《工程電磁兼容》課件-第10章

第10章EMC測量10.1概述10.2EMC測量設(shè)施10.3EMC測量設(shè)備10.4EMC測量實(shí)例習(xí)題

衡量電子、電氣產(chǎn)品的好壞,首先需要考慮其功能性指標(biāo),也稱為電性能指標(biāo),如濾波器的插入損耗。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子、電氣產(chǎn)品的工作環(huán)境發(fā)生了變化,其非功能性指標(biāo)(電磁兼容性、可靠性)顯得越來越重要。特別是在復(fù)雜電磁環(huán)境下,電子、電氣產(chǎn)品的電磁兼容性已成為保障其功能性指標(biāo)正常和生存能力的重要非功能性指標(biāo)。

判斷電子、電氣產(chǎn)品的電磁兼容性,需要依據(jù)EUT的EMC測量結(jié)果是否通過指定EMC標(biāo)準(zhǔn)來確定。EUT的EMC測量結(jié)果能夠給出產(chǎn)品是否通過了指定EMC標(biāo)準(zhǔn)及其安全裕量;或者給出沒有達(dá)標(biāo)產(chǎn)品的具體超標(biāo)頻點(diǎn)及其超標(biāo)量值。因此,EMC測量是產(chǎn)品獲得EMC認(rèn)證的唯一途徑,也是產(chǎn)品EMC整改和加固的重要步驟,貫穿于電子、電氣產(chǎn)品研制的整個(gè)過程。

10.1概述

電磁兼容性測量依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),有許多測量方法。一般地,EMC測量可以分為四類:傳導(dǎo)發(fā)射測量(ConductedEmission,CE)、輻射發(fā)射測量(RadiatedEmission,RE)、傳導(dǎo)敏感度(抗擾度)(ConductedSusceptibility,CS)和輻射敏感度(抗擾度)(RadiatedSusceptibility,RS)。下面以國家軍用EMC標(biāo)準(zhǔn)測量要求(GJB151A-97)和測量方法(GJB152A-97)為例,簡要介紹EMI和EMS測量項(xiàng)目及方法。

10.1.1EMC測量分類

依據(jù)測量項(xiàng)目要求,EMC測量可以分為四類:傳導(dǎo)發(fā)射測量、輻射發(fā)射測量、傳導(dǎo)敏感度(抗擾度)測量和輻射敏感度(抗擾度)測量,或者分為兩類:EMI測量(包括傳導(dǎo)發(fā)射測量和輻射發(fā)射測量)和EMS測量(包括傳導(dǎo)敏感度測量和輻射敏感度測量),如圖10－1所示。

傳導(dǎo)發(fā)射測量考察交、直流電源線上存在的EUT產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾,這類測量的頻率范圍通常為25Hz~30MHz。圖10－1EMC測量類型示意圖

10.1.2EMC預(yù)測量與EMC標(biāo)準(zhǔn)測量

依據(jù)EMC測量目的的不同,EMC測量也可分為EMC預(yù)測量與EMC標(biāo)準(zhǔn)測量(EMC認(rèn)證測量)。

滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)驗(yàn)室,其工程建設(shè)費(fèi)用昂貴,測量系統(tǒng)費(fèi)用更高。滿足相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)要求、具有認(rèn)可資質(zhì)的EMC實(shí)驗(yàn)室,其EMC測量結(jié)果具有法律效力,所進(jìn)行的EMC測量是EMC標(biāo)準(zhǔn)測量。圖10－2為某EMC實(shí)驗(yàn)室測量資質(zhì)認(rèn)證證書示例。圖10－2實(shí)驗(yàn)室測量資質(zhì)認(rèn)證證書

EMC標(biāo)準(zhǔn)測量(EMC認(rèn)證測量)對EUT進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)測量,定量評價(jià)EUT的EMC指標(biāo)。EMC標(biāo)準(zhǔn)測量通常在產(chǎn)品完成、定型階段進(jìn)行,它按照產(chǎn)品的測量標(biāo)準(zhǔn)要求,測量產(chǎn)品的輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射是否低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值,抗干擾能力(抗擾度)是否達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。EMC標(biāo)準(zhǔn)測量考核的是產(chǎn)品整體的電磁兼容性指標(biāo),使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量儀器及測量方法。

EMC標(biāo)準(zhǔn)測量的目的是考察EUT是否通過了事先選定的EMC標(biāo)準(zhǔn)要求。如果沒有完全通過,則應(yīng)確定哪個(gè)測量項(xiàng)目超標(biāo),出現(xiàn)在哪個(gè)頻點(diǎn)上,超標(biāo)量值多少等。這種測量具有法律效力。民用產(chǎn)品能否通過指定EMC標(biāo)準(zhǔn),將決定產(chǎn)品能否投放市場,企業(yè)能否生存。軍用產(chǎn)品能否通過指定EMC標(biāo)準(zhǔn),將關(guān)系到產(chǎn)品能否交付使用,能否列裝。這種類似產(chǎn)品鑒定的測量對于產(chǎn)品定型、形成批量生產(chǎn)至關(guān)重要。

EMC預(yù)測量是在產(chǎn)品研制過程中進(jìn)行的一種EMC測量,一般情況下只能做定性測量。工程實(shí)踐中,EMC預(yù)測量所使用的測量儀器相對比較簡單,可以利用通用儀器(如EMI接收機(jī)、頻譜分析儀)和一些必要的附件(如近場探頭、測量天線)組成預(yù)測量系統(tǒng),目的是確定電路板、機(jī)箱、連接器、線纜等是否有電磁干擾產(chǎn)生或電磁泄漏,部件組裝之后其周圍是否有較大的輻射電磁場存在。EMC預(yù)測量也可確定干擾源的位置、頻譜,了解敏感部件周圍的電磁環(huán)境,以便有針對性地采取EMC整改措施。它是產(chǎn)品EMI診斷、EMC加固、從樣品研發(fā)成產(chǎn)品的必要步驟。

10.2EMC測量設(shè)施

10.2.1開闊試驗(yàn)場

眾所周知,開闊試驗(yàn)場是重要的電磁兼容測量場地。由于30MHz以上高頻電磁場的發(fā)射與接收完全是以空間直射波與地面反射波在接收點(diǎn)相互疊加的理論為基礎(chǔ)的,場地不理想,必然帶來較大的測量誤差,因此,國內(nèi)外紛紛建造開闊試驗(yàn)場。

圖10－3橢圓形開闊試驗(yàn)場地與天線布置

用于場強(qiáng)測量的試驗(yàn)場,CISPR標(biāo)準(zhǔn)推薦用金屬材料建造。鑒于鋼板較鋁板、銅板耐腐蝕、價(jià)格低,通常都采用花紋鋼板建造。開闊試驗(yàn)場宜選址電磁環(huán)境干凈、背景電平低的地方建造,以免周圍環(huán)境中的電磁干擾給EMC試驗(yàn)帶來影響和危害。由于城市中能輻射電磁波的各種電子設(shè)備密集,國外的開闊試驗(yàn)場通常選址遠(yuǎn)離城市的地方建造。國內(nèi)已建開闊試驗(yàn)場的單位不少。

