宽带天线系数的校准概要
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按此距离及有关标准进行。
目前,我国电工电子产品的电磁兼容认证工作正在逐步展开。信息技术设备和广播电视接收设备将分别按照G B9254— 1998和G B13837— 1997,在半电波室内或开阔试验场上, ,将关系,宽带天线系数校准具有重要的意义。
二、校准原理
鉴于辐射试验中,宽带天线所处场地条件可能不同于出厂校试的条件;而且试验中测量值往往是视在场强;互易法操作简便,要求场地条件不高;因此,对所用宽带天线采用互易法在试验现场校难,即实用又有效。
离变了,天线系数亦不同。但在有些试验中
需升降天线,导致距离的改变。此时应作天线系数的修正。
61为实现良好互易。校试中,不仅天线应相同,连接电缆、插头插座亦应完全一致。
71校准实验中,还应注意连接插头接触良好,牢固可靠。测试场地也应基本满足要求。
参考文献〔1〕美国汽车工程师学会标准SA E -ARP -958, “校准宽带电磁干扰测量天线的标准要求和方法” , 1968年1月3日修订出版。
〔2〕曲长云、蒋全兴、吕仁清,《电磁发, , 1988-85,《电磁干扰和敏感度测量设备规范》,附录1,1985年。
〔4〕杨盛祥、吴钒, “用T EM室进行场强仪及其天线校准” , EMC -90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP 1109-113。
〔5〕毛康候, “电磁兼容性测量天线研究” , EMC -90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP 1193-196。
五、应注意的问题
校准和使用宽带天线系数时,应注意以下几个问题:
11为分析问题方便,我们曾假定天线
的输入端阻抗恒定为50
Ω,从而使有关算式得到简化,变功率测试为电压测试。实际情况是仅当电压驻波系数V SWR ≤ 1. 04
EMC
测量技术
15
安
全与电磁兼容Safet y and EMC
2000. 1时,输入端阻抗才是50Ω±2Ω。双锥天线和
对数周期天线的V SWR ≤ 210。这样大的驻
波系数,将使其频域输入阻抗在25~75
Ω间。从而导致系统失配。信号源与接收机因失配而读数不准。因此,天线配对时,不仅要外形尺寸相同,而且应用网络分析仪对天线进行驻波测试,挑选V SWR小的,数值相近的天线配对测试。
21收发天线有时是不能互易的。例如双锥天线就收发不同。发射天线内部结构上作了改变,更多地考虑了敏感度试验中辐射大功率和降低天线输入端的反射。因此,天线配对时,不仅要看外形,亦应注意内部结构的一致性。
12
安
2000. 1
全与电磁兼容Safet y
and EMC
图1互易法校准宽带天线系数框图
宽带天线系数的校准
中国计量科学研究院杨盛祥
摘要天线系数校准是一个重要的计量课题,也是电磁兼容工作者们极为关注的问题。本文介绍互易法校准宽带天线系数及应注意的一些问题。一、前言
众所周知,在任何一个电子产品的研究设计、生产试制直到产品定型的全过程中,均存在着许多电磁辐射干扰源;或对电磁辐射干扰较为敏感的部件或设备。电磁兼容辐射测试是抑制辐射干扰、提高辐射抗扰度和确认产品的相关EMC指标符合要求的必要手段。
11测试布置
将两个完全相同的宽带天线置于开阔试验场上(或半电波暗室内,或其它具体试验现场。两天线极化方式和架设高度一致。天线间距为d ,一般取规定的距离,如1m、3m和10m。如图1所示
。
EMC测量技术
13
安
全与电磁兼容Safet y and EMC
200ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.
