GB∕T 6113.103-2021 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-3部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰功率

.

ICS33100CCSL06

中华人民共和国国家标准

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

代替GB/T6113.103—2008

无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率

Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part1-3:Radiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatus—Ancilaryequipment—Disturbancespower

(CISPR16-1-3:2016,IDT)

2021-05-21发布 2021-12-01实施

国家市场监督管理总局

国家标准化管理委员会 发布

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

目 次

前言 Ⅰ

引言 Ⅲ

1范围 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义、缩略语 1

3.1术语和定义 1

3.2缩略语

4吸收钳设备

………………1

………………2

4.1概述

…………………2

4.2吸收钳装置 2

4.3吸收钳的校准方法及其相互关系 4

4.4辅助吸收装置 5

4.5吸收钳试验场地(ACTS) 5

4.6吸收钳系统的质量保证程序 6

附录A(资料性)吸收钳的结构(见4.2) 10

附录B(规范性)吸收钳和辅助吸收装置的校准和确认方法(第4章) 12

附录C(规范性)吸收钳试验场地的确认(第4章) 19

参考文献 21

前 言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

GB/T(Z)6113《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范》为电磁兼容基础标准。

本文件是GB/T(Z)6113的第1-3部分。GB/T(Z)6113已经发布了以下部分:第1部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备

———第1-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 测量设备;

———第1-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 传导骚扰测量的耦合装置;

———第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备骚扰功率;

———第1-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辐射骚扰测量用天线和试验场地;

———第1-5部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 5MHz~18GHz天线校准场地和参考试验场地;

———第1-6部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备EMC天线校准。第2部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法

———第2-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 传导骚扰测量;

———第2-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 骚扰功率测量;

———第2-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 辐射骚扰测量;

———第2-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 抗扰度测量;

———第2-5部分:大型设备骚扰发射现场测量。

第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告

———第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告。

第4部分:不确定度、统计学和限值建模

———第4-1部分:不确定度、统计学和限值建模 标准化EMC试验的不确定度;

———第4-2部分:不确定度、统计学和限值建模 测量设备和设施的不确定度;

———第4-3部分:不确定度、统计学和限值建模 批量产品的EMC符合性确定的统计考虑;

———第4-4部分:不确定度、统计学和限值建模 抱怨的统计和限值的计算模型;

———第4-5部分:不确定度、统计学和限值建模 替换试验方法的使用条件。

本文件代替GB/T6113.103—2008《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰功率》,与GB/T6113.103—2008相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:

———更新了规范性引用文件(见第2章,2008年版的第2章);

———删除了缩略语“参考转换因子”(见2008年版的3.2);

———删除了与“参考装置法”相关的内容(见2008年版的4.3);

———修改了图B.3和图B.4(见附录B,2008年版的附录B);

———增加了图B.5b)(见附录B)。 : 《

本文件使用翻译法等同采用CISPR16-1-32016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范

第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰功率》。

与本文件中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:

———GB/T6113.102—2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-2部分:无线电

Ⅰ

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GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

骚扰和抗扰度测量设备 传导骚扰测量的耦合装置(CISPR16-1-2:2014,IDT)

———GB/T6113.202—2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 骚扰功率测量(CISPR16-2-2:2010,IDT)

———GB/T6113.402—2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-2部分:不确定度、统计学和限值建模 测量设备和设施的不确定度(CISPR16-4-2:2014,IDT)

本文件做了下列编辑性修改:

———为了便于读者引用,将国际标准B.2.1.1中的CISPRNSA改为引用GB/T6113.104—2016的

NSA要求,并列入第2章。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利

。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC79)提出并归口。

本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、苏州泰思特电子科技有限公司、中国计量科学研究院、厦门海诺达科学仪器有限公司、北京大泽科技有限公司、中国合格评定国家认可中心、中国家用电器研究院、工业和信息化部电子第五研究所、东南大学、北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司、广州众测电子科技有限公司、大连产品质量检验检测研究院有限公司、江苏省电子信息产品质量监督检验研究院、广州市诚臻电子科技有限公司、浙江诺益科技有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、广州赛宝计量检测中心服务有限公司、宁波海关技术中心、江苏省计量科学研究院、威凯检测技术有限公司、广东中认华南检测技术有限公司、深圳市北测检测技术有限公司、中国质量认证中心。

本文件主要起草人:叶畅、谢鸣、靳冬、李滟、崔强、朱文立、周忠元、李立嘉、林京平、杨春荣、付君、梁吉明、徐澹、胡小军、陈嘉声、李楠、郑益民、黄雪梅、陈彦、何鹏、邓凌翔、曾博、卢炎汉、李光华、刘佳、蔡华强、亓新。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:

———2008年首次发布为GB/T6113.103—2008;

———本次为第一次修订。

Ⅱ

引 言

为规范电磁兼容测量、考虑测量不确定度和给出与测量相关的背景信息,以及为电磁兼容产品类标准的制修订奠定技术基础,GB/T6113规定了无线电骚扰和抗扰度测量设备、测量方法、测量不确定度技术要求以及计算限值的模型,其由四部分组成,第1部分为无线电骚扰和抗扰度测量设备规范;第2部分为无线电骚扰和抗扰度测量方法规范;第3部分为无线电骚扰和抗扰度测量技术报告;第4部分为不确定度、统计学和限值建模。

