介绍
本文描述缺乏一个可接受的消声室之间的相关性和大田试验场地辐射发射测量,参考1中描述的是在2000年,以及缺乏室之间的相关性。发现发射测量,限制在一个设施,将通过在另一个。
缺乏良好的相关性之间的燕麦和室测量和钱伯斯意味着制造商可能在EMC设计设备,或设备是通过辐射排放在一个站点,但另一个失败的原因。
虽然这似乎是极大的兴趣制造商,直到现在还没有这种情况。毫不奇怪当制造不同的辐射发射设施或易感性(免疫力)测量,希望在第二设施,设备会通过共振可能降低或在不同的频率。
案例研究
相比,在参考1报告测试结果之间的212 - 236 MHz频率范围在3 m燕麦、3 m消声室和10 m燕麦。同样得测试在所有网站和认定,虽然经常一个决定性因素,电缆方向没有大的变化的原因是。
规范化网站衰减(NSA)的3 m燕麦参考[1]从200年到300 MHz测量和变化是0.31到1.9分贝。而不同的测量水平3 m消声室和3 m燕麦高达14 dB。在一些频率排放被认为在一个网站而不是在另一个和两种被排除。这代表25 dB的一个错误!
在辐射发射测量上述3 m燕麦在10米,在参考[2]2010年,得过制造商的客户有同样的得过以一个3米半消声室高26.8 dB燕麦和商会之间的方差。表1显示了燕麦和室测量水平之间的差异,可以看出,排放在一些频率更高的室。还有一些水平测量的燕麦没有见过在美国商会,指示一个频率,腔内的字段取消。
即使得测量第二个10 m燕麦,有良好相关性的前10 m燕麦,客户坚持测量室是正确的。制造达到排放6分贝以下限制所以大规模的保证金是为了得到所需设备通过客户测量的消声室。这导致了工程和制造成本的制造商。它还添加了挫折在知道得几乎可以肯定通过了要求和延迟由于许多水平的再造。
燕麦和室规范化网站衰减校正
ANSI C63.4定义理论规范化网站衰减(NSA)网站验证。需求满足时测量表明,该站点范围内的国家安全局是+ / 4 dB的理论。天线校准方法可能会影响天线校准,因此美国国家安全局的价值。ANSI C63.5:2006援引在ANSI C63.4:2014是唯一允许天线校准标准包括天线用于国家安全局的测量要求。天线不确定性值可能导致不达到要求+ / 4 dB范围而不是一些半消声室之间的巨大差异和燕麦测量。
ANSI C63.4描述标准的燕麦以及替代测试网站包括射频吸收排金属测试室(消声室),办公室或工厂建筑,和天气保护燕麦与覆盖的结构。这些替代测试网站应当遵守的体积国家安全局要求的标准体积被得过,还是得安排。因此美国国家安全局测量燕麦和消声室测量在这本书应该比较,通常不是这样的。
可能的误差来源
电缆方向和时间最大化电缆排放发挥作用的程度但肯定不是25 - 26.8 dB的两个例子。还在高频排放可能采购外壳接缝的转盘的速度并在检测过程中发挥作用的排放发生在一个狭窄的波束宽度。
修正为10.5 dB从10米到3米测量距离也不总是正确的,尤其是对于大得过。一些测试设备进行辐射发射测量商业需求,FCC 15和EN55022一部分,等类设备在3 m室,然后10米的校正误差。
室的共鸣
变化的主要来源在消声室测量室共振导致腔内电场的变化水平。
商会是一个封闭的盒子与反射面任何电磁波在里面来回反弹,几个共振模式生成和能源存储室中。这些谐振模式产生驻波和极限和最大值发生取决于频率和位置在室。在房间内共振领域可能高于源生成的字段在一个开放的区域测试网站。几个共振模式可能发生,当房间两旁这些共振吸收部分减毒的吸收器。
吸收器
同样与吸收器内的反射部分阻尼空间。然而,由于吸收衰减是有限的。
