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EMC辐射测试中,一致性分析是一个很困难的任务

电磁兼容EMC 来源:陈年丽 2019-08-01 08:49 次阅读

EMC辐射测试中,比对测试一致性是非常令工程师头痛的,特别是近场辐射场强测试,保证测试一致性是一个困难的任务。

本文简述单极杆天线测试中保证测试一致性的因素及方法。

一致性分析

军标和民标EMC都有单极杆天线的应用,但其使用和设置方法不同,测试数据会有较大差别。

军标GJB151B中,天线杆长1040mm,参考地网600mm *600mm,试验中天线杆中点距离参考地面1200mm,地网与参考地没有金属搭接;

民标车船EMI测试标准GB/T18655和GB/T6113.104规定,天线杆长1000mm,参考地网600mm *600mm,试验中天线参考地网下表面距离参考地面900(+10/-20)mm,地网与参考地全宽度金属搭接。

CST仿真长天线法

设置接收天线振子杆长1000mm,参考地网600mm *600mm,振子与地网接口作为波导port2;设置辐射体水平长天线,线长500mm,直径4mm,高度50mm,其一端接50Ω负载,另一端作为激励端口port1。

改变辐射天线高度(与参考地平面和杆天线相对位置),由50mm抬升至500mm,S21提高16dB。

仿真参考测量法

设置接收天线振子杆长1000mm,参考地网600mm *600mm,振子与地网接口作为波导port2;辐射体设置为垂直极化单极天线,高度200mm,直径8mm,振子与地网接口作为波导端口port1。

改变辐射天线高度(与参考地平面和杆天线相对位置,杆长200mm不变),由0mm抬升至200mm,S21提高10.5dB。

一致性影响因素汇总

结合标准中的注意事项,总结影响测试一致性的因素:

测试中需要使用准确的天线系数;

如果采用标准方法测得天线系数与天线原始数据一致,则天线满足要求,符合一致性;

辐射体与接收天线的相对位置必须一致,相对高度变化20cm,测试值变化~10dB;

测试电缆需要最短距离接地,且需每隔20cm加装铁氧体环,用来避免等效电容的变化以及谐振;

测试天线和DUT位置按标准需一致,且距离其它导体1m以上;

参考地网尺寸与参考地搭接方式按标准需一致;

测试电缆外导体与接地板之间的等效耦合电容,以及地网间搭接板的等效耦合电容,搭接板存在与否,影响测试结果的一致性;

测试场地也会影响一致性。参考GBT18655附录中的暗室校验方法进行比对测试,还需要注意搭接金属板以及未接磁环造成的谐振,通常处于20~30MHz之间,在谐振情况下,不同型号的天线可能产生10~20dB偏差。

单极杆天线的天线系数

天线系数的测量是用等效电容替代天线杆作为虚拟参数进行测试的,测试中注意同轴电缆外导体不要靠近地网,避免影响测试结果。

可参照以下标准进行天线系数测试:

民标GBT6113.104

军标GJB8815

军标GJBJ5410

军标GJB151B

美军标MIL-STD-416G

IEEE ANSI C63.5

IEEE STD 291

民标测试T型网络按照上图,计算公式如下:

天线系数Fa=Vd – VL – Ch

Vd – 信号电平;

VL – 经过被测匹配网络测量电平;

Ch – 有效高度修正因子(-6dB)

军标测试T型网络按照上图,计算公式如下:

天线系数AF=U1-U2+K

信号输入端口1

U1:端口2电平;

U2:端口3连接被测匹配网络输出;

K: 11dB

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原文标题:单极杆天线EMI测试一致性分析[20190731]

文章出处:【微信号:EMC_EMI,微信公众号:电磁兼容EMC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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