GB/T 6113.103-2021 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰功率.pdf
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实际钳的场地衰减取决于以下3个特性: 钳的响应特性: 场地特性; EUT的特性
4.2.3吸收钳的去耦功能
当吸收钳的电流互感器测量骚扰功率时,环绕LUT的铁氧体环的去耦衰减就会产生不对称阻抗, 并将电流互感器与LUT的远端隔离开来,该隔离减小了所连接电源的骚扰影响和远端阻抗的骚扰影 响以及对被测电流的影响。这种去耦衰减称为去耦因子(DF) 吸收钳需要二次去耦,二次去耦是对电流互感器与接收机电缆的不对称(共模)阻抗进行去耦。它 是通过在电流互感器到测量接收机之间的电缆上放置铁氧体环来实现。这种去耦衰减称为到测量接收 机的去耦因子(DR)
注:吸收钳校准包括吸收钳、衰减器和线缆特种设备标准规范范本,它们需要作为一个整体进行校准 通过夹具校准法得到的吸收钳因子(CFig)与原始校准法得到的吸收钳因子CFarig呈系统性的差 异。因此,有必要在两者之间建立以下的系统关系。 来具校准法的转换因子ITF可由式(9)计凳
每种类型的吸收钳的JTF(dB)将由吸收钳制造商确定。制造商或获得认可的校准实验室应接下 述方法确定JTF:取一个产品系列中的5件至少进行5次可重复的校准,其结果的平均值即为JTF 综上所述,原始校准法能直接给出CFi值。而夹具校准法只能给出CFi,然后分别通过式(9)的 十算才能得到原始校准法的吸收钳因子 具有不同几何结构、不同铁氧体排列和材料、不同电流探头和不同外壳材料的吸收钳需要对T 进行单独确定。如果使用不同类型的夹具,例如较大的几何结构,还需要对JTF进行一次新的确定
除了吸收钳的吸收部分外,还应将辅助吸收装置(SAD)直接放置在吸收钳的后面,以减小测量的 不确定度。SAD的作用是在吸收钳提供的去耦衰减的基础上提供附加的去耦衰减。在校准和测量过 程中,SAD应以与吸收钳同样的方式进行移动。为了使SAD能方便地移动,需要安装轮子。SAD的尺 寸应使LUT在其中的高度与其在吸收钳中的高度保持一致。 SAD的去耦因子应按附录B描述的测量程序进行验证。SAD的去耦因子应同吸收钳一起进行 测量。 注:新技术使得SAD的附加去耦功能集成到吸收钳里成为可能。因此,如果吸收钳本身已满足去耦因子的要求 则不必再用SAD
4.5吸收钳试验场地(ACTS)
4.5.1ACTS的描述
ACTS适用于ACMM。ACTS可以在室外,也可以在室内,该设施包括以下部件(按照附录C的 图C.1): 用于放置EUT的试验桌; 用于支撑吸收钳和EUT的连接线(即LUT)的钳滑轨; 一用于放置吸收钳到测量接收机之间的连接电缆的导轨; 辅助手段,如帮助吸收钳移动的绳子。 所有以上提及的ACTS部件(不包括EUT试验桌)全部应按ACTS的确认程序进行测量, 钳滑轨离EUT一侧较近的一端作为滑轨的参考点(SRP,按照图C.1)。该参考点用来确定该点到 吸收钳CRP之间的水平距离。
4.5.2ACTS的性解
ACTS具有以下性能: a) 物理方面:能为EUT和LUT提供特定的支撑手段。 b 电气方面:能为吸收钳和EUT提供一个理想的(从射频角度)场地,能为吸收钳的使用提供一 个良好的测量环境[不会因为墙或支撑部件(如EUT试验桌、钳滑轨、导轨固定装置和绳)而 导致发射失真工。
4.5.3ACTS 的要求
以下要求适用于 ACTS!