1EMC
测量技术
14
安
2000. 1
全与电磁兼容Safet y
图
①直接与频谱仪相接。信号发生器输出电压为V T ,频谱仪读数为V R。
②然后去掉电缆。将频谱仪通过一只同轴连接器与信号发生器相连。调节信号发生器的输出电平,使频谱仪读数不变,仍为V R ,则信号发生器的输出电平变化量即为电缆损耗L dB。
③逐一改变频率,即得电缆损耗的频响曲线。
四、天线校准举例
例,双锥天线, H K116型。序号:846653/003,校准日期:03-04-97。校准数据如表1
31发射天线在不同方向上的辐射特性是不同的,而且场强方向也会改变。所以校试中,不仅极化方式应严格一致,增益方向应严格对准。
41距离。, ,易于判断;就对数周期天线来说,一般认为,天线中心大致与天线轴向几何中心相近。天线间距就是轴向几何中心的距离。
51由于天线系数是在规定的距离上校试出来的。原则上只能在该距离上使用。距
新产品
超对数宽带天线HL562-通用宽带EMC测试天线
R &S公司的新型超对数天线HL 562是一
种覆盖很宽频段的通用EMC测试天线:它是双锥和对数天线的复合体,能覆盖30M到3000M Hz的频率范围。超对数天线HL 562适用于干扰场强测试和敏感度测试。它结构紧凑,重量很轻,便于操作。
新的EMC标准要求在更宽的频率范围内进行发射和抗干扰测试。到目前为止,需要几副天线才能覆盖这个频段。因此,测试就需要经常中断,也导致测试时间的延长和费用的增加。R &S公司的单个测试天线能覆盖30M到3000M Hz频段,这样,多种测试都可以用这种天线进行。
天线是重要的电磁兼容测试设备。电磁兼容辐射试验中,广泛采用宽带天线要原因有二:内进行辐射试验,而知。为了提高测量速度,不得不采用宽带天线。其次,大多数被测辐射干扰的频率和幅度常带有一定的随机性。如用窄带调谐偶极子天线进行测试,必先在失谐状态下找出被测干扰的频率,然后按此频率调谐天线重新测量,再查该调谐偶极子天线的天线校准系数,才能算出干扰场强值来。不仅工作烦复,且在重新调谐测试中,可能被测干扰变了。而使用宽带天线无须调谐,还便于实施自动测试。
and
EMC
此处得到的天线系数A F未包括连接
电缆的损耗。在实际计算天线系数时,应考虑连接电缆的损耗L dB。则
A F =-29. 77+20l g f M Hz -10l g G +L dB (11
三、连接电缆损耗的测试
连接电缆损耗可采用自动网络分析仪准确测试。如无此设备,亦可采用图2所示测量方法得到:
宽带天线出厂时,厂家一般都给出其天线系数校准曲线。这些曲线多数是在开阔试验场上或半电波暗室内用互易法或其它方法测得。不少辐射试验中,接收天线处于近场区内,测试结果对距离很敏感,天线校准中,收发天线之间距离、极化方向不同,测得的天线系数亦各异。此外,天线架设高度也有一定的影响。通常厂家给出
1m、3m和10m的水平极化天线系数,并注明天线架设高度。因此,辐射试验必须严格
目前,我国电工电子产品的电磁兼容认证工作正在逐步展开。信息技术设备和广播电视接收设备将分别按照G B9254— 1998和G B13837— 1997,在半电波室内或开阔试验场上, ,将关系,宽带天线系数校准具有重要的意义。
二、校准原理
鉴于辐射试验中,宽带天线所处场地条件可能不同于出厂校试的条件;而且试验中测量值往往是视在场强;互易法操作简便,要求场地条件不高;因此,对所用宽带天线采用互易法在试验现场校难,即实用又有效。
离变了,天线系数亦不同。但在有些试验中
需升降天线,导致距离的改变。此时应作天线系数的修正。
61为实现良好互易。校试中,不仅天线应相同,连接电缆、插头插座亦应完全一致。
71校准实验中,还应注意连接插头接触良好,牢固可靠。测试场地也应基本满足要求。
参考文献〔1〕美国汽车工程师学会标准SA E -ARP -958, “校准宽带电磁干扰测量天线的标准要求和方法” , 1968年1月3日修订出版。
〔2〕曲长云、蒋全兴、吕仁清,《电磁发, , 1988-85,《电磁干扰和敏感度测量设备规范》,附录1,1985年。
〔4〕杨盛祥、吴钒, “用T EM室进行场强仪及其天线校准” , EMC -90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP 1109-113。
〔5〕毛康候, “电磁兼容性测量天线研究” , EMC -90,第三届全国电磁兼容学术会议论文集,PP 1193-196。
五、应注意的问题
校准和使用宽带天线系数时,应注意以下几个问题:
11为分析问题方便,我们曾假定天线
的输入端阻抗恒定为50
Ω,从而使有关算式得到简化,变功率测试为电压测试。实际情况是仅当电压驻波系数V SWR ≤ 1. 04
EMC
测量技术
15
安
全与电磁兼容Safet y and EMC
2000. 1时,输入端阻抗才是50Ω±2Ω。双锥天线和
对数周期天线的V SWR ≤ 210。这样大的驻
波系数,将使其频域输入阻抗在25~75
Ω间。从而导致系统失配。信号源与接收机因失配而读数不准。因此,天线配对时,不仅要外形尺寸相同,而且应用网络分析仪对天线进行驻波测试,挑选V SWR小的,数值相近的天线配对测试。
21收发天线有时是不能互易的。例如双锥天线就收发不同。发射天线内部结构上作了改变,更多地考虑了敏感度试验中辐射大功率和降低天线输入端的反射。因此,天线配对时,不仅要看外形,亦应注意内部结构的一致性。
12
安
2000. 1
全与电磁兼容Safet y
and EMC
图1互易法校准宽带天线系数框图
宽带天线系数的校准
中国计量科学研究院杨盛祥
摘要天线系数校准是一个重要的计量课题,也是电磁兼容工作者们极为关注的问题。本文介绍互易法校准宽带天线系数及应注意的一些问题。一、前言
众所周知,在任何一个电子产品的研究设计、生产试制直到产品定型的全过程中,均存在着许多电磁辐射干扰源;或对电磁辐射干扰较为敏感的部件或设备。电磁兼容辐射测试是抑制辐射干扰、提高辐射抗扰度和确认产品的相关EMC指标符合要求的必要手段。
11测试布置
将两个完全相同的宽带天线置于开阔试验场上(或半电波暗室内,或其它具体试验现场。两天线极化方式和架设高度一致。天线间距为d ,一般取规定的距离,如1m、3m和10m。如图1所示
。
EMC测量技术
13
安
全与电磁兼容Safet y and EMC
200ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.
