陳慶雄，張衛(wèi)華，朱憲宇，蔣笑林

（湖南省計量檢測研究院，湖南 長沙 410000）

電子行業(yè)的極速發(fā)展，電子系統(tǒng)和設備的發(fā)展方向為高頻率、高集成度、高精度等，導致各種設備產(chǎn)品所處的電磁環(huán)境越來越復雜，無論在軍工行業(yè)產(chǎn)品上，民用、工業(yè)以及科學行業(yè)產(chǎn)品上的電磁兼容問題也受到了更大的重視，因此，進行產(chǎn)品電磁兼容認證性管理包括一系列關于電磁兼容性的檢測來感知降低電磁環(huán)境對電子設備的相互影響。輻射騷擾作為電磁兼容的一項重要檢測項目，是全球產(chǎn)品電磁兼容性認證的重要組成部分，一般來說，輻射騷擾測試場地分為10m法半電波暗室、3m法半電波暗室以及開闊場地，而作為無爭議的開闊場測試場地來說，現(xiàn)如今的電磁環(huán)境帶來的干擾無法真實反應產(chǎn)品的輻射數(shù)據(jù)，所以暗室成為測試輻射騷擾的主流場地，GB/T 6113.101-2008中要求，“如果其垂直極化和水平極化的NSA測量結果都落入理想場地的歸一化衰減的理論值的±4dB以內(nèi)，那么就應該認為該場地對于輻射電磁場的測量是可接受的”，對于暗室的驗收設計和驗收要求來說，NSA大多都在±3.5dB范圍內(nèi)，完全符合輻射騷擾測試要求，然而我們發(fā)現(xiàn)，對于同樣符合要求的場地，輻射騷擾測試的數(shù)據(jù)差異并不如理論的±3dB范圍內(nèi)，有些數(shù)據(jù)曲線的走勢差異較大，本文從EUT接線方式不同的方面來研究輻射騷擾數(shù)據(jù)差異的一個方面。

1 暗室中輻射騷擾標準測試方法

（1）測試標準及方法。電磁兼容中輻射騷擾項目的方法標準為GB/T 9254-2008《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》，按照臺式設備測試配置，EUT擺放在測試桌中央，離天線中心距為3m即測試距離，天線在1～4m內(nèi)升降，每個設定高度內(nèi)轉臺在0°～360°轉動尋找最大值，測試天線分別處于水平極化和垂直極化狀態(tài)，測試時，記錄軟件記錄測試時接收機讀取的輻射騷擾場強最大值。

（2）EUT的不同接線方式。一般實驗室在轉臺中央裝有接口板，接口板有通訊接口和電源接口，而接口板大多低于轉臺平面，所以在EUT接線方式上，實驗室之間有很大的差異，其一為直接用線纜從轉臺中央電源接頭處連接至EUT；其二為在轉臺中央電源接頭處增加電源插排，平放在轉臺平面，再用線纜連接插排至EUT。在國內(nèi)的能力驗證和實驗室之間的比對試驗中，主持方采用的是電池供電的梳妝波發(fā)生器，在暗室NSA符合±3.5dB的情況下，實驗室測試得到的點頻頻率場強值和主持方給出的點頻頻率場強參考值之間的差異在±3dB范圍內(nèi)，就表示該實驗室能力驗證和比對的結果合格，在比對的全過程中都沒涉及實驗室供電，也就根本無法考量實驗室供電給輻射騷擾數(shù)據(jù)帶來的影響，而供電也是實驗室的重要組成部分，對輻射騷擾數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響包括濾波器的差異、整體供電系統(tǒng)差異以及接地方式差異等，我們實例來分析一下供電接線方式對輻射騷擾數(shù)據(jù)的影響。