150MHz~300MHz:由2.5dB线性减少到2dB 300MHz~1000MHz:<2dB。 有关场地确认程序的更多细节见下面的规定
4.5.4ACTS的确认方法
ACTS的特性按如下方法确认。 ACTS物理方面的要求见4.5.3a)和4.5.3b)可由检查进行确认。 ACTS电气方面的要求[见4.5.3e)]可根据原始校准法,通过比较被测吸收钳的钳因子CF和 在现场测得的钳因子CFin一situ进行确认(按照附录C), 研究已表明符合辐射发射测量要求的10mOATS或SAR可作为实施ACMM的理想场地。因 比,可采用经确认的1OmOATS或SAR作为ACTS电气性能确认的参考场地。相应地,如果得到确 认的10mOATS或SAR用作ACTS,则不必对场地的电气性能进行再确认。 ACTS电气性能的确认程序在附录C中给出
吸收钳和SAD的性能会随着时间的推移.因使用、老化或缺陷而发生改变。类似地,ACTS的性 会因其结构的变化或老化的发生而改变。 如果已知最初的夹具钳因子,那么夹具校准法就可方便地用于质量保证程序
6.2ACTS 质量保证核
ACTS得到确认后在该场地确定的场地衰减Aref的数据可作为参考数据使用, 在一段时间间隔后或者场地发生变化后,应重新进行场地衰减测量,并将测量结果同参考数据进行 比较。 这种方法的优点是对ACMM的所有部件的评价能一次完成
4.6.3吸收钳的质量保证核查
已得到确认的吸收钳,所确定的去耦因子和钳因子可作为参考数据
在一段时间间隔后或者场地发生变化后,应通过测量去耦因子和通过便用夹具校准法测量钳因子, 对这两个性能参数进行重新验证(按照附录B)
合格/不合格质量保证准
有关质量保证试验的合格/不合格判 数的测量不确定度有关。这意味着如果 这些参数的变化小于测量不确定度, 是可以接受的
表1两种吸收钳校准方法的特性及其相互关系
标引序号说明: PEUT EUT的骚扰功率,单位为分贝皮瓦[dB(pW)]; Vrr 测得的电压,单位为分贝微伏dB(μV)」; CFal 实际钳因子,单位为分贝皮瓦每微伏[dB(pW/μV)] Pre 接收的功率电平,单位为分贝皮瓦LdB(pW)
吸收钳试验场地的水平地面
图2吸收钳试验方法的
标引序号说明: CFoig,CFje 吸收钳因子; Poric,Pice 根据所选用的校准方法得到的测量功率值; Psen 通过10dB衰减器后信号发生器的输出功率, 注:图3b)和图3c)分别对应表1中的两种方法
图3吸收钳校准方法的示意图
图3吸收钳校准方法的示意图
吸收钳的结构示例 图A.1和图A.2描述了吸收钳的基本组成。4.2中描述的吸收钳的三个主要组成部分是电流互感 器C,功率吸收体和阻抗稳定器D,以及吸收套简E。D由数个铁氧体环组成,E由铁氧体环或管构成。 电流互感器C的铁心为两个或三个D中使用的铁氧体环。电流互感器的次级线圈由单匝环绕铁氧体 环的小型同轴电缆组成并按图A.1所示连接。电缆通过吸收套筒E至吸收钳上的同轴终端(可经过一 个6dB的衰减器)。C和D紧密安装在一起,并沿着同一轴线方向,使其能够沿着受试线B移动。由于 某些实际原因,吸收套简E通常沿着吸收体D一侧安装。D和E都用来衰减流经引线上的不对称 电流。 图A.2示出了性能经改进后的吸收钳的某些特征。一对金属半圆简(1)安装在电流互感器C的磁 环内侧壁,起电容屏蔽作用。这个圆筒被分成两半。绝缘管(2)把受试线架在变换器的中心。这个绝缘 管从变换器的输入端一直延伸到吸收体D的第一个铁氧体环,它用于吸收钳的校准和测量线径较小的 爱试线。
注:6dB的衰减器和测量电缆是吸收钳整体的组
3dB的衰减器和测量电缆是吸收钳整体的组成部分
图A.1吸收钳装置及其各组成部分
图A.2吸收钳的构造示例