1EMC
测量技术
14
安
2000. 1
全与电磁兼容Safet y
图
①直接与频谱仪相接。信号发生器输出电压为V T ,频谱仪读数为V R。
②然后去掉电缆。将频谱仪通过一只同轴连接器与信号发生器相连。调节信号发生器的输出电平,使频谱仪读数不变,仍为V R ,则信号发生器的输出电平变化量即为电缆损耗L dB。
③逐一改变频率,即得电缆损耗的频响曲线。
四、天线校准举例
例,双锥天线, H K116型。序号:846653/003,校准日期:03-04-97。校准数据如表1
31发射天线在不同方向上的辐射特性是不同的,而且场强方向也会改变。所以校试中,不仅极化方式应严格一致,增益方向应严格对准。
41距离。, ,易于判断;就对数周期天线来说,一般认为,天线中心大致与天线轴向几何中心相近。天线间距就是轴向几何中心的距离。
51由于天线系数是在规定的距离上校试出来的。原则上只能在该距离上使用。距
新产品
超对数宽带天线HL562-通用宽带EMC测试天线
R &S公司的新型超对数天线HL 562是一
种覆盖很宽频段的通用EMC测试天线:它是双锥和对数天线的复合体,能覆盖30M到3000M Hz的频率范围。超对数天线HL 562适用于干扰场强测试和敏感度测试。它结构紧凑,重量很轻,便于操作。
新的EMC标准要求在更宽的频率范围内进行发射和抗干扰测试。到目前为止,需要几副天线才能覆盖这个频段。因此,测试就需要经常中断,也导致测试时间的延长和费用的增加。R &S公司的单个测试天线能覆盖30M到3000M Hz频段,这样,多种测试都可以用这种天线进行。
天线是重要的电磁兼容测试设备。电磁兼容辐射试验中,广泛采用宽带天线要原因有二:内进行辐射试验,而知。为了提高测量速度,不得不采用宽带天线。其次,大多数被测辐射干扰的频率和幅度常带有一定的随机性。如用窄带调谐偶极子天线进行测试,必先在失谐状态下找出被测干扰的频率,然后按此频率调谐天线重新测量,再查该调谐偶极子天线的天线校准系数,才能算出干扰场强值来。不仅工作烦复,且在重新调谐测试中,可能被测干扰变了。而使用宽带天线无须调谐,还便于实施自动测试。
and
EMC
此处得到的天线系数A F未包括连接
电缆的损耗。在实际计算天线系数时,应考虑连接电缆的损耗L dB。则
A F =-29. 77+20l g f M Hz -10l g G +L dB (11
三、连接电缆损耗的测试
连接电缆损耗可采用自动网络分析仪准确测试。如无此设备,亦可采用图2所示测量方法得到:
宽带天线出厂时,厂家一般都给出其天线系数校准曲线。这些曲线多数是在开阔试验场上或半电波暗室内用互易法或其它方法测得。不少辐射试验中,接收天线处于近场区内,测试结果对距离很敏感,天线校准中,收发天线之间距离、极化方向不同,测得的天线系数亦各异。此外,天线架设高度也有一定的影响。通常厂家给出
1m、3m和10m的水平极化天线系数,并注明天线架设高度。因此,辐射试验必须严格