医用电器设备辐射抗扰度

医用电器设备辐射抗扰度

大的一个测试系统（不包括电波暗室测试场地本身），因此有必要对医用电气设备辐射抗扰度系统的选型进行一下探医用电气设备的电磁兼容标准YY0505-2005不久将要正式执行，各地的医疗器械检测机构也都在加紧讨。建设电磁兼容试验室，而辐射抗扰度系统是电磁兼容测试系统中，最复杂、涉及仪器最多、投资也最

1 总体要求

医用电气设备辐射抗扰度系统（见图1）一般情况下包含信号发生器、发射天线、功率放大器、射频切换开关、功率计、场强探头、定向耦合器等关键设备。系统应能在80MHz～2.5GHz频段内按照医用电气设备的电磁兼容标准YY0505-2005/IEC60601-1-2:2001进行辐射抗扰度测试，能以2Hz和1kHz的正弦波进行幅度调制，调制深度80﹪，计算机控制软件具有1.5×10-3十倍频程/s自动扫描功能和手动设置功能。另外系统还应满足标准GB/T17626.3：2006的要求，在暗室内通过20V/m的场均匀度校准。虽然YY0505-2005标准里规定的最大测试场强值为10V/m，但由于GB/T17626.3：2006要求校准时的场强值至少为测试场强值的1.8倍，新的英文标准IEC61000-4-3:2008里则建议为2倍，所以需要进行20V/m的场均匀度校准。

在国外最新讨论的IEC60601-1-2标准中，已经准备将最高频率上升到6GHz，因此在条件允许的情况下，尽可能使得一些设备满足6GHz或更高频率的要求,如信号发生器、发射天线、功率计、场强探头及场强监视器等，避免因标准变化而需要升级时达不到相应的频率要求。功率放大器由于金额比较大，可以在资金充足的时候加以配齐，但应考虑将来配置2.5～6GHz功率放大器的安装空间和射频切换开关的切换问题。

图1 医用电气设备辐射抗扰度系统

2 硬件要求

2.1 信号发生器

在YY0505-2005标准里，规定的辐射抗扰度测试频率范围为80MHz～2.5GHz，因此信号发生器的覆盖频率范围至少包括80MHz～2.5GHz。另外标准还规定了针对控制、监视或测量生理参数用途的医用电气设备需要进行2Hz的幅度调制，其他所有设备则进行1kHz的幅度调制，所以信号发生器最好能同时具备内置2Hz 及1kHz的正弦波进行幅度调制功能（许多信号发生器暂时还不具备内置2Hz幅度调制的功能），调制深度80﹪。如果信号源没有内置2Hz幅度调制的功能，则需要再购买外置函数信号发生器，进行相应的调制，不仅增加费用，也增加了系统得复杂性。

2.2 发射天线

发射天线的频率范围也至少应覆盖80MHz～2.5GHz。当然天线也可以根据频段分成几根天线，例如1GHz以下采用对数周期天线，1 GHz以上采用喇叭天线。天线的增益应尽可能大，这样可以保证功放在同样的输出功率情况，天线发出较高的场强值。天线的驻波比应小于2。天线端的输入功率根据公式：

Pt（W）=

E：要求的场强；r：测试距离；：天线增益。

输入功率不可超过天线的承受能力。

发射天线最好自带天线支架，尽量不借用暗室内的天线升降塔，因暗室内的天线升降塔主要为测量天线使用。因1GHz以下的发射天线一般都比较笨重，所以最好能在气动或电动状态下自动变换极化方向。如果不能，则需要能在单人操作的情况下轻松改变极化方向但不影响发射天线的中心高度。

2.3 功率放大器

功率放大器的频率范围也至少应覆盖80MHz～2.5GHz。当然也可以根据频段分成几个功率放大器，例如以1GHz频率点为界，分成上下两个功放。

由于功率放大器的价格相对功率的大小基本上呈现平方数的增长，因此处于成本的因素和满足测试指标的需要，计算所需功率从而选择合适的放大器是很有必要的。一般情况下应当考虑测试距离误差、调制方式、天线驻波比以及电缆和接头的损耗，另外GB/T17626.3：2006标准里要求放大器产生的谐波和失真电平应比载波电平至少低20dB，因此还应保证功率放大器工作在线性区，且一般工作在最大输出功率的90％范围内。

2.4 射频切换开关

如果在80MHz～2500MHz频段内采用2个或2个以上的功放，则需要有射频切换开关，以保证能自动将放大器的输出切换到规定频段，避免电缆人工经常切换。在80MHz～1000MHz频段应能够承受300W功率，在1000MHz～2500MHz频段应能够承受150W功率。

2.5 功率探头

至少需要有2个功率探头，一个记录前向功率，一个记录反向功率。有时仪器供应商可能会仅仅提供一个功率探头记录前向功率，虽然正常情况下也能照常工作，但是一旦天线出现不匹配等情况，如果没有监视其反向功率则可能造成功放的损坏。覆盖的频率和测量范围应尽可能宽，避免因标准变化而需要升级时达不到相应的频率要求。