考慮到選址遠(yuǎn)郊建開闊試驗(yàn)場,需花費(fèi)昂貴的購地費(fèi),并且給建造、試驗(yàn)和生活管理等帶來諸多不便,因此,幾乎都是在樓頂平臺上,因地制宜地建造。其中具有代表性者,如某單位的開闊試驗(yàn)場,就建在實(shí)驗(yàn)樓頂。為便于維修、走線及轉(zhuǎn)臺安裝,試驗(yàn)場采用架空式結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)場應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)臺及天線升降桿,便于全方位的輻射發(fā)射及天線升降測量。此外,還應(yīng)有單獨(dú)的接地系統(tǒng)和避雷系統(tǒng)。通常采用單點(diǎn)接地。避雷系統(tǒng)與地線系統(tǒng)應(yīng)是隔開的。圖10－4顯示了一種典型的開闊試驗(yàn)場。

圖10－4一種典型的開闊試驗(yàn)場

10.2.2屏蔽室

為了使工作間內(nèi)的電磁場不泄露到外部或外部電磁場不透入到工作間內(nèi),就得把整個(gè)工作間屏蔽起來。此種專門設(shè)計(jì)的能對射頻電磁能量起衰減作用的封閉室稱為屏蔽室。按照GB4343-1995和其他電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,許多試驗(yàn)項(xiàng)目必須在具有一定屏蔽效能和尺寸大小的電磁屏蔽室內(nèi)進(jìn)行,由它提供符合要求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。因此,屏蔽室是電磁兼容性試驗(yàn)中的一個(gè)重要設(shè)施。

屏蔽室除廣泛用于電磁兼容性試驗(yàn)外,還大量地用于電子儀器、接收機(jī)等小信號靈敏電路的調(diào)測及計(jì)算機(jī)房等。圖10－5為典型焊接式和拼裝式屏蔽室。圖10－5典型焊接式和拼裝式屏蔽室

1.屏蔽室的種類

屏蔽室是一個(gè)用金屬材料制成的大型六面體房間。其四壁和天花板、地板均采用金屬材料(如銅板、鋼板或銅箔等)制造。由于金屬板(網(wǎng))對入射電磁波具有吸收損耗、界面反射損耗和板中內(nèi)部反射損耗,因而使屏蔽室產(chǎn)生屏蔽作用。

屏蔽室有多種分類方法,通常使用的有如下幾種。

按功能分類:可以分為兩大類。一類是用來防止電磁波泄露出去的屏蔽室,如防止大功率高頻和微波設(shè)備的電磁泄漏,以免影響作業(yè)人員身體健康;或防止電子產(chǎn)品信號泄露,避免信息被“竊收”等。另一類是用來防止外部電磁干擾進(jìn)入室內(nèi),使室內(nèi)電子設(shè)備工作不受外界電磁場影響;或防止空間高電平電磁場透入室內(nèi),使室內(nèi)作業(yè)人員免受有害劑量的電波照射等。后者的場源或泄漏源在屏蔽室外,故稱為無源屏蔽或被動(dòng)屏蔽。

按屏蔽材料分類:有鋼板或鍍鋅鋼板式、銅網(wǎng)式、銅箔式。

按結(jié)構(gòu)形式分類:有單層銅網(wǎng)式、雙層銅網(wǎng)式、單層鋼板式、雙層鋼板式以及多層復(fù)合式等。

按安裝形式分類:有可拆裝式和固定式兩種。前者是在生產(chǎn)廠用鍍鋅鋼板或銅網(wǎng)制成一定尺寸的模塊,到用戶現(xiàn)場進(jìn)行總裝和測量。其優(yōu)點(diǎn)是便于拆裝,但拼裝時(shí)需在接縫處使用導(dǎo)電襯墊,以盡可能保證各模塊的連接無縫隙。后者是在金屬板間連接時(shí)采用熔焊或翻邊咬合(厚度在1mm以內(nèi)的鍍鋅鋼板)。只要拼裝的焊縫是連續(xù)而無空隙的,或翻邊咬合是緊密無縫的,則此種屏蔽室的泄露途徑主要是在通風(fēng)窗、門及電源線引入處。

2.屏蔽室的屏蔽效能

屏蔽是利用屏蔽體阻止或減少電磁能量傳輸?shù)囊环N措施。屏蔽體則是為阻止或減小電磁能量傳輸而對裝置進(jìn)行封閉或遮蔽的一種阻擋層。通常屏蔽體的屏蔽性能以屏蔽效能來進(jìn)行度量。

屏蔽壁材料、拼板接縫、通風(fēng)窗以及室內(nèi)供電用的電源濾波器等都會影響屏蔽室的屏蔽效能。屏蔽壁材料的選擇與頻率使用范圍和對屏蔽效能的要求有關(guān)。電磁兼容性試驗(yàn)用屏蔽室,通常要求工作頻率范圍寬,屏蔽效能好,因此多選用薄金屬板(例如薄鋼板)作為屏蔽壁材料。

屏蔽室的供電線路必須通過電源濾波器才能進(jìn)入室內(nèi)。一個(gè)屏蔽室即使在材料選擇、拼板接縫、通風(fēng)窗、門縫處理等項(xiàng)都處理得很好,若電源濾波不佳,亦將影響整個(gè)屏蔽室的屏蔽效能。電源濾波性能的好壞,除與濾波器本身性能有關(guān)外,電源濾波器的安裝方法和安裝質(zhì)量對濾波性能影響亦很大。屏蔽室電源濾波器的安裝必須遵循下列原則:進(jìn)入屏蔽室的每根電源線均應(yīng)裝設(shè)電源濾波器;濾波器應(yīng)安裝在電源線穿越屏蔽壁的入口處。對于有源屏蔽室,電源濾波器應(yīng)安裝在屏蔽壁的內(nèi)側(cè);對于無源屏蔽室,則應(yīng)安裝在屏蔽壁外側(cè)。且所有的電源濾波器最好都集中在一起,并靠近屏蔽室的接地點(diǎn)處安裝。這樣既使濾波器的屏蔽外殼接地方便、簡單,又縮短了接地線。

