電磁兼容測試中試驗桌對輻射騷擾測量的影響

隨著（zhe）各國電磁兼容標準的推廣和實施，人們越來越重視產品的（de）電磁兼容性問題，各大電子設備製造商也越來越注重產品的電（diàn）磁兼容性測試，特別是電磁輻射騷擾是否達到相關標準要求。在輻（fú）射騷擾測試中，場地對測試結果的影響非常明顯。在不同的測試場地，相同的儀器儀表會得到不同的測量結果，所（suǒ）以各個暗室的測試數據存（cún）在著差異。EN55022:2010是歐洲旨在對適用範（fàn）圍內的信息技術設備無線電（diàn）騷擾電（diàn）平給出統一要求的試驗標（biāo）準，規定了騷（sāo）擾限值（zhí）、測量方法、運行條件和結果的（de）處理要求。EN 55022:2010 輻射騷擾試驗中，台式設備要求放置在非金（jīn）屬的桌子上，如圖1所示。標準中隻提到桌麵的大小通常為1.5m×1.0m，而對試驗桌的（de）材質沒有明確規定。由（yóu）於不同材料製作的試驗桌（zhuō）介電（diàn）常數不同，導致輻射騷擾測試結果不同（tóng）。本文就試驗桌對輻射騷擾測量的（de）影響進行定量分析。

1 試驗桌對場地性能的影響
     EN 55022:2010 規定，輻射騷擾試驗要在開闊試驗場地（dì）進（jìn）行（háng）。開闊試驗場地應平坦、無架空（kōng）電力線、附近無（wú）反射物，場地（dì）足夠大，以便能在規定距離處放置天線，並使天線、受測設備和反射（shè）物體之間有足夠的間（jiān）隔。但是隨著社會的發展，要尋找一塊符合要求的理想（xiǎng）場地十分困（kùn）難，所以電（diàn）波暗室作為開闊試驗場（chǎng）的可替換場地被廣泛應用。標準中（zhōng）規定，歸一化場地衰減（簡稱NSA）是證明電波暗室（shì）是否能獲得有效（xiào）結果的關鍵指（zhǐ）標。電波暗室（shì）是為模擬開（kāi）闊（kuò）試（shì）驗場地而建造的，電波暗室的歸一化場地（dì）衰減應該與開闊場地的（de）差值小於（yú）4dB，以證明兩者的相（xiàng）似（sì）程度。
采用（yòng）歸一化場地衰減試驗方法驗證試驗桌對試驗（yàn）結（jié）果的影響，如圖2所（suǒ）示。

在10m暗室無測試桌的情況下，用（yòng）信號源分別（bié）通過雙錐天線（頻率（lǜ）30~250MHz）和對數天線（頻率250~1000MHz）發射電磁波。用接收機和另一組雙錐天線和對數天（tiān）線測得一組場地衰減數據。歸一化場地衰（shuāi）減的計算公式

AN = VT - VR - AFT - AFR - ΔAFTOT

式中：VT —— 發（fā）射天線輸入電壓，dBμV； VR —— 接收天線輸出電壓，dBμV； AFT —— 發射天線的天線係數，dB； AFR ——接收天線的天線係數，dB；

ΔAFTOT —— 互（hù）阻抗修正係（xì）數，dB（僅（jǐn）適用 於用偶極子天線測量、且（qiě）測量距離為 3 m 時的情（qíng）況， 除此之外，ΔAFTOT = 0）

表 1 雙錐天線和對數天線測得的場地衰減數據

表 1 中（zhōng），Aideal 為標準的歸一化（huà）場地衰減值，偏差為 Aideal 減去 AN，且（qiě）均小於 4 dB。

然後（hòu）分別在采用泡沫桌和木桌情況下測得另兩組場地衰減數據（jù），如圖 3 和圖 4 所（suǒ）示。

對三組場地衰減數據進行比（bǐ）較，如圖 5 所示。 

2試驗桌對（duì）輻射騷擾試驗測量結果的影響（xiǎng）分析
現將同一信號源分別放置（zhì）在泡沫桌（如（rú）圖 6 所示）和木桌（zhuō）（如圖 7 所示）上（shàng），接收天線在距離信號源 10 m 處分別測量輻射騷擾。

測試得到（dào）的數據如（rú）圖 8 所示（shì）。

  從圖 8 中可看出，在頻率範圍 700~900 MHz 輻射騷擾試驗結（jié）果存在較大差異，其中在 800 MHz 處差異達到了 5.3 dB，而在 GB/T 6113.402-2006《無（wú）線 電（diàn）騷擾和抗擾（rǎo）度測量設備和測量方法規範第（dì） 4-2 部分：不確定度、統計學和限值建模測量（liàng）設備和設施的不確定度》中提到，輻射騷擾測量（liàng）的（de）不確定度最大允（yǔn）許值為 5.2 dB。可見不同材質試驗桌造成的輻射騷擾（rǎo）差（chà）異（yì）超出了標（biāo）準規定的不確定度。

     3 結語
     從圖 5 和圖 8 中不難看（kàn）出，不同材質的試驗桌（zhuō）產生最大差異的頻率相同，均在 700~900 MHz 之間。
     由前述歸一（yī）化場衰（shuāi）減的計算公式可以得出：
     VR = VT - AFT - AFR - ΔAFTOT - AN

     因泡沫的介電常數接近空氣，比木頭小，所以暗室使（shǐ）用泡沫（mò）桌時測得的場地衰（shuāi）減數據與無測試桌相似；而當暗室（shì）使用木桌時，測（cè）得的場地衰減數據與無測試桌時的數據存在較大差異。因木桌較大的介電常數使圖 5 中使用木桌的暗室場地衰減 AN 偏大， 在AFT、AFR、ΔAFTOT 不（bú）變的情（qíng）況（kuàng）下接收（shōu）機測得的最大測量電平（píng）值 VR 將減（jiǎn）小。
     所以，當電波暗室使用木桌或其他較大介電常數材質製作的試驗桌等輔助設（shè）施時，會使場（chǎng）地衰減AN 增大而（ér）導致接收機測得的電（diàn）場強（qiáng）度減小，使測試結果造（zào）成差異。試驗桌等輔助設備是試驗場地有效性中不可（kě）分割的一部分，因此建議，在選（xuǎn）擇暗室輔助設施時（shí）選擇介電常（cháng）數小的材質，並進行場地衰減的測量（liàng）比較，以保障各暗室測量結果的（de）一致性。