13)],单位为 伏每米(V/m); 辐射方向图的不确定度因子L式(A.19)」,单位为伏每米(V/m)。 注2:即使小EUT的辐射方向图也不是全向的。该差异体现在式(A.11)中的修正因子t上。不同TEM波导和不 同OATS测量结果之间也有差异,该差异体现在式(A.11)的d.J上。t和d..j的典型数量级为1dB。 各个频率点上场强的平均值之差,由式(A.12)给出

f= gi. O±. •(A.12

gi,s由TEM波导法测量结果换算得到的OATS等效场强值,单位为伏每米(V/m); i=1,..,n,n是TEM波导法的测量次数; 0k,s—OATS中测得的电场强度,单位为伏每米((V/m); k=1,..,m,m为OATS中的测量次数; f一频率,单位为赫兹(Hz)。 主3:由于gi.和0的大小符合对数正态分布,式(A.12)可以采用对数形式。 多次TEM波导与多次OATS所得数据的标准差的差值由式(A.13)给出: ·(A.13)

S OATS.J 一开阔场中多次测量值的标准差,单位为伏每来(V/m)。即:

阔场中多次测量值的标准差,单位为伏每米(V/n

对于上述标准差计算公式,每个TEM波导和OATS中测量结果平均值的计算公式如下: 对TEM波导

注4:如果仅有一个TEM波导(n=1),例如,实验室研制的科学研究用TEM波导,在确定该波导的修正因子时取 STEM.F=0。因此,测量结果不能用于其他TEM波导的验证,即使它们的形式和尺寸完全相同。 对于每个特定的TEM波导,辐射方向图的不确定度因子t从一系列由“三方位法”测量的场强值 求出。例如,测量时分别将0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°作为旋转的起始方位。举例来说, EUT从图A.4.al的位置(zr'yyzz')开始,绕TEM波导的y轴依次旋转到这8个角度上,在各个起始 位置上,采用“三方位法”进行换算,总共得到8个换算场强值(8×3=24个电压读数),并用E。表示。 E。是电场强度的平均值,具体而言,Eo=(E。十Eg0)/2,.*",E225=(E225"十E315*)/2。最大场强值 Ea.max取相隔90°的每一对场强的最大值,具体而言,E。.mx=max(E。,E9o),,E225"max= max(E225",E315°)。采用式(A.18)计算标准差因子:

式中:1为起始位置数(在上例中1三8)。 最终的辐射方向图不确定度因子t为上述标准差因子的平均值,即

==(t9o.r);V/m

...................A..)

位置法)36,回可题的 关键是应接收到EUT的所有输 比较结果

A.5TEM波导中的发射测量程序

A.5.1 EUT 类型

A.5.1.1小 EUT

小EUT应在TEM波导中选择两个起始位置进行试验。第一个起始位置是任意的,而第二个起始 应置是第一个起始位置按图A.4所示旋转所得。从每一个起始位置开始,应根据换算算法的要求对 EUT进行旋转。例如,A.3.2.3.2中的三方位法要求在3个方位上进行测量,因此试验时就要从图A.4 所示的起始位置al和a3或a2和a4开始旋转(共计2×3=6个方位)。应记录每个频率点上由这两组 数据换算得到的场强最大值。 注:试验频率范围由所适用的限值或试验目的决定,对于小EUT通常是30MHz到1GHz。TEM波导的可用频 率范围取决于TEM模的验证结果(见5.2.1和5.3.2)

A.5.1.2 大 EUT

以下是指导性信息。 针对在TEM波导中对大EUT进行的符合性试验给出如下步骤,更多细节见[2]。 a 对于特定类型的EUT,应在特定的符合要求的OATS和特定的TEM波导中分别进行三次独 立的试验。 b) 在每个频率点上利用式(A.12)和式(A.13)计算TEM波导与OATS试验结果的平均值之差 和标准差之差,此时n=m=3。 C 对于步骤b)计算的各个频率点上的平均值和标准差之差,至少应在10个频率点上满足以下 条件:平均值的差值应大于0dB且小于或等于3dB,标准差的差值应不大于4dB。 在确定是否符合扰限值时,TEM波导的试验结果不需要另外附加平均值的差值。如果满 足步骤c)中的条件,可以认为相应的骚扰限值适用于该类型的EUT。

A.5.2EUT的布置

E=Emx 一C (A.20) 式中:E、Emx和c,的单位为V/m,Emax和c分别由式(A.6)和式(A.11)求出。 或 EdB =EmaxldB 20 lg(c,) 120 ·(A.21) 式中:Ea和Emx|的单位为分贝微伏每米(dBμV/m),C,的单位为伏每米(V/m),Emx|a和c分 别由式(A.9)和式(A.11)求出。

EUT壳体和终端之间连接电缆的长度应为约1.3m

图A.2基本的正交轴定位装置或试验支撑装置

图A.4典型EUT的12面/轴试验方位

图A.50ATS示意图

图A.6双端口TEM室(对称芯板)

理论可以得到有中心导体的三导体带状线,其侧视图与

测视图(基本上类似于一个双端口的TEM波导,但有的输

注:hEUT是EUT与波导的导体或吸波材料之间的最小距离。

图A.8带状线(双导体)

波导结构被无反射壳体包围。由于对称的原因,允许的最大EUT高度将在0.33h~0.6h的范围内

图A.9带状线(四导体GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范,平衡馈电)

附录B (规范性附录) TEM波导中的抗扰度试验

本附录介绍TEM波导中的抗扰度试验方法,其目的是进行设备的辐射抗扰度试验。 试验要求EUT在规定的布置状态进行试验。这就要求具体的产品或产品族标准对试验布置和试 验限值加以规定,

推荐的试验设备如下: TEM波导:有足够的尺寸以便形成足以容纳EUT的场均匀区。 EMI滤波器。 RF信号源:在建立一定大小的场强时通常需要监视输入TEM波导的前向功率和反向功率。 定向耦合器连同RF电压表或功率计可用于测量输人TEM波导的实际前向功率(相对于RF 信号源的标称输出功率而言)。RF信号源和定向耦合器的带宽都必须覆盖预期带宽。 功率放大器。 场探头,能分别监测3个相互正交的电场分量。所有场探头和光电转换电路都必须对试验场 强有足够的抗扰度,并通过光纤或滤波性能足够的信号线连接到TEM波导外的监视器 TEM波导需要能够分别测量3个相互正交场分量的场探头。如果使用小型单向天线,必须改 变天线方向以分别测试各电场分量。 记录功率电平的相关设备,

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量的吸波材料以使得带状线能满足场均匀性要求, 对于TEM波导,TEM模等效于抗扰度试验中的人射平面波。理想平面波在任意等相位面上都是 不变的,而传输线中TEM模的场随横截面的变化而变化。在放入EUT之前,暗室和TEM波导法中 都是基于平面波的场分布。TEM波导中TEM模主场与暗室中的垂直极化场较为相似。当暗室中的 场为水平极化时,更容易受接地平面的反射影响

B.2.3场均匀区确认

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