掌孝政，陸彬彬，關(guān)羽

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所，連云港 222006）

電磁兼容比對試驗(yàn)的實(shí)施與分析

掌孝政，陸彬彬，關(guān)羽

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所，連云港 222006）

本次比對試驗(yàn)在A、B兩家國軍標(biāo)電磁兼容檢測實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。比對的項(xiàng)目為國軍標(biāo)GJB151B中的CE101（25Hz～10kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射）測試項(xiàng)、RE102（10kHz～1GHz電場輻射發(fā)射）。驗(yàn)證測試設(shè)備、測試場地、測試方法等對測試結(jié)果的影響。將雙方實(shí)驗(yàn)室的比對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果存在差異的原因，并給出改進(jìn)措施。

電磁兼容；CE101；RE102；比對試驗(yàn)；檢測實(shí)驗(yàn)室

引言

CE101、RE102測試項(xiàng)是GJB 151B中非常重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。軍工設(shè)備出現(xiàn)CE 101、RE 102超標(biāo)的情況相對GJB 151B中的其他測試項(xiàng)目往往要更多一些，CE 101、RE 102測試結(jié)果的準(zhǔn)確性就顯得非常重要。而通過實(shí)驗(yàn)室之間的比對試驗(yàn)，第一可以了解實(shí)驗(yàn)室的檢測能力，第二可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室在檢測過程中可能存在的技術(shù)問題,第三可以比較出實(shí)驗(yàn)室測試環(huán)境對測試結(jié)果的影響,最終通過比對試驗(yàn)，找出測試結(jié)果存在差異的原因，通過相應(yīng)的改進(jìn)措施，保證CE 101、RE 102測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本次比對試驗(yàn)的目的主要有：

1）驗(yàn)證A實(shí)驗(yàn)室的電磁兼容測試設(shè)備與B實(shí)驗(yàn)室的電磁兼容測試設(shè)備的一致性。如果不一致，分析出相關(guān)的原因，并給出改進(jìn)措施。

2）驗(yàn)證A實(shí)驗(yàn)室的電磁兼容測試環(huán)境與B實(shí)驗(yàn)室電磁兼容測試環(huán)境的一致性。如果不一致，分析出相關(guān)的原因，并給出改進(jìn)措施。

3）比較A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室測試方法的一致性，如果不一致，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)分析，給出測試方法不一致的原因，并給出改進(jìn)措施。

1 CE 101（25Hz～10kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射）比對試驗(yàn)

試驗(yàn)樣品為顯控臺、機(jī)柜。參加比對的主要測試設(shè)備有：A實(shí)驗(yàn)室的接收機(jī)（Keysight）、電流探頭（Solar）。B實(shí)驗(yàn)室接收機(jī)（R&S）、電流探頭（Solar）。A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室的測試布置圖如圖1、圖2所示，從圖中可以看出，雙方實(shí)驗(yàn)室在測試方法上基本一致。

圖3是在A實(shí)驗(yàn)室，使用A實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果1。圖4是在B實(shí)驗(yàn)室，使用的A實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果2。圖5是在B實(shí)驗(yàn)室，使用的B實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果3。

這里選取3次、5次、7次、9次、11次、13次、15次、17次、19次諧波的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，詳細(xì)的數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)測試結(jié)果分析：

在相同的測試環(huán)境下，即均在B實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行CE101測試時，雙方的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果基本保持一致。而在A實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果與在B實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果則有一些差異。

圖1 CE 101試驗(yàn)比對布置圖（A實(shí)驗(yàn)室）

圖2 CE 101試驗(yàn)比對布置圖（B實(shí)驗(yàn)室）

經(jīng)分析得出，CE101測試結(jié)果不一致的原因主要是雙方實(shí)驗(yàn)室環(huán)境所致。雙方實(shí)驗(yàn)室在奇次諧波處的測量結(jié)果均有差異。其中9次、11次、13次、17次等諧波處差異較大。

圖3 CE 101測試結(jié)果1

圖4 CE 101測試結(jié)果2

圖5 CE 101測試結(jié)果3

2 RE102（10 kHz～1 GHz電場輻射發(fā)射）比對試驗(yàn)

試驗(yàn)樣品為顯控臺、機(jī)柜。參加比對的主要測試設(shè)備有：A實(shí)驗(yàn)室的接收機(jī)（Keysight）、測試天線（Schwarzbeck）。B實(shí)驗(yàn)室接收機(jī)（R&S）、測試天線（Schwarzbeck）。經(jīng)比較，A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室測試布置的主要差別在10 kHz～30 MHz頻段，A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室的10 kHz～30 MHz頻段的測試布置圖如下圖6、圖7所示。從圖上可以看出，B實(shí)驗(yàn)室通過轉(zhuǎn)接板整體進(jìn)行接地。而A實(shí)驗(yàn)室由于地面是絕緣的，只能通過單點(diǎn)進(jìn)行接地，不符合GJB 151B中關(guān)于RE 102測試項(xiàng)的布置，轉(zhuǎn)接板整體接地與單點(diǎn)接地的測試結(jié)果還是有一定差距的。

圖8是在A實(shí)驗(yàn)室，使用A實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果。圖9～圖11是在B實(shí)驗(yàn)室，使用的A實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果。圖12～圖14是在B實(shí)驗(yàn)室，使用的B實(shí)驗(yàn)室的測試設(shè)備所得的測試結(jié)果。