房间内的吸收器必须足够有效实现美国国家安全局的要求。美国国家安全局校准是在频率表2所示。
频率之间的间隔是接受测试的燕麦,但我们看到,一个典型的共振在一个房间里只覆盖大约4兆赫,从图1中,所以在执行国家安全局测试之间的共振可能错过了如果这瀑布现货频率检测国家安全局。
图1显示了20 MHz, 1 GHz之间的相关性和图2是一个近距离的水平极化场的共振20 - 44 MHz。
我们看到现场极化影响房间共振和图3显示了一个垂直极化场的相关性从20到50 MHz。
类型的吸收器
吸收器的类型中扮演了一个重要的角色在阻尼共振见参考[3]。参考[3]标识CISPR 25辐射发射的有影响力的参数设置。CISPR 25是汽车行业的参考标准消声室进行测量。与其他商业辐射发射测量,但类似于mil - std - 461型测试,得放在一个升高的地平面与室壁相连。之间的显著差异被认为CISPR 25兼容实验室测量排放在同一测试设备。本文比较17个国际米兰实验室实验室特别注重30到100 MHz频率范围。半消声室的三维模型建立和验证分析房间的每个参数的影响,并提供一个参考测量实验室。
CISPR25要求材料吸收性能应大于6 db在70到2500兆赫频率范围。在一个5.33 x 6.53 x 3.63米室第一个空腔共振是36 MHz,所以使用的吸收器类型是很重要的在30到100 MHz频率范围。
这些吸收包括铁氧体陶瓷、泡沫吸收或混合动力车(铁氧体瓷砖和吸收器匹配)。的地平面CISPR 25个房间可以连接水平室壁或垂直地板地平面。参考[3]显示了-20 + 10 dB差异最大的两种接地技术变化与垂直接地。在一个房间里如果没有地平面,这个影响是未见吸收器类型,这是非常重要的。测量泡沫锥体吸收体和混合显示这两个的反射率,比较表3所示。
令人惊奇的是,泡沫吸收体在200 MHz比混合性能,也许表明铁氧体的匹配和泡沫并不理想。在设计一个房间时,如图4所示与泡沫安装铁氧体瓦,制造商推荐的两种类型的吸收器吸收器的类型兼容。吸收器的效果类型仅可以从数据中提取水平地平面连接参考[3]。
为了执行17实验室之间的实验室内部测量,参考了基于仿真与完美吸收器和1 x 2.5升高的地平面。这个引用提供了一个理论最大和最小吸收器类型。5到84 MHz频率范围,测量结果的最大变化是15分贝。的测量室梳子发电机作为辐射的来源。
参考[3]显示现场测量的情节从这个来源的17个实验室与参考。这情节显示最大的参考电平的变化与房间,里面只有锥体泡沫吸收体。这种变化是一个坏的情况下34分贝在20至26 MHz测量从房间混合吸收剂躺在预测最大和最小水平。因此,基于测量worstcase辐射发射测量任意两个房间之间的差异是22分贝。
另一种技术用于实现中所描述的结果如图1所示,参考[4],增加了吸收器加载房间里放置在战略位置以及铁氧体瓷砖的兼容组合与泡沫吸收体,如图4所示,导致阻尼的房间。
的方法确定腔共振
1)天线输入功率来开发一个常数电水平。
作为发射天线和天线的增益因子(AF)的接收天线都依赖于频率,必须纠正这些因素在计算所需的输入功率给定一个特定频率的电。场均匀性测试执行,看看这个可以用来确定一个驻波预计电室有很大不同。通常是执行这些测试80 mhz以上图2和图3所示的低频共振不会被探测到。
场均匀性测试的区域如图5所示。从80年到200 MHz,双锥形天线作为发射天线,但从接收天线的距离1米发现天线的场是不够统一。而不是一个80 MHz 1 GHz的双脊指导天线建成提供可接受的一致性时从1米的天线测量自由空间范围。
