射频电磁场辐射抗扰度测试系统的校准及期间核查研究

0引言

辐射抗扰度测试是电子电气产品抗扰度试验中最主要的试验方法之一，近年来受到越来越多的产品开发者和实验室检测工程师的重视[2]，其主要检验受试设备在规定场强下的耐受性，所以受试设备所处的场强平面的均匀性是试验有效性的重要指标，

场均运行校准的有效性和两次场均匀性校准期间就显得尤为重要[3]，而射频场辐射抗扰度试验的诸多标准中并没有对试验是期间核查作出规定，所以本文旨在对辐射抗扰度测试系统提出期间核查方法，以保证测试系统准确性。

1场强均匀性校准

场校准是辐射抗扰度试验的基础，

其目的是为确保测试设备能够建立一个足够大的场均匀域，

以便将受试设备放置在该均匀域中进行辐射抗扰度试验，并以保证测试结果的有效性。

在GB/T 17626.3中将均匀场描述为一个假想平面，且组成该平面的16个点中有75%以上的点的场的变化在-0dB~+6dB 范围内[1]。该均匀域设应设在距离参考接地平面上方不低于0.8m 处，尺寸为1.5m*1.5m，若受试样品及其连线可在一个更小的面积内受到充分的照射，那么也允许均匀域的尺寸小于该尺寸，但不得小于0.5m*0.5m，如图1所示。

场的校准是为了确定场的均匀域是符合标准要求的，并且根据所进行的辐射场等级对相关设备的输出和读数进行记录，后测试系统会根据校准数据进行替换法输出场强并进行测试。标准中规定了恒定场强和恒定功率两种校准方法。相对来说，

恒定功率法的准确度更依基金项目:天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2018-TD-QN003)作者简介:韩竹梅(1988-)，女，测试工程师，从事电子电气产品EMC 检测工作六年。

射频电磁场辐射抗扰度测试系统的校准及期间核查研究

Calibration and Period Verification of Radiation Immunity Test System for Radio Frequency

Electromagnetic Field

韩竹梅,辛中华,陈贺,刘涛,苏珂嘉,华泽勋（煤炭科学技术研究院有限公司,北京100013）

Han Zhu-mei,Xin Zhong-hua,Chen He,Liu Tao,Su Ke-jia,Hua Ze-xun (China Coal Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100013）

摘要：主要介绍射频电磁场辐射抗扰度测试系统的场均匀性校准，以及系统期间核查方法，以保证实验室在两次场均匀性(FU)校准期间进行的测试是准确的，测试平面是稳定且场强均匀的。关键词：辐射抗扰度；校准；期间核查；方法中图分类号：TM15;TM937.3

文献标识码：A

文章编号：1003-0107(2019)01-0075-03

Abstract:This paper mainly introduces the field uniformity calibration of the radio frequency electromagnetic field radiation immunity test system and the verification method during the system,so as to ensure that the test carried out in the laboratory during the two field uniformity (FU)calibrations is accurate,the test plane is stable and the field intensity is uniform.

Key words:Radiation immunity;Calibration;Periodic verification;Method CLC number:TM15;TM937.3

Document code:A

Article ID ：1003-0107(2019)01-0075-03

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电子质量2019年第01期(总第382期)

赖于辐射抗扰度测试系统中的信号源、功率放大器和定向耦合器的线性度，但在校准时需要调整的步骤较少，因此更节约时间。此两种方法均建立在发射天线前向功率和场强值呈线性关系的基础上，即认为前向功率和场强值呈正比例关系，在此前提下，两种校准方法是等效的。图2所示为场均匀性校准设备和布置，图3所示为实验室实际进行场均匀性校准。

图1场校准,均匀域的尺寸

图2场均匀性校准设备和布置

图3场均匀性校准

恒定场强法校准程序步骤如下：

a)将场强探头置于16个栅格点的任意一点上，将信号发生器的输出功率调制试验频率范围的下限频率；

b)调节场发射天线的正向功率，使试验场强等于所需的试验场强Ec，记录正向功率读数；

c)以当前频率的1%为最大增量来增加频率；

d)重复步骤b)和c)，直至下一频率超过试验频率范围的上限频率，最后在此上限频率处重复过程b)；

e)对每一栅格点重复过程a)至d)；

在每一频率点：

f)将16个栅格点的正向功率读数按升序排列；

g)从最大读数开始检查，向下至少应有11个点的读数在最大读数的-6dB到+0dB容差范围内；

h)若没有11个点的读数在-6dB到+0dB容差范围内，按同样的程序向上再继续检查读取的数据(对每个频率仅有5个可能点)；

i)如果至少有12个点的读数在6dB范围内则停止检查程序，记录这些读数的最大正向功率值。

此时，所记录下的正向功率值Pc即为在当前校准场强水平下需向发射天线馈送的正向功率。当试验场强Et与校准场强Ec的比例为R(dB)=20lg(Ec/Et)时，则试验正向功率Pt=Pc-R(dB)，从而通过调整信号发生器的输出将发射场强设定为所需电平。

恒定功率校准程序步骤如下：

a)将场强探头放置在16个点中的任意一栅格点上，将信号发生器的输出功率设置为试验频率范围的下限频率；

b)调节发射天线的正向功率，使场强探头所记录下的试验场强等于所需要校准的试验场强Ec，记录下该点所对应的正向功率及场强；

c)以当前频率的1%为最大步进来逐步增加校准频率；

d)重复过程b)和c)，直到下一个频率点超过试验频率范围的上限频率，最后在此上限频率处重复过程b)，这时记录下所有频点所对应的正向功率和场强值；

e)将场强探头移至16个栅格中另外一点，依旧对每一频率点采用上述过程a)至d)，并记录场强值和信号发生器对发射天线所施加的正向功率值；

f)对16个栅格点中的每一点重复过程e)；

在每一频率点处：

g)将记录下的16个栅格点的场强读数按升序排列；

h)选择某点的场强值作为参考值，计算所有其他点相对于该点的偏差值(dB)；

i)从场强的最小读数开始向上检查，至少应有11个点的读数在最小读数的-0dB到+6dB容差范围内；

j)若没有11个点的读数在-0dB到+6dB容差范围内，

按同样的程序向上再继续检查读取的数据(对每个76