第1部分又分为6个部分:

———第1-1部分:测量设备。目的在于规定测量无线电骚扰的测量设备和断续骚扰测量的专用设备的性能和特性要求。

———第1-2部分:传导骚扰测量的耦合装置。目的在于规定射频骚扰电压和骚扰电流测量用辅助设备的特性和性能要求。

———第1-3部分:辅助设备骚扰功率。目的在于规定无线电骚扰功率测量用吸收钳的特性和校准方法要求。

———第1-4部分:辐射骚扰测量用天线和试验场地。目的在于规定辐射骚扰测量天线和试验场地的特性和性能要求。

———第1-5部分:5MHz~18GHz天线校准场地和参考试验场地。目的在于规定天线校准场地和参考试验场地的要求。

———第1-6部分:EMC天线校准。目的在于规定辐射骚扰测量天线的天线系数的校准程序和相关要求。

Ⅲ

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GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率

1范围

本文件规定了30MHz~1GHz频率范围内无线电骚扰功率测量用吸收钳的特性和校准方法。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T4365—2003电工术语电磁兼容[IEC60050(161):1990+A1:1997+A2:1998,IDT]

GB/T6113.104—2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备辐射骚扰测量用天线和试验场地(CISPR16-1-4:2012,IDT)

CISPR16-1-2:2003无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part1-2:Radiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatus—Ancillaryequipment—Conducteddisturbances)

CISPR16-2-2:2003无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-2部分:无线电骚扰和

抗扰度测量方法骚扰功率测量(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part2-2:Methodsofmeasurementofdisturbancesandimmunity—Measure-

mentofdisturbancepower)

CISPR16-4-2无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范

第4-2

部分:不确定度、统计学和

限值建模测量设备和设施的不确定度(Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods—Part4-2:Uncertainties,statisticsandlimitmodelling—Measurementinstru-mentationuncertainty)

3术语和定义、缩略语

3.1术语和定义

GB/T4365—2003界定的术语和定义适用于本文件。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ACA吸收钳装置(absorbingclampassembly)

ACMM 吸收钳测量方法(absorbingclampmeasurementmethod)ACRS吸收钳参考场地(absorbingclampreferencesite)

1

ACTS吸收钳试验场地(absorbingclamptestsite)CF吸收钳因子(clampfactor)

CRP吸收钳参考点(clampreferencepoint)DF去耦因子(decouplingfactor)

DR规定测量接收机共模阻抗与电流互感器之间去耦的去耦因子

(decouplingfactorthat

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specifiesthedecouplingofthecurrenttransformerfromthecommonmodeimpedanceofthemeasure-

mentreceiver) ( )

JTF夹具转换因子jigtransferfactorLUT受试线(leadundertest)

SAD辅助吸收装置(secondaryabsorbingdevice)SAR半电波暗室(semi-anechoicroom)

SRP滑轨参考点(slidereferencepoint)

4吸收钳设备

4.1概述

:

使用吸收钳进行骚扰功率测量是确定30MHz以上频段辐射骚扰的一种方法。该测量方法作为开阔试验场地(OATS)上测量骚扰场强的一种替代方法。吸收钳测量方法(ACMM)在CISPR16-2-2:2003的第7章中作了描述。

ACMM的测量系统包括

———吸收钳;

———辅助吸收装置;

———吸收钳试验场地(ACTS)。

图1给出了吸收钳测量方法的总体描述

,包括该方法所需的设备和设施以及校准和确认方法。本

章规定了ACMM所需的设备和设施要求。附录B描述了吸收钳的校准方法以及吸收钳和辅助吸收装置其他性能的确认方法。附录C规定了吸收钳试验场地的确认程序。吸收钳适合于某些类型设备的骚扰测量,这取决于受试设备(EUT)的结构和尺寸。应针对每一类别的设备规定严密的测量程序及其适用范围。如果EUT自身(不包括连接线缆)的尺寸接近波长的1/4,则可能产生直接的壳体辐射。仅有电源线作为外部线缆的EUT,其骚扰能力可以用起辐射天线作用的电源线所提供的功率来衡量。不考虑EUT的直接辐射,该功率近似等于用合适的吸收钳环绕电源线并沿其移动测得的最大功率。除了设备的电源线,其外部线缆,不管是屏蔽的还是非屏蔽的,也能以与电源线相同的方式辐射能量。吸

收钳也可用于这些线缆的测量。

有关ACMM应用的详细内容见CISPR16-2-2:2003的7.9。

4.2吸收钳装置

4.2.1吸收钳装置的描述

附录A描述了吸收钳的结构,并给出了典型示例。吸收钳装置包括以下5个组成部分:

———宽带射频电流互感器;

———宽带射频功率吸收体和受试线(LUT)的阻抗稳定器;

———铁氧体环的吸收套筒和附件,用于减小电流互感器到测量接收机的同轴电缆表面上的射频电流;

2

———吸收钳输出端与连接测量接收机的同轴电缆之间的6dB衰减器;

———连接测量接收机的同轴电缆。

吸收钳参考点(CRP),即吸收钳内电流互感器前端的纵向位置(见图A.2)。该参考点用于确定测量程序中吸收钳所在的测