室的测试没有任何大的变化在字段级别测试的面积,这并不奇怪如图1所示好相关的燕麦高于50 MHz。如下房间共振在频率80 MHz磁单极子是用作发射天线和一个小各向同性天线,如图4所示连接到一个探测器,数字转换器和光纤驱动程序被用来接收天线,如图6所示。探测器有一个对数响应电被调整的水平略高于噪声地板的最大灵敏度。当时发射天线输入功率调整,数字阅读通过光纤链路数量是恒定的,因此电常数。在房间24 MHz共振是确实水平所需的输入功率给定电级别低于20 MHz。现场测量位置1到7在图5中,所需的输入功率减少一个常数左表4所示。
当使用天线与线性频率响应,以恒定的输入功率监测电将显示左斜水平的增加或减少,所以修正增益和房颤后,可以确定共振频率。左斜的程度取决于位置和垂直和水平极化的通常是不同的字段。
2)比较自由空间范围和室测试20 - 50 MHz
小单极天线是用来产生电和1米杆单极天线用作接收天线。生成的字段是垂直极化。天线的测量都是1米的自由空间范围以及消声室。相同的电缆和信号源被用于测试和信号来源是位于地面,覆盖在铁氧体瓦减少的距离的影响测量信号发生器的金属外壳。室的地平面在铁氧体瓷砖覆盖。
自由空间的比较结果和室结果如图7所示。最多在23.7 MHz,最低30.2兆赫和42.3 MHz可以看到的情节。
在23.7 MHz测量领域是11分贝以上空闲空间测量和在30.2 MHz是29分贝水平低。因此,这种测量可用于确定腔共振。
结论
1)错误检测
的巨大差异的燕麦室测量25 dB和26.8 dB在测量室17日未见报道引用[3]但22分贝的最大变化是由于不同吸收剂使用。可以把26.8 dB腔共振和可怜的吸收性能。可能有另一个简单的解释,但是客户不愿意做一个调查在3 m,他相信他的结果是正确的。一个设施报道20 dB在整个频率范围的差异之间的测量在一个相同的测试设备(得)相比,我们的测量。工厂请求连接信号发生器,频谱分析仪输入和频谱分析仪测量信号比输入电平高20分贝。频谱分析仪包含20 dB前置放大器,电路已在不知情的情况下从天仪器已经买了!这是最不寻常的大多数仪器时自动正确显示级别内部前置放大器在电路交换。如果使用外部前置放大器,那么这可能是忘记计算的原始数据来修正数据。
这种类型的错误不能被解释为26.8 dB的区别这种积极的差异应该在所有频率。也不用说,电缆衰减应数据校正的一部分,但是只会减少几分贝的测量水平。
2)缓解
参考[3]并显示设备与混合共振吸收展品低于室只有泡沫锥体之间的吸收,所以在选择设施这应该是一个强有力的因素。
室可以选择之前资格测试通过使用磁单极子天线,所述,自由空间或燕麦测量和重复的室。共振频率可能确定测量的区别。如果自由空间测量无法进行电磁计算程序可用于预测两个天线之间的耦合。然而重要的是要充分的发射和接收天线电缆模型分析。
引用
[1]缺乏标准化考试导致不同测量在不同商业测试网站,d·韦斯顿。NARTE新闻,卷18,2000年秋季。
[2]在电磁辐射严重错误评估,d·韦斯顿干扰技术,2010年EMC目录和设计指南。
[3]影响参数的识别和研究CISPR25辐射排放测试设置实验室内部测量和三维仿真分析相结合,Frederic Lafon Renaud Dupendant,某位Davalan和坎迪斯Chevriau。IEEE电磁兼容性,58卷,2016年10月5号。
[4]电磁兼容性的方法、分析电路,测量,第三版,d·a·韦斯顿。CRC出版社,2015年。