作品简介:
MIL-STD-461G于2015年12月发布,在整个文档中包含了许多变化,促使用户提出问题或解释。在实验室情况下,通用指南需要特定的情境决策,包括RE102等最常见的测试。用户很快意识到给定的方向对于特殊情况没有意义,并认为需要偏离标准。
通常,偏差记录在测试程序中,程序批准支持备选测试方法。由于没有批准的测试程序,需要在测试报告中记录偏差,并希望批准机构同意该方法。当设备鉴定是自费开发,并且没有明确的批准线时,这种情况变得更加困难。
标准委员会在附录中很好地告诉读者为什么某些元素会出现,以及这些元素如何与测试目标和实际情况相关联。然而,要应对每一种潜在的情况是不可能的。
本文研究RE102的更改并讨论相关的含义。答案并不总是明确的,但是讨论提供了在确定方法时需要考虑的元素。注意,考虑的一些含义超出了标准的RE102部分。
第5.18.1段适用性(传输模式):
在MIL-STD-461F第5.17.1段中,辐射发射适用性包括天线“设计为永久安装到EUTs(待机模式下的接收机和发射机)”,修订“G”第5.18.1段删除了待机模式下的测试方向。在这两个修订中,不要求在发射机基频和永久安装天线所占用的带宽上符合要求。
这个看似微小的变化却有着深远的影响。有些人将此解释为简单地意味着启动发射机的操作更改,并进行省略传输频率范围的测试。其他人解释这意味着在两种不同的模式下进行测试:1)接收/待机和2)有效地发送加倍的测试。让我们不要忘记,在每个调谐波段三个频率的测试适用于可调谐设备。
意图仅仅是在传输中测试还是添加传输操作模式?让我们考虑RE102测试场景,该场景是一个相当简单的无线电收发器待测设备(EUT),使用VHF-AM (30 MHz - 225 MHz)和UHF-AM/FM (225 MHz - 500 MHz),具有固定频率(13.56 MHz) RFID收发器无线能力。
- 待机/接收,EUT在31兆赫,上午
- 待机/接收,EUT在88兆赫,上午
- 待机/接收,EUT在220兆赫,上午
- 待机/接收,EUT 235兆赫,上午
- 待机/接收,EUT在370兆赫,上午
- 待机/接收,EUT在495兆赫,上午
- 待机/接收,EUT 235兆赫,调频
- 待机/接收,370mhz,调频
- 待机/接收,EUT频率495兆赫,调频
然后在发射模式下重复这些测试,总共进行18次垂直和水平天线偏振的工作模式测试。
请注意,传输模式不需要符合基本频率和占用带宽。发射频率的谐波呢?CE106/RE103要求80 dB的谐波和杂散发射抑制,2nd和3理查德·道金斯谐波。
将一些假设的数字放入其中一个测试模式中,就会显示一个高电平信号到达检测系统。假设在235 MHz的有效辐射功率为1瓦,在2nd和3理查德·道金斯RE103规定的允许最高为100db μ v /m的谐波和其他最高为40db μ v /m的谐波。
图1显示了陆军地面应用的“合规”设备的发射水平,其中发射机在235 MHz处于活动状态。由于235 MHz和相关的占用带宽不受合规性要求的限制,因此可以省略该频率范围内的测试。然而,如图所示,信号以120 dBμV/m的速度发射。这表明接收机系统需要至少90 dB的动态范围,以允许在RE102限制或以下检测到发射信号和合规发射。高电平发射信号容易使接收机过载,采用衰减来防止过载。这种增加的衰减降低了接收机的灵敏度,因此低水平的发射被增加的接收机噪声所掩盖。为了提高灵敏度,发射信号需要衰减,而不需要对附近的频率施加衰减。陷波滤波器(见图2)通常用于降低发射信号的幅度,但将陷波滤波器安装到占用的带宽是很困难的,这使得在发射频率附近但占用带宽之外的灵敏度降低范围。还要注意,对于多个EUT工作频率,带抑制缺口将需要与每个工作频率对齐。
图1还显示了2的高排放nd和3理查德·道金斯将超过RE102限制的谐波。如果我们只考虑RE102要求,这些谐波发射将是不合规的。如果我们将排放与RE103限制进行比较,以允许如图1所示的谐波,这些谐波排放将是合规的。这是可行的2nd和3理查德·道金斯谐波可以符合RE102限制,但要求符合标准中目前规定的(或未规定的),这对传输功能造成了额外的负担。
如果天线不是永久安装,还会有一些影响。不再支持在发射机频率上的合规豁免。天线电缆被归类为互连电缆,因此应终止到正常负载。如果电缆提供60-80 dB的屏蔽效果,电缆辐射发射很容易超过RE102限制。如果发射机功率很高,电缆辐射也可能迫使检测系统需要陷波滤波,以防止如上所述的过载。如果不提供这种排放的允许,我们将强制安装对该电缆增加控制措施。
第5.18.1段适用性(测试频率)
在MIL-STD-461F第5.17.1段中,辐射发射适用性包括要求测试高达1 GHz或10倍于最高有意产生频率至18 GHz的较大频率。这一点在修订版“G”中消失了,这意味着在所有情况下都要测试到18 GHz。低速设备停止在1 GHz的前提是基于长期的历史,这些类型的设备不会产生显著的高频发射,这意味着如果设备符合1 GHz以下的标准,那么将保持合规性。这个前提仍然成立,那么为什么要做出改变呢?高于1 GHz的测试表明,通常只测量与EUT操作无关的低于极限的噪声。
与采纳修订“G”的委员会会议出席人员的讨论表明,测试到18 GHz对测试的影响最小,因此没有理由避免测试到18 GHz。