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本附录给出了吸收钳和SAD的校准和确认方法 B.2中给出了吸收钳的钳因子(CF)的校准方法(见4.3)。 B.3中给出了去耦因子DF和DR的确认方法。
B.2吸收钳装置的校准方法
吸收钳和辅助吸收装置的校准和确认方法(第4章)
下还两种方法都可以确定个 支收钳的错因于(()。由 于吸收钳的去耦效果并不理想,所以吸收钳和电缆 电缆的类型和长度可能会影响总的不 车接电缆)包括在内
B.2.1.1校准布置和测量设备
作为参考测量,测量接收机或者网络分析仪(NA)的跟踪信号发生器的输出通过连接有10dB衰减 器的同轴电缆同NA的输人端相连接
B.2.1.2校准程序
二个LUT用的非金属导向装置安装在被校吸收钳的前端,使LUT能从电流互感器的中间通过 (图B.2)。 将被校吸收钳和SAD一起放置在钳滑轨上,如图B.1所示。被校吸收钳的电流互感器朝向垂直接 地平板方向。电流互感器的前边沿是钳参考点(CRP),制造商应给出该点的标识。吸收钳应放置在使 CRP和垂直地平板之间距离为150mm的地方。LUT穿过两个钳后,在钳滑轨的尾部应通过适当的 非金属卡线装置被轻微的拉直。LUT连接到CDN之前不应接触到金属接地平板。 NA的输出通过同轴电缆和1OdB的衰减器连接到馈通连接器。吸收钳的接收电缆连接到NA的 输入端。在整个校准过程中,应将测量接收机电缆悬浮,使其总是保持与水平接地平板的间距至少为 200mm 场地衰减测量,在60MHz以下的频率范围,步长为1MHz;60MHz~120MHz频率范围,步长为 2MHz;120MHz~300MHz频率范围,步长为5MHz;300MHz以上,步长为10MHz。 测出沿着钳滑轨以合适的速度一起移动两个钳(吸收钳和SAD)时场地衰减的最小值。吸收钳可 以通过非金属的绳子牵引。吸收钳的移动速度应保证在小于10mm移动距离内可以测量到每个频率 的场地衰减。 吸收钳装置的钳因子CF由4.3中的式(5)和式(6)通过钳场地衰减计算得到
B.2.2 夹具校准法
B.2.2.1吸收钳校准夹具规范
如第4章所述,吸收钳校准夹具用于吸收钳的校准。该夹具用来测量吸收钳和SAD在一个50 量系统中的插入损耗。应注意,空夹具的特征阻抗并不是50Q。夹具校准法的测量使得被测的插 耗可以独立于环境。夹具的尺寸以及被校吸收钳的布置如图B.3~图B.5所示
B.2.2.2校准程序
二个LUT用的非金属导向装置安装在被校吸收钳的前端,使其能从电流互感器的中间通过 图B.2)。将吸收钳放置在夹具中,且CRP到垂直法兰的距离为30mm,如图B.3和B.4所示;同时 SAD的尾部到另一个垂直法兰的距离也为30mm。LUT用香蕉插头连接到垂直法兰的馈通连接 器上。 插入损耗通过NA进行测量。吸收钳输出端测得的信号电平应比环境电平高40dB。插人损耗测 量的非线性应小于0.1dB。 NA的输出通过同轴电缆和1OdB的衰减器连接到NA的输人来校准测量布置。 当测量布置被校准后,将NA的输出通过同轴电缆和10dB衰减器连接到位于CRP位置上的夹具 端的馈通连接器上。CRP对面的馈通连接器端接50Q。吸收钳的输出端通过6dB的衰减器和接收 机电缆连接到NA的输人端。接收机电缆上也应使用SAD,SAD的使用位置如图B.3和图B.4所示。 插人损耗测量,60MHz以下的频率范围,步长为1MHz;60MHz~120MHz频率范围,步长为 2MHz;120MHz~300MHz频率范围,步长为5MHz;300MHz以上,步长为10MHz。 夹具校准法的钳因子CF用插入损耗由式(7)和式(8)计算得到。制造商至少应确定在4.3中所 定义的夹具转换因子JTF,这样由式(9)就可以计算得到这种类型吸收钳的CForig