3.屏蔽室的接地

接地對屏蔽室的屏蔽效能是否有影響呢?就電磁屏蔽機(jī)理而言,屏蔽室對接地是沒有要求的。但屏蔽室是一個(gè)輪廓尺寸很大的導(dǎo)體,若屏蔽室浮地,周圍環(huán)境中的各種輻射干擾會在屏蔽殼體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。由于屏蔽殼體不是一個(gè)完整的封閉體,周圍環(huán)境中的各種輻射干擾會感應(yīng)耦合到室內(nèi),亦可能把室內(nèi)的強(qiáng)電磁場感應(yīng)耦合到室外,從而降低屏蔽室的屏蔽效能。這種現(xiàn)象在較低頻率(如中波、短波)較為嚴(yán)重。屏蔽室接地能消除在屏蔽壁上的感應(yīng)電壓,明顯提高低頻段的屏蔽效能。

對高頻段而言,由于屏蔽室與大地間的分布電容幾乎把屏蔽室與大地短路,安裝在地面上的屏蔽室接地與否對屏蔽效能影響不大。甚至當(dāng)接地線長度為1/4工作波長的奇數(shù)倍時(shí),接地線呈現(xiàn)的阻抗很高,可能反而使屏蔽效能大為降低。

通常對屏蔽室接地有如下要求:

(1)屏蔽室宜單點(diǎn)接地,以避免接地點(diǎn)電位不同造成屏蔽壁上的電流流動(dòng)。此種電流流動(dòng),將會在屏蔽室內(nèi)引起干擾。

(2)為了減少接地線阻抗,接地線應(yīng)采用高導(dǎo)電率的扁狀導(dǎo)體,如截面為100mm×1.5mm的銅帶。

(3)接地電阻應(yīng)盡可能地小,一般應(yīng)小于1Ω。

(4)接地線應(yīng)盡可能短,最好小于λ/20。對于設(shè)置在高層建筑上的微波屏蔽室,可采用浮地方案。

(5)必要時(shí)對接地線采取屏蔽措施。

(6)嚴(yán)禁接地線和輸電線平行敷設(shè)。

4.屏蔽室的諧振

任何封閉式金屬空腔都可能產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。屏蔽室可視為一個(gè)大型的矩形波導(dǎo)諧振腔,根據(jù)波導(dǎo)諧振腔理論,其固有諧振頻率按下式計(jì)算:

式中,f0

為屏蔽室的固有諧振頻率,單位為MHz;l、w、h分別為屏蔽室的長、寬、高,單位為m;m、n、k分別為0,1,2,…等正整數(shù),但不能同時(shí)取三個(gè)或兩個(gè)為0。對于TE型波,m不能為0。

由此可見:m、n、k取值不同,諧振頻率也不同,亦即同一屏蔽室有很多個(gè)諧振頻率,分別對應(yīng)不同的激勵(lì)模式(諧振波形)。對一定的激勵(lì)模式,其諧振頻率為定值。TE型波的最低諧振頻率對應(yīng)TE110(即m=1,n=1,k=0),其諧振頻率為

由于屏蔽室中場激勵(lì)方向的任意性,若要fTE110

是屏蔽室的最低諧振頻率,必須使l和w是屏蔽室三個(gè)尺寸中較大的兩個(gè)。

屏蔽室諧振是一個(gè)有害的現(xiàn)象。當(dāng)激勵(lì)源使屏蔽室產(chǎn)生諧振時(shí),會使屏蔽室的屏蔽效能大大下降,導(dǎo)致信息的泄露或造成很大的測量誤差。為避免屏蔽室諧振引起的測量誤差,應(yīng)通過理論計(jì)算和實(shí)際測量來獲得屏蔽室的主要諧振頻率點(diǎn),把它們記錄在案,以便在以后的電磁兼容試驗(yàn)中避開這些諧振頻率。

GB/T12190-1990《高性能屏蔽室屏蔽效能的測量方法》規(guī)定了高性能屏蔽室屏蔽效能的測量和計(jì)算方法。

10.2.3電波暗室

電波暗室(AnechoicChamber)又稱電波消聲室或電波無反射室。它有兩種結(jié)構(gòu)形式:電磁屏蔽半電波暗室(ElectromagneticShieldedSemi-AnechoicChamber)和微波電波暗室(MicrowaveAnechoicChamber)(又稱全電波暗室)。

由于開闊試驗(yàn)場造價(jià)較高并遠(yuǎn)離市區(qū),使用不便,或者建在市區(qū),背景噪聲電平大而影響EMC測量,于是模擬開闊試驗(yàn)場的電磁屏蔽半波暗室成了應(yīng)用較普遍的EMC測量場地。美國FCC、ANCIC63.6-1992、日本VCCI以及IEC、CISPR等標(biāo)準(zhǔn)容許用電磁屏蔽半電波暗室替代開闊試驗(yàn)場進(jìn)行EMC測量。近年來,國內(nèi)很多單位建成電磁屏蔽半電波暗室,通常簡稱EMC暗室或半電波暗室,如圖10－6(a)所示。

半電波暗室和微波電波暗室不同。半電波暗室五面貼吸波材料,主要模擬開闊試驗(yàn)場地,即電波傳播時(shí)只有直射波和地面反射波。微波電波暗室六面貼吸波材料,模擬自由空間傳播環(huán)境,而且可以不帶屏蔽,把吸波材料粘貼于木質(zhì)墻壁,甚至建筑物的普通墻壁和天花板上,如圖10－6(b)所示。圖10－6典型EMC暗室和微波電波暗室

10.2.4橫電磁波小室

橫電磁波室(TEMtransmissionCell,TEMCell)是20世紀(jì)70年代中期問世,而后不斷發(fā)展起來的一種EMI/EMC測量設(shè)施,如圖10－7所示。圖10－7典型橫電磁波室

EM小室按其橫截面形狀可分為正方形及長方形兩種。正方形TEM小室的優(yōu)點(diǎn)是在相同可用空間條件下使用頻率較寬,或在相同的使用條件下可用空間較大。長方形TEM小室的優(yōu)點(diǎn)是場的均勻性較好。

TEM小室的尺寸由其所能夠測量的最高頻率限制,如果超出這個(gè)限制,TEM小室中就會出現(xiàn)高次模。因此,頻率越高,可允許的小室尺寸越小。另外,TEM小室中受試設(shè)備的尺寸是受限制的,它必須使由于ETU的存在而引起的TEM小室特性阻抗的改變量最小。

10.2.5混響室

一般來說,混響室是指在高品質(zhì)因素(Q)的屏蔽殼體內(nèi)配備機(jī)械的攪拌器(ModeStirrer),用以連續(xù)地改變內(nèi)部的電磁場結(jié)構(gòu)。混響室內(nèi)任意位置的能量密度的相位、幅度、極化均按某一固定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律隨機(jī)變化。在混響室內(nèi)的測量可以視為一個(gè)受試設(shè)備對場的平均響應(yīng),是在攪拌器至少旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)的積分?；祉懯业墓ぷ髟砘诙嗄Ｊ街C振混合,典型混響室如圖10－8所示。混響室提供的電磁環(huán)境是:①空間均勻,即室內(nèi)能量密度各處一致;②各向同性,即在所有方向的能量流是相同的;③隨機(jī)極化,即所有的波之間的相角以及它們的極化是隨機(jī)的。圖10－8典型混響室