最小的影响是什么?时间是一种冲击。如果使用扫描接收机,如果一切顺利且适用最小停留时间,每次扫描在1ghz到18ghz之间的测试时间约为20分钟。假设我们上面定义的简单无线电收发器和只有一个探测系统天线位置,1-18 GHz的测试大约需要6个小时。如果EUT尺寸需要额外的天线位置,我们应该为每个天线位置提供大约一天的影响,如果乐观的话,可能是每天2个位置。我最近做了一个测试项目,需要7个天线位置,在1-18 GHz范围内的所有测试扫描都没有检测到任何与EUT相关的辐射。冲击是在实验室里与支持人员一起度过了一整天,用来完成这部分测试。当天的成本必须摊销到四台设备的销售上。
如果使用实时频谱分析仪(RSA),这种影响将大大降低,因为在正常带宽和相关处理时间下,从1到18 GHz的扫描时间需要一分钟左右。对七个天线位置的影响可能在半小时左右。节省的大量时间往往证明投资RSA是合理的,特别是在经常遇到大型测试项目的情况下。beplay官方免费下载
第5.18.2段限制:
虽然修订版G没有改变,但我想提出一个引起一些混乱的项目。通常可能适用于多个服务和应用程序,并且每个应用程序的RE102限制不相同。通常选择最严格的限制,如果符合,那么所有应用程序都被归类为符合。
某些场景可能要求创建量身定制的限制。例如,要求符合陆军地面应用的设备也可以适用于海军陆战队,在部署期间,甲板上的应用限制是合适的。如图3所示,地面应用要求在2 MHz至18 GHz之间进行测试,船舶应用测试频率范围为10 kHz至18 GHz。在MIL-STD-461G中,接地限制增加了一条虚线,一些人将其解释为限制扩展,其中24 dBμV/m限制扩展到组合启动频率,虚线旨在显示限制为24 dBμV/m,在图表边缘有数字(该指针如图3所示),如果保持24 dBμV/m限制,由于不可控的环境条件,遵守将是不合理的。图3显示了组合限制的正确方法,船舶限制适用于10 kHz和2 MHz之间,然后地面限制适用于2 MHz和18 GHz之间。这种组合为合并两个应用程序提供了最严格的限制。
第5.18.3.3.c段,(2)天线定位:
测试设置边界与接地面表面不相同。测试设置边界由EUT和相关电缆定义。该边界应用于在规定的1米距离上定位探测系统天线。
天线标高设置为与天线位置图中物理点距离地面120cm。对于双脊导向天线,增加了支持天线仰角调整的备注。这提醒我们,调整仰角是为了提供天线波束宽度内的发射测量-不要倾斜天线以提供波束宽度覆盖,如图4所示。
第5.18.3.4段,程序:
a段要求验证是否满足4.3.4中规定的环境要求,并在需要时绘制环境图。该环境是支持设备运行和EUT断电的测试配置环境。在测量电源线环境时,采用与EUT相同额定电流的电阻性负载代替EUT。第4.3.4段指出"当在屏蔽外壳中进行测试且EUT符合规定的极限时,环境剖面不需要记录在EMITR中"。
为什么在确定EUT是否合规之前,我们要进行一组环境测量?如果EUT符合标准,为什么我们很难达到比限制低至少6 dB的环境温度?我们这样做是因为标准要求环境测量。这似乎是浪费时间,因为数据没有被使用。考虑图5所示的测试结果。该图显示,EUT符合适用的限制,因此环境图也将显示符合。按照标准,我们将有义务定位电阻负载以匹配EUT负载,完成环境扫描,然后忽略数据。这种情况会进入到辐射测量中,更多的数据将被忽略。我试图避免这种时间浪费,包括在测试程序中,如果EUT显示不符合要求,则完成环境测量。在程序批准后,测试的剪裁是可接受的。
当我们讨论这个话题时,什么是“与EUT相同的额定电流”?MIL-STD-461G,第4.3.1段提供了几种测量公差,但电流不在其中。因为电阻和电流是直接联系的,所以假设公差为±5%是否安全?在测试过程中声明一个容忍度,以避免做出评审员可能不接受的假设。
为什么使用额定电流而不是测试配置电流?“额定”高于实际需求是一种常见的做法。该额定值为电路容量和相关的设备电气安全措施提供指导,例如确保布线有足够的容量。CE101测试可以根据电流提供限制放宽,而不使用“额定:”作为限定词。通常,测试配置中的EUT电流被测量(测试报告确实指定将此测量放在报告中),并且该测量作为放松限制的基础。如果一个额定为3安培的EUT有资格获得9.5 dB的松弛,但实际的1.5安培只能支持3.5 dB的松弛。测试程序应明确,以避免假设。
c项包括几个指定的频率,而不是使用每个天线的最高测试频率的先前指示。指定的频率避免使用图形网格线上的频率,这样振幅可见性就不会被遮挡。如果改变测量系统路径硬件,如改变前置放大器,则增加额外的频率。
c.(3)分段坚持不应使用商业校准夹具或注射网。这个问题涉及到杂散电容导致名义上的10 pF电容超出了许多夹具的允许容差。当使用“自制”10pf(或天线制造商指定的值)时,构造附件以最大限度地减少杂散寄生电容。
简介:
RE102得到了很多关注,因为它经常在测试程序的早期完成,因为它在不使用潜在的破坏性测试方法的情况下提供了大量信息。记住要注意测试配置——布局中的微小差异会提示测量中潜在的显著差异。
希望你会发现这些信息有用,我欢迎提问。如果您有一个与EMC相关的主题想要回顾,请告诉我,我将尝试把它放在以后文章的队列中。beplay官方免费下载