B.2.3吸收钳校准的测量不确定度
B.3去耦因子的确认方法
DF的测量方法适用于带有辅助吸收装置的吸收钳,吸收钳制造商需要具备这种条件,并将该方法 乍为质量管理的一种手段。 用吸收钳校准夹具测量去耦因子DF(见图B.3、图B.4和图B.5)。对于参考测量和被校吸收钳的 则量,DF的测量均采用50Q的测量系统。由于当钳插夹具中时,夹具的阻抗会改变,因此空夹具的 参考值可能会给出一个实际不存在的测量值。应注意:空夹具不是一个50Q的测量系统! 测量DF的程序如下:从图B.6可以看出使用频谱分析仪需分两个测量步骤。首先,进行参考测 量,此时,通过两个10dB的衰减器来测量信号发生器的输出电平,得到Pref;然后按B.2.2.2的描述来 置带有SAD的吸收钳。在夹具两边的连接处使用10dB的衰减器。夹具的垂直法兰到被校吸收钳 参考点(钳上的CRP)以及到其末端的距离应为30mm,此时可测得输出电平Pi,因此DF可由 式(B.1)确定:
.2吸收钳去耦因子DR
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具,端接位置位于吸收钳CRP的相反方向。 图B.6表明,首先使用接收机进行参考测量。通过使用两个10dB的衰减器测量信号发生器的输 出电平,得到Pref。 然后,按图B.7布置吸收钳。通过10dB的衰减器将信号发生器与其中一个夹具(最靠近吸收钳 CRP的一端)相连接。另外一个夹具端接50Q。吸收钳输出端与CDN相接。CDN的测量输出端通过 一个10dB的衰减器与接收机相连,CDN的输出端端接50Q,此时可测得输出电平Pal。因此可由 武(B.2)计算DR
图B.1原始校准法的试验场地
图B.2受试线对中定位导向装置的位置
图B.3校准夹具的侧视图
图B.4夹具的俯视图
注:底边需要与金属接地板搭接。
a)A型垂直法兰(SAD侧)
图B.5夹具垂直法兰的视图
图B.6去耦因子DF的测量布置图
图B.7去耦因子DR的测量布置图
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吸收钳试验场地的确认(第4章)
本附录详细叙述了ACTS的确认方法。 ACTS的验证是通过比较两个因子来实现的(见4.3和附录B),即经过校准的吸收钳因子CF和在
C.2用于场地确认的设
按原始校准法(见B.2.1)在LUT上产生一规定的共模电流,该测量配置中包含一块垂直接地平板 和一根特定的LUT。这个共模电流可能会受到ACTS周围环境的影响船舶标准,使得该电流值偏离ACRS上 测得的相应值,
C.5ACTS确认方法的不确定磨
ACTS确认的测量不确定度取决于: 测量设备的测量不确定度; 吸收钳(含6dB衰减器)的输出端与测量设备之间的失配; 测量的可重复性,包含LUT位于电流互感器中心的不确定度,以及由接收机电缆至网络分析 仪引导的不确定度。 在ACTS确认的过程中,上面所提到的不确定度都应给予考虑。
a)信号发生器功率的参考(电平)测品
)在ACTS或ACRS中的骚扰功率测量布置
图C.1ACTS进行确认时场地衰减测量的试验布置
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屋面标准规范范本L1Ryser,Heinrich,Uncertainty Contributions to the Clamp Factor CF of the Absorb mp,Proceedings of 18th International Zurich Symposium on EMC,Munich 20o7.
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