由于混響室能夠?qū)ν獠侩姶怒h(huán)境進(jìn)行良好的隔離,所以用它進(jìn)行RS或RE測量?；祉懯业脑靸r(jià)相對較低,并且能夠產(chǎn)生有效的場變換,使得在高場強(qiáng)下進(jìn)行RS測量成為可能。另一方面,要將混響室中的測量與真實(shí)的工作條件聯(lián)系起來是有難度的,并且極化特性也無法保持。通過在封閉空間(屏蔽室內(nèi))中使用模式攪拌器,混響室能夠真實(shí)地模擬自由空間條件。在混響室內(nèi)進(jìn)行抗擾度測量的照片如圖10－9所示。圖10－9混響室內(nèi)的抗擾度測量

圖1010為一個(gè)使用混響室進(jìn)行輻射發(fā)射測量的簡單框圖,這里所描述的為一種替代方法。經(jīng)過校準(zhǔn)的信號源和衰減器連接起來為已知增益特性的天線饋電,天線和經(jīng)過供電連接的受試設(shè)備都置于混響室內(nèi)。要進(jìn)行兩次測量:首先,混響室外部的信號源關(guān)機(jī),保持EUT處于開機(jī)狀態(tài),使用接收天線和EMI接收機(jī)來測量混響室內(nèi)部的場強(qiáng);其次,將EUT斷電,但斷電動(dòng)作必須小心,以保證其在混響室內(nèi)的位置不會發(fā)生改變,然后將經(jīng)過校準(zhǔn)的信號源開機(jī),并借助于經(jīng)過精確校準(zhǔn)的衰減器來調(diào)整其功率電平,以使混響室內(nèi)的場強(qiáng)與之前所測得的相同。

進(jìn)行兩次測量時(shí),模式攪拌器都必須是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的,其轉(zhuǎn)動(dòng)速度要足夠慢,以使受試設(shè)備有足夠的時(shí)間來響應(yīng)測量場方向圖的變化。經(jīng)過兩次測量,就可以計(jì)算出受試設(shè)備的輻射發(fā)射電平。

圖10－10所示的試驗(yàn)框圖也可以用來進(jìn)行輻射敏感度測量,此時(shí),必須對受試設(shè)備進(jìn)行一些附加連接,從而能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)中所要求的可反映其由敏感度而引發(fā)故障的性能或性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。借助于信號源和衰減器可以在混響室中得到所需的電場強(qiáng)度,攪拌器也要連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在不同的場強(qiáng)下,觀察受試設(shè)備的性能并記錄受試設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的場強(qiáng)。當(dāng)每次場強(qiáng)發(fā)生變化時(shí),一定要確保留有足夠的時(shí)間以使場強(qiáng)和受試設(shè)備的性能能夠趨于穩(wěn)定,這一點(diǎn)是很重要的。對于不同的頻率可以進(jìn)行重復(fù)測量。圖10－10使用混響室進(jìn)行輻射發(fā)射測量的基本框圖

混響室可用于多種涉及輻射場的測量,其主要特性及參數(shù)為模的數(shù)目、模分裂、品質(zhì)因素、K系數(shù)和插入損耗。它的特點(diǎn)體現(xiàn)在:混響室除了可以像電波暗室或TEMCell那樣有效地隔離內(nèi)外電磁環(huán)境以外,與現(xiàn)有通用的測量場地相比,還有如下特點(diǎn):

(1)用相對較小的功率,可以在大的測量空間獲得高的場強(qiáng),這是由于利用了高Q的空腔諧振的原因。同時(shí)混響室能夠很好地模擬復(fù)合場。

(2)在相對較小的功率下,可以獲得高的動(dòng)態(tài)范圍。這對于高屏蔽效能的測量是十分重要的?；祉懯业膭?dòng)態(tài)范圍完全可以達(dá)到電波暗室的水平,但實(shí)際上所需激勵(lì)功率較小,并且與場的極化無關(guān)。

(3)除低頻受限外,工作頻率范圍寬。因?yàn)槠渲袩o吸波材料,所以不存在由于材料性能對混響室特性的影響。但其最低工作頻率應(yīng)至少是空腔最低模頻率的3倍。因而對應(yīng)較低的工作頻率,需要較大的體積。

(4)用途廣泛。在設(shè)備、儀表配置變動(dòng)不大的條件下就可以進(jìn)行輻射發(fā)射、輻射抗擾度、天線效率以及各種屏蔽效能的測量。

(5)節(jié)約測量時(shí)間。因不需要天線掃描,不需要EUT旋轉(zhuǎn),不需要改變極化,因而大大節(jié)約了測量時(shí)間。

(6)節(jié)省經(jīng)費(fèi)。由于不需天線掃描,因而降低了屏蔽外殼的高度;無吸波材料,除了節(jié)省吸波材料費(fèi)用外,還減少了整體重量及結(jié)構(gòu)承重。此外,在形成相應(yīng)場強(qiáng)下,要求的激勵(lì)功率減少,從而大大節(jié)省了功率放大器的投資,尤其是高于吉赫茲的頻率。

(7)EUT失去了其方向特性(實(shí)際上其方向性增益呈現(xiàn)為1)。某些情況下,可能需要了解EUT的方向特性(不論是發(fā)射還是抗擾度),但混響室的測量結(jié)果不能提供這方面的信息。

(8)某些電磁波吸收體可能給混響室加載?；祉懯沂窃诟逹下工作的,如在室內(nèi)存在吸收電磁波的材料(例如木制的支架、桌子或塑料的EUT外殼等),都會使混響室的Q值下降,稱為加載。這是我們所不希望的。

10.3EMC測量設(shè)備

10.3.1測量接收機(jī)

測量接收機(jī)實(shí)際上是一臺測量動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高、本身噪聲小、前級電路過載能力強(qiáng),而在整個(gè)測量頻段內(nèi)測量精度能夠滿足要求的專用接收機(jī)。CISPR16和GB/T6113.1-1995規(guī)定了測量接收機(jī)的帶寬、檢波方式、充放電時(shí)間常數(shù)、脈沖響應(yīng)等主要指標(biāo)。

測量接收機(jī)與用于一般通信用的接收機(jī)有相當(dāng)大的不同。通信接收機(jī)用于再現(xiàn)一個(gè)信號,在接收這種信號時(shí),靈敏度和速度起著重要的作用。與此相反,測量接收機(jī)用來測量射頻功率的幅度和頻率,它可能是干擾源,也可能是信號的載波。因此,對這種儀器的測量準(zhǔn)確度提出了很高的要求。由于在干擾測量中經(jīng)常出現(xiàn)具有不同帶寬特性的信號,所以對測量接收機(jī)的互調(diào)特性也有嚴(yán)格的要求。

在民用無線電干擾測量領(lǐng)域,采用加權(quán)干擾測量方法(CISPR為準(zhǔn)峰值加權(quán)),因?yàn)樵摲椒ㄔ陲@示時(shí)考慮了收聽者和收看者所感覺到的干擾。例如,幅度固定的脈沖型干擾按照脈沖的頻率進(jìn)行顯示。降低脈沖的重復(fù)頻率時(shí),干擾對人的煩擾變得愈來愈小,所顯示的值也愈來愈小。而當(dāng)頻率提高時(shí),情況則相反,顯示值將增大。

通常也有用頻譜分析儀來測量EMI的。由于普通頻譜儀沒有預(yù)選濾波器且靈敏度低,因而測量的數(shù)值是不準(zhǔn)確的,特別是對脈沖干擾的測量。無預(yù)選功能的頻譜分析儀對寬帶干擾信號的加權(quán)校正測量很繁瑣,且其輸入不能提供測量帶寬干擾信號所需的動(dòng)態(tài)范圍。為解決此問題,可對頻譜分析儀進(jìn)行改進(jìn),使它們滿足上述要求。通過增加一些模塊,使原來的頻譜儀類似一臺接收機(jī);再通過按一個(gè)鍵,即可簡單地使之變回普通頻譜分析儀。這類儀器R&S公司和Agilent公司均有生產(chǎn),名稱為接收機(jī),但實(shí)質(zhì)上是由頻譜儀改造而來的。

頻譜分析儀改造的接收機(jī)與傳統(tǒng)的EMI接收機(jī)相比,明顯具有掃頻測量速度快、覆蓋同樣頻段的儀器體積小、價(jià)格相對便宜等優(yōu)點(diǎn),對所關(guān)注的頻段掃描測量后,可直接給出頻譜分布圖形。因而,越來越多的實(shí)驗(yàn)室選用頻譜分析儀式接收機(jī)作為EMI測量用儀器。

1.測量接收機(jī)的組成

測量接收機(jī)的電路框圖如圖10－11所示。圖10－11測量接收機(jī)的電路框圖

其主要部分的功能如下:

(1)輸入衰減器。輸入衰減器可將外部進(jìn)來的過大信號或干擾電平進(jìn)行衰減,調(diào)節(jié)衰減量大小,保證輸入電平在測量接收機(jī)可測范圍之內(nèi),同時(shí)也可避免過電壓或過電流造成測量接收機(jī)的損壞。

(2)校準(zhǔn)信號源。該校準(zhǔn)信號源即測量接收機(jī)本身提供的內(nèi)部校準(zhǔn)信號發(fā)生器,可隨時(shí)對接收機(jī)的增益進(jìn)行自校,以保證測量值的準(zhǔn)確。普通接收機(jī)不具有校準(zhǔn)信號源。

(3)高頻放大器。高頻放大器利用選頻放大原理,僅選擇所需的測量信號進(jìn)入下級電路,而將外來的各種雜散信號(包括鏡像頻率信號、中頻信號、交調(diào)諧波信號等)均排除在外。

(4)混頻器。混頻器將來自高頻放大器的高頻信號和來自本地振蕩器的信號合成,產(chǎn)生一個(gè)差頻信號輸入到中頻放大器,由于差頻信號的頻率遠(yuǎn)低于高頻信號頻率,因此中頻放大器的增益得以提高。

(5)本地振蕩器。本地振蕩器提供一個(gè)頻率穩(wěn)定的高頻振蕩信號。

(6)中頻放大器。由于中頻放大器的調(diào)諧電路可提供嚴(yán)格的頻帶寬度,又能獲得較高的增益,因此可保證接收機(jī)的總選擇性和整機(jī)靈敏度。

(7)包絡(luò)檢波器。測量接收機(jī)的檢波方式與普通接收機(jī)有很大差異。測量接收機(jī)除可接收正弦波信號外,更常用于接收脈沖干擾信號,因此測量接收機(jī)除具有平均值檢波功能外,還增加了峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波功能。

(8)輸出指示。早期的測量接收機(jī)采用表頭指示電磁干擾電平,并用揚(yáng)聲器播放干擾信號的聲響。近幾年已廣泛采用液晶數(shù)字顯示代替表頭指示,且具備程控接口,使測量數(shù)據(jù)可存儲在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理或打印出來供查閱。

2.測量接收機(jī)的工作原理

接收機(jī)測量信號時(shí),先將儀器調(diào)諧于某個(gè)測量頻率fi,該頻率經(jīng)高頻衰減器和高頻放大器后進(jìn)入混頻器,與本地振蕩器的頻率fl混頻,產(chǎn)生很多混頻信號。這些混頻信號經(jīng)過中頻濾波器后僅得到中頻f0=fl-fi。中頻信號經(jīng)中頻衰減器、中頻放大器后由包絡(luò)檢波器進(jìn)行包絡(luò)檢波,濾去中頻,得到低頻信號。對這些信號再進(jìn)一步進(jìn)行加權(quán)檢波,根據(jù)需要選擇檢波器,可得到峰值(Peak)、有效值(Rms)、平均值(Ave)或準(zhǔn)峰值(QP)。這些值經(jīng)低頻放大后可推動(dòng)電表指示或在數(shù)碼管屏幕上顯示出來。

測量接收機(jī)測量的是輸出到其端口的信號電壓,為測場強(qiáng)或干擾電流需借助一個(gè)換能器,在其轉(zhuǎn)換系數(shù)的幫助下,將測到的端口電壓變換成場強(qiáng)(單位為μV/m或dBμV/m)、電流(單位為A或dBμA)或功率(單位為W或dBm)。換能器依測量對象的不同可以是天線、電流探頭、功率吸收鉗或電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)等。

3.測量接收機(jī)使用中應(yīng)注意的問題

(1)防止輸入端過載。

(2)選用合適的檢波方式。

(3)測量前的校準(zhǔn)。

(4)關(guān)于預(yù)選器。

4.測量接收機(jī)的技術(shù)要求

(1)幅度精度:±2dB。

(2)帶寬要求:6dB。

(3)國標(biāo)EMI測量:見表10－1。

(4)國軍標(biāo)EMI測量:見表10－2。

(5)檢波器:峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢波器。

(6)輸入阻抗:50Ω。

(7)靈敏度:-30dBμV(典型值)。

為滿足脈沖測量的需要,接收機(jī)還應(yīng)具有預(yù)選器,即輸入濾波器,對接收信號頻率進(jìn)行調(diào)諧跟蹤,以避免前端混頻器上的寬帶噪聲過載。另外接收機(jī)還應(yīng)有足夠低的靈敏度,以實(shí)現(xiàn)小信號的測量。