（3）接線方式不同的差異。本文以一款開關電源（輸入單相220V、50Hz）為例，在同一個實驗室同樣的擺放方式，改變供電接線方式來進行比較，選用3m法的半電波暗室，NSA在±3.5dB以內(nèi)，轉臺測試靜區(qū)為2m，測試天線為HL562E，測量頻率范圍為30MHz～1GHz，測量接收機為ESU 26，內(nèi)置預放，保證測試背景噪聲低于限值6dB以上。首先，采用轉臺中央直接取電方式，按照GB/T 9254-2008中定義臺式設備的測量方法，將EUT平放于80cm測試桌中央，EUT處于滿載狀態(tài)，連接EUT到供電端的電纜超長部分在電纜的中心附近折疊后捆扎起來，折疊長度為0.3～0.4m。EUT預熱30分鐘以后開始測試，消除EUT熱機帶來的影響。初始掃描狀態(tài)在轉臺0°～360°轉動尋找峰值最大值，接收機處于最大值保持狀態(tài)，最終選取峰值減去限值的結果最小的三個點進行準峰值分析，得出終測值，如圖1。

圖1 采用轉臺中央直接取電方式測量數(shù)據(jù)

同理，在同一個暗室采用同樣的設備配置，在轉臺中央電源接口增加電源插排一個，插排平放于轉臺平面，然后，將EUT電源連接電源插排供電，同樣將EUT預熱30min以后進行測量，初始掃描狀態(tài)在轉臺0°～360°轉動尋找峰值最大值，接收機處于最大值保持狀態(tài)，最終選取峰值減去限值的結果最小的四個點進行準峰值分析，得出終測值，如圖2。

圖2 采用插排取電方式測量數(shù)據(jù)

2 測試數(shù)據(jù)對比及差異分析

比對圖1和圖2，在測試曲線30MHz和100MHz之間，兩種取電方式得出的曲線在走勢上是一樣的，通過讀取62MHz的準峰值看出，兩者的測試結果在該頻段是極為接近，即認為接電方式對于該頻率段沒有很大的影響。而在100～200MHz，通過插排的接線方式的曲線走勢，相對于轉臺中央直接去電方式的曲線走勢都有明顯的往上臺的趨勢，特別在141MHz這個頻點讀取準峰值來看，兩者的差異有5.17dB，影響因子即為接線方式引起的。而在200～1000MHz段，由于EUT為開關電源，在高頻部分基本沒有什么對外輻射可言，所以該頻率段基本為該暗室測試背景，不做評判。綜上所述，對于兩種接線方式，插排接線方式有一部分線纜是平鋪于轉臺平面上，由于轉臺平面是接地平面，所以在線纜與地之間產(chǎn)生了寄生電容和電感，在100～200MHz輻射騷擾場強值會有明顯的上揚，說明這種接線方式對設備的輻射騷擾場強測試產(chǎn)生了很大的影響，這也說明不同的接線方式，對輻射場強的測試結果影響是不可忽視的。

3 結語

面對這種情況，我們應該怎么判定哪種接線方式才是標準的布置？根據(jù)GB/T 9254-2008的要求，電源線纜應從試驗桌邊自由垂落，而在線纜的下垂部分與水平接地平板（一般指轉臺）的間距應該不小于40cm，如果在線纜無法避免地與水平接地平板間距小于40cm，比如，接插排引出供電接線，應該在EUT與插排之間加入人工電源網(wǎng)絡的方式來消除地線對線纜的寄生電容和寄生電感給測量數(shù)據(jù)帶來的影響。由此可見，接線方式改變了線纜與參考地之間的分布電容和電感，會在一個頻率段對輻射騷擾場強測試值產(chǎn)生影響，所以，我們在測試過程中，嚴格按照標準的布置方式，才能消除一些對數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響的因子，這樣才能保證試驗結果的準確性，能夠在相同的測試環(huán)境下保持數(shù)據(jù)的一致性，這對于電磁兼容輻射測試至關重要，因為這關系到產(chǎn)品抽查和產(chǎn)品摸底測試結果的一致性、可重復性。