根據(jù)測試結(jié)果分析：

在相同的環(huán)境下，即在B實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行RE 102試驗(yàn)，A實(shí)驗(yàn)室RE 102測試系統(tǒng)與B實(shí)驗(yàn)室的RE102測試系統(tǒng)的測試結(jié)果能夠基本保持一致。

表1 CE101諧波測試數(shù)據(jù)對比

圖6 RE102試驗(yàn)比對布置圖（A實(shí)驗(yàn)室 10 kHz～30 MHz）

圖7 RE102試驗(yàn)比對布置圖（B實(shí)驗(yàn)室 10 kHz～30 MHz）

圖8 RE102測試結(jié)果1（10 kHz～1 GHz）

圖9 RE102測試結(jié)果2（10 kHz～30 MHz）

圖10 RE102測試結(jié)果3（30～200 MHz）

圖11 RE102測試結(jié)果4（200 MHz～1 GHz）

在不同的環(huán)境下，即在A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的RE102試驗(yàn)，測試結(jié)果差異較大。具體表現(xiàn)為，在A實(shí)驗(yàn)室存在63.5 kHz的尖峰點(diǎn)，而在B實(shí)驗(yàn)室則沒有。在120 MHz與200 MHz處，A實(shí)驗(yàn)室測量的結(jié)果大于在B實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果，差距為12 dB，在200 M～1 GHz，A實(shí)驗(yàn)室測量的結(jié)果整體大于B實(shí)驗(yàn)室。

因?yàn)锳實(shí)驗(yàn)室是屏蔽室，而B實(shí)驗(yàn)室為暗室。屏蔽室在進(jìn)行RE 102試驗(yàn)時，由于墻面不具備吸波能力，設(shè)備發(fā)射的電磁波經(jīng)過墻壁反射，與設(shè)備本身發(fā)射的電磁波進(jìn)行了疊加，對試驗(yàn)結(jié)果影響較大。另外，由于A實(shí)驗(yàn)室存在與外界設(shè)備共用地線的問題，導(dǎo)致偶爾會有雜波串?dāng)_進(jìn)入A實(shí)驗(yàn)室，影響了測試結(jié)果。

所以RE 102測試的差異性主要是由于A實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境問題導(dǎo)致的。

3 總結(jié)

本次比對試驗(yàn)涉及了CE 101（25 Hz～10 kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射）、RE 102（10 kHz～1 GHz電場輻射發(fā)射）兩個電磁兼容測試項(xiàng)目。

圖12 RE102測試結(jié)果5（10 kHz～30 MHz）

圖13 RE102測試結(jié)果6（30～200 MHz）

圖14 RE102測試結(jié)果7（200 MHz～1 GHz）

針對CE 101，電磁兼容實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境對測試結(jié)果的影響較大。在相同的測試環(huán)境下，A實(shí)驗(yàn)室與B實(shí)驗(yàn)室在CE 101測試結(jié)果上基本一致。在各自實(shí)驗(yàn)室不同的測試環(huán)境下，在9次、11次、13次、17次諧波處相差較大。

針對RE 102，由于A實(shí)驗(yàn)室為屏蔽室，導(dǎo)致RE 102的測試結(jié)果比暗室的測量值偏高；與外界的設(shè)備共用地線， 導(dǎo)致RE102的測試結(jié)果包含偶爾串入的雜波信號。

由于A實(shí)驗(yàn)室地板絕緣的問題，導(dǎo)致不能通過轉(zhuǎn)接板或者適配器進(jìn)行整體接地。在10kHz～30MHz處，不能按照國軍標(biāo)GJB151B所示的方法進(jìn)行試驗(yàn)，只能采取單點(diǎn)接地的方式，導(dǎo)致最終的測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

經(jīng)過電磁兼容比對試驗(yàn)后，可以確認(rèn)A、B實(shí)驗(yàn)室電磁兼容測試系統(tǒng)的測試結(jié)果的一致性。但是由于A、B實(shí)驗(yàn)室本身環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致CE101、RE102在一些頻點(diǎn)處的測量值有偏差，建議確認(rèn)誤差值的范圍，給出修正因子，在以后的試驗(yàn)中將測試結(jié)果進(jìn)行修正，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[1] GJB 151B 軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量[S].

Implementation and Analysis of Electromagnetic Compatibility Comparison Experiment

ZHANG Xiao-zheng，LU Bin-bin，GUAN Yu
(Marine Environment Engineering and Reliability Laboratory of No.716 Research Institute of CSIC，Lianyungang 222006)

We carried out a comparison test in A and B national military standard electromagnetic compatibility inspection laboratories , the comparison items included CE101 (25Hz~10kHz power wire conducted emission) test item and RE102 (10kHz~1GHz electric field radiation emission). The different influences of test device, test field, and test method for the results were verified. Comparison data from two laboratories were analyzed, and the reasons for different test results in A laboratory and B laboratory were researched; meanwhile, improvement measures were provided.

electromagnetic compatibility; CE101; RE102; comparison test; inspection laboratory

TM615

B

1004-7204(2017)04-0108-05

掌孝政，碩士，畢業(yè)于電子科技大學(xué)，主要研究電磁兼容。