5.測量接收機(jī)與場強(qiáng)儀的差異

場強(qiáng)儀主要用于測量廣播、電視信號場強(qiáng)或者ISM設(shè)備的輻射場強(qiáng),這些信號都為正弦波電磁場;而EMI測量接收機(jī)主要測量電氣、電子產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的連續(xù)波騷擾、脈沖騷擾以及其他各種來自自然界騷擾源的頻譜很寬的電磁騷擾。因而,應(yīng)對測量接收機(jī)與場強(qiáng)儀提出不同的性能要求。二者的主要差異為:帶寬不同;檢波方式各異;脈沖響應(yīng)等指標(biāo)的特殊性。

(1)帶寬。場強(qiáng)儀用于測量正弦波信號,為減低噪聲,通常帶寬較窄。而測量接收機(jī)是處理寬帶信號的,對帶寬要求視測量頻段而定,帶寬的寬窄直接影響測量結(jié)果。為了保證測量結(jié)果的可比性,CISPR16和GB/T6113.1-1995規(guī)定了測量接收機(jī)的帶寬。

(2)檢波方式。場強(qiáng)儀的檢波器通常采用平均值檢波或有效值檢波,因?yàn)槠骄禉z波能夠正確地反映正弦信號的變化。而測量接收機(jī)檢波必須具有能夠?qū)γ}沖騷擾作出反應(yīng)的準(zhǔn)峰值檢波或峰值檢波,平均值檢波不能反映脈沖幅度的變化。

(3)脈沖響應(yīng)特性。場強(qiáng)儀對脈沖響應(yīng)沒有專門要求,而測量接收機(jī)對脈沖響應(yīng)有嚴(yán)格的規(guī)定,該特性是電磁騷擾測量成功與否的關(guān)鍵。

10.3.2電磁干擾測量設(shè)備

1.電流探頭

在被測導(dǎo)體不允許斷開的情況下,可利用電流探頭(鉗)進(jìn)行非對稱測量。通常利用被測量導(dǎo)體作為電流鉗的初級繞組,環(huán)形鐵芯與次級繞組置于屏蔽環(huán)中。電流探頭的靈敏度可用傳輸阻抗表示,其定義為次級感應(yīng)電壓與初級電流之比。也就是說,電流探頭為圓環(huán)形卡式結(jié)構(gòu),能方便地卡住被測導(dǎo)線。其核心部分是一個(gè)分成兩半的環(huán)形高磁導(dǎo)率磁芯,磁芯上繞有N匝導(dǎo)線。當(dāng)電流探頭卡在被測導(dǎo)線上時(shí),被測導(dǎo)線充當(dāng)一匝的初級線圈,次級線圈則包含在電流探頭中。典型電流探頭外形如圖10－12所示。圖10－12電流探頭

2.電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)

電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)也稱人工電源網(wǎng)絡(luò),它能夠在射頻范圍內(nèi),在受試設(shè)備端子與參考地之間或者端子之間提供一個(gè)穩(wěn)定的阻抗,同時(shí)將來自電源的無用信號與測量電路隔離開來,而僅將受試設(shè)備的干擾電壓耦合到測量接收機(jī)輸入端。電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)對每根電源線提供三個(gè)端口,分別為供電電源輸入端、到被測設(shè)備的電源輸出端和連接測量設(shè)備的干擾輸出端,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖10－13所示。圖10－13電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖

3.功率吸收鉗

功率吸收鉗適用于30~1000MHz頻段傳導(dǎo)發(fā)射功率的測量。對于帶有電源線或引線的設(shè)備,其干擾能力可以用起輻射天線作用的電源線(指機(jī)箱外部分)或引線所提供的能量來衡量。當(dāng)功率吸收鉗卡在電源線或引線上時(shí),環(huán)繞引線放置的吸收裝置能吸收到的最大功率,近似等于電源線或引線所提供的干擾能量。

功率吸收鉗由寬帶射頻電流變換器、寬帶射頻功率吸收體及受試設(shè)備引線的阻抗穩(wěn)定器和吸收套筒(鐵氧體環(huán)附件)組成。電流變換器與電流探頭的作用相當(dāng);功率吸收體用于隔離電源與被測設(shè)備之間的功率傳遞;吸收套筒則用來防止被測設(shè)備與接收設(shè)備之間發(fā)生能量傳遞。射頻電流變換器、射頻功率吸收體等做成可分開的兩半,并帶有鎖緊裝置,便于被測導(dǎo)線卡在其中,又保證磁環(huán)的磁路緊密閉合。測量時(shí),功率吸收鉗與輔助吸收鉗配合使用。功率吸收鉗的組成示意圖如圖10－14,實(shí)物如圖10－15所示。圖10－14功率吸收鉗組成示意圖圖10－15功率吸收鉗

4.測量天線

天線是把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導(dǎo)體向空間輻射出去的裝置。同樣,天線亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來。下面描述EMC測量用天線的類型與參數(shù)。

1)磁場天線

磁場天線用于接收被測設(shè)備工作時(shí)泄漏的磁場、空間電磁環(huán)境的磁場并測量屏蔽室的磁場屏蔽效能,測量頻段為25Hz~30MHz。根據(jù)用途的不同,磁場天線類型分為有源天線和無源天線。通常有源天線因具有放大小信號的作用,所以非常適合測量空間的弱小磁場,此類天線有帶屏蔽的環(huán)天線。近距離測量設(shè)備工作時(shí)泄漏的磁場通常采用無源環(huán)天線。

與有源環(huán)天線相比,無源環(huán)天線的尺寸較小。測量時(shí),環(huán)天線的輸出端與測量接收機(jī)或頻譜儀的輸入端相連,測量的電壓值(單位為dBμV)加上環(huán)天線的天線系數(shù),即得所測磁場(單位為dBpT)。環(huán)天線的天線系數(shù)是預(yù)先校準(zhǔn)出來的,通過它才能將測量設(shè)備的端口電壓轉(zhuǎn)換成所測磁場。下面以常用天線為例,給出兩種環(huán)天線的技術(shù)指標(biāo)。

有源環(huán)天線(如圖10－16)的技術(shù)指標(biāo)是:測量頻段為10kHz~30MHz;阻抗為50Ω;環(huán)直徑為45.7cm;重量為2.59kg。

無源環(huán)天線的技術(shù)指標(biāo)是:測量頻段為20Hz~100kHz;環(huán)直徑為13.3cm;匝數(shù)為36;導(dǎo)線規(guī)格為7×?0.07mm;靜電屏蔽。圖10－16有源環(huán)天線

2)電場天線

電場天線用于接收被測設(shè)備工作時(shí)泄漏的電場、環(huán)境電磁場并測量屏蔽室(體)的電場屏蔽效能,測量頻段為10kHz~40GHz。電磁兼容測量中通常使用寬帶天線,配合測量接收機(jī)進(jìn)行掃頻測量。根據(jù)用途的不同,電場天線分為有源天線和無源天線兩類。有源天線是為測量小信號而設(shè)計(jì)的,其內(nèi)部的放大器將接收到的微弱信號放大至接收機(jī)可以測量的電平,主要用在低頻段,天線的尺寸遠(yuǎn)小于被測信號的波長,且接收效率很低。下面介紹幾種常用的電場天線。

(1)桿天線。桿天線的桿長1m,用于測量10kHz~30MHz頻段的電磁場,形狀為垂直的單極子天線。它由對稱陣子中間插入地網(wǎng)演變而來,所以測量時(shí)一定要按天線的使用要求安裝接地網(wǎng)(板)。桿天線分為無源桿天線和有源桿天線(如圖10－17),二者的區(qū)別在于測量的靈敏度不同。圖10－17有源桿天線

對于無源桿天線,10kHz~30MHz需分多個(gè)頻段分別調(diào)諧,測量場強(qiáng)一般為1V/m以上;而有源桿天線因配有前置放大器,靈敏度大大提高,可達(dá)10μV/m,但測量的場強(qiáng)上限最大為1V/m左右,否則會出現(xiàn)過載現(xiàn)象。有源桿天線還具有寬頻段的特點(diǎn),無需轉(zhuǎn)換波段,其前置放大器增益在整個(gè)測量頻段內(nèi)基本保持不變,在手動(dòng)測量中可免去查天線系數(shù)的麻煩。

進(jìn)行電磁場輻射發(fā)射測量時(shí),所測場強(qiáng)可通過下式計(jì)算:

式中:E為場強(qiáng),單位為dBμV/m;U為接收機(jī)測量電壓,單位為dBμV;AF為桿天線的天線系數(shù),單位為dB/m。對于無源桿天線,其天線系數(shù)與有效高度相對應(yīng),為6dB。有源桿天線的天線系數(shù)則需通過校準(zhǔn)得到,其值與前置放大器的增益有關(guān)。

(2)雙錐天線。雙錐天線的形狀與偶極子天線十分接近,它的兩個(gè)振子分別為六根金屬桿組成的圓錐形(如圖10－18)。雙錐天線通過傳輸線平衡變換器將120Ω的阻抗變?yōu)?0Ω。雙錐天線的方向圖與偶極子天線類似,測量的頻段比偶極子天線寬,且無需調(diào)諧,適合與接收機(jī)配合,組成自動(dòng)測量系統(tǒng)進(jìn)行掃頻測量。圖10－18雙錐天線

(3)半波振子天線。半波振子天線是最簡單的天線,當(dāng)信號頻率在30MHz以上時(shí),隨著工作波長的縮短,使用諧振式對稱振子天線進(jìn)行場強(qiáng)測量成為可能。早期國產(chǎn)干擾測量儀配備的就是這種天線。半波振子天線主要由一對天線振子、平衡/不平衡變換器及輸出端口組成。天線振子根據(jù)所測信號頻率對應(yīng)的波長,將天線振子的長度調(diào)到半波長,同時(shí)調(diào)節(jié)平衡/不平衡阻抗變換器(50~75Ω),使天線的輸出端具有小的電壓駐波比。

半波振子天線的技術(shù)指標(biāo)如下:增益為1.64;阻抗為73+he=λ/π,λ為波長;波瓣寬度為78°。其示意圖如圖10－19所示。圖10－19半波振子天線示意圖

(4)對數(shù)周期天線。對數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)類似八木天線,如圖10－20。它上下有兩組振子,從長到短依次排列,最長的振子與最低的使用頻率相對應(yīng),最短的振子與最高的使用頻率相對應(yīng)。對數(shù)周期天線有很強(qiáng)的方向性,其最大接收/輻射方向是錐底到錐頂?shù)妮S線方向。對數(shù)周期天線為線極化天線,測量中可根據(jù)需要調(diào)節(jié)極化方向,以接收最大的發(fā)射值。它還具有高增益、低駐波比和寬頻帶等特點(diǎn),適用于電磁干擾和電磁敏感度測量。圖10－20對數(shù)周期天線

(5)雙脊喇叭天線。雙脊喇叭天線的上下兩塊喇叭板為鋁箔,鋁板的中間位置是擴(kuò)展頻段用的弧形凸?fàn)顥l,兩側(cè)為環(huán)氧玻璃纖維的覆銅板,并刻蝕成細(xì)條狀,連接上下鋁板(如圖10－21)。雙脊喇叭天線為線極化天線,測量時(shí)通過調(diào)整托架來改變極化方向,因而測量頻段較寬,可用于0.5~18GHz輻射發(fā)射和輻射敏感度測量。圖10－21雙脊喇叭天線

(6)喇叭天線。喇叭天線中最常見的是角錐喇叭天線,如圖10－22,它的使用頻段通常由饋電口的波導(dǎo)尺寸決定,比雙脊喇叭天線窄很多,但方向性、駐波比及增益等均優(yōu)于雙脊喇叭天線。在1GHz以上高場強(qiáng)(如200V/m)的輻射敏感度測量中,為充分利用放大器資源,選用增益高的喇叭天線作發(fā)射天線,較容易達(dá)到所需的高場強(qiáng)值。圖10－22喇叭天線

5.測量系統(tǒng)及測量軟件

EMI自動(dòng)測量系統(tǒng)主要由測量接收機(jī)和各種測量天線、傳感器及電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成,用于測量電子、電氣設(shè)備工作時(shí)泄漏出來的電磁干擾信號,測量頻段為20Hz~40GHz。干擾信號的傳播途徑分為兩種:一種是傳導(dǎo)干擾,它通過電源線或互連線傳播;另一種是輻射干擾,它通過空間輻射傳播。測量接收機(jī)借助不同的傳感器測量傳導(dǎo)和輻射干擾。如利用測量天線接收來自空間的干擾信號,利用電流鉗探測電源線上的干擾電流。對時(shí)域干擾,如開關(guān)閉合產(chǎn)生的瞬態(tài)尖峰干擾,則需通過示波器采樣來捕捉、測量。國軍標(biāo)EMI自動(dòng)測量系統(tǒng)的組成框圖如圖10－23。圖10－23電磁干擾自動(dòng)測量系統(tǒng)組成框圖

10.3.3電磁敏感度測量設(shè)備

用于電磁抗擾度或電磁敏感度測量的設(shè)備由三部分組成:一是干擾信號產(chǎn)生器和功率放大器類設(shè)備;二是天線、傳感器等干擾信號輻射與注入設(shè)備;三是場強(qiáng)和功率監(jiān)測設(shè)備。詳細(xì)情況可查閱其他參考文獻(xiàn)。

10.4EMC測量實(shí)例

10.4.1測量步驟和過程

以CE10125Hz~10kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射測量為例。

1.測量設(shè)備測量設(shè)備的情況見表10－3。

2.校準(zhǔn)

按圖10－24布置測量配置以便于檢查測量系統(tǒng)。

(1)設(shè)備在通電預(yù)熱之前,由操作人員負(fù)責(zé)按照圖1024將所有設(shè)備和互連線連接好,經(jīng)仔細(xì)檢查后告知測量記錄人員,由記錄人員詳細(xì)檢查設(shè)備及互連線連接情況后方可通電預(yù)熱。

(2)打開EMI測量專用計(jì)算機(jī),雙擊Windows桌面上的CE101項(xiàng)目圖標(biāo),進(jìn)入EMC32自動(dòng)測量系統(tǒng)中。圖10－24CE101校準(zhǔn)配置圖

(3)進(jìn)入測量系統(tǒng)后,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊軟件菜單項(xiàng)目Extras→SelfCheck(如圖10－25)。

(4)點(diǎn)擊SelfCheck后,出現(xiàn)如圖10－26所示界面,再點(diǎn)擊Testall按鈕;分別對照在校準(zhǔn)過程中所使用的設(shè)備TS-RSP_EMI、EZ17、ESIB40、DummyCurrentProbe、AG33250A,分別在其狀態(tài)欄中顯示“Physical”;若通過檢查以上硬件設(shè)備均顯示“Physical”,則表示以上設(shè)備已經(jīng)受控,若不顯示“Physical”而顯示“Visual”,則表示儀器設(shè)備未受控,應(yīng)由操作人員與記錄人員協(xié)同工作檢查錯(cuò)誤。具體的軟件使用方法見“EMC32自動(dòng)測量系統(tǒng)軟件設(shè)置指導(dǎo)書”。圖10－25軟件操作指導(dǎo)一圖10－26軟件操作指導(dǎo)二

(5)點(diǎn)擊樹狀目錄下的FrequencyLists→CE101Cal,出現(xiàn)如圖10－27所示的軟件界面。檢查頻率設(shè)置點(diǎn)是否為1kHz、3kHz和10kHz。若頻率點(diǎn)檢查正確,則進(jìn)行下面的操作;若頻率點(diǎn)檢查不正確,則由操作人員依據(jù)“EMC32自動(dòng)測量系統(tǒng)軟件設(shè)置指導(dǎo)書”分別將頻率點(diǎn)設(shè)置到1kHz、3kHz和10kHz。

(6)由測量人員對照“測量委托單”,查看進(jìn)行測量產(chǎn)品所屬類別,從而確定被測產(chǎn)品校準(zhǔn)和測量滿足的極限值(極限要求可依據(jù)GJB151A-97中所規(guī)定的極限)。

圖10－27軟件操作指導(dǎo)三

(7)雙擊樹狀目錄HardwareSetup→EMIConducted→CE101,出現(xiàn)如圖10－28所示的軟件界面。將復(fù)選框SystemCheck選中,而后點(diǎn)擊SystemCheck/NSASettings,出現(xiàn)如圖10－29所示的軟件界面。點(diǎn)擊FrequencyLists下的添加按鈕,后選擇CE101Cal;將Mode菜單下的復(fù)選框Viatransmittingandrecevingprobes選中;將GeneratorLevel下的復(fù)選框Belowthe1stlimitline選中,并將值設(shè)為6dB;將復(fù)選框PartialSystemCheck選中,且將PercentageofCenterFrequency設(shè)為10%。當(dāng)以上設(shè)置全部檢查無誤后,點(diǎn)擊“OK”按鈕。圖10－28軟件操作指導(dǎo)四圖10－29軟件操作指導(dǎo)五

(8)根據(jù)由第(6)步確定的測量極限,在樹狀目錄TestTemplates→EMIScan下尋找適合測量的測量模板,比如CE101_lessthan1KVA;而后雙擊樹狀目錄TestTemplates→EMIAutoTests→CE101,出現(xiàn)如圖10－30所示的軟件界面。將指示PreviewMeasurements的測量圖標(biāo)選中,出現(xiàn)如圖10－31所示的軟件界面,在其復(fù)選框ScanTestTemplate目錄下選擇由剛剛確定的EMIScan下的測量模板,比如CE101_Lessthan1KVA,在確認(rèn)無誤后,選擇“OK”按鈕。圖10－30軟件操作指導(dǎo)六圖10－31軟件操作指導(dǎo)七

點(diǎn)擊DataReduction下的數(shù)據(jù)處理圖標(biāo),出現(xiàn)如圖10－32所示的設(shè)置界面。分別選中復(fù)選框Detector1(MaxPeak)和Detector2,添加需要校準(zhǔn)的測量極限值(檢波器1)和低于極限值6dB的極限值(檢波器2)。比如在復(fù)選框Detector1下添加“CE102_Lessthan1KVA”,在復(fù)選框Detector2下添加“CE102_Lessthan1KVA-6dB”即可。以上設(shè)置在確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊“OK”按鈕。回到上一級操作流程(圖10－30所示的操作流程),且選擇“OK”按鈕后,即完成校準(zhǔn)測量過程中的EMIAutoTest模板設(shè)置。圖10－32軟件操作指導(dǎo)八

(9)用鼠標(biāo)左鍵單擊TestTemplate→EMIAutoTest→CE101,將CE101的顏色指示變?yōu)樗{(lán)色后,將鼠標(biāo)置于藍(lán)色框范圍內(nèi)的任何位置并點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,同時(shí)選擇“NewTest”,此時(shí)便已經(jīng)打開測量軟件進(jìn)行正常的校準(zhǔn)測量,而后在打開的菜單中選擇“OK”按鈕,產(chǎn)生如圖10－33所示的校準(zhǔn)測量界面。圖10－3軟件操作指導(dǎo)九

(10)選擇測量的數(shù)據(jù),分別點(diǎn)擊菜單File→SaveTest或快捷鍵命令,選擇保存文檔目錄。保存文檔的目錄依據(jù)單位→樣品型號→測量項(xiàng)目序號進(jìn)行存儲,比如206所→SX001→CE101C01。

(11)在樹狀目錄Tests下找出存儲的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)曲線并雙擊打開(比如Test→206所→SX001→CE101C01),在頻率點(diǎn)1kHz、3kHz和10kHz上雙擊鼠標(biāo)左鍵得到該頻率點(diǎn)上的測量電平,觀察測量數(shù)據(jù)是否滿足±3dB的范圍。如果數(shù)據(jù)在范圍內(nèi),則可以終止校準(zhǔn)流程進(jìn)行測量;否則,應(yīng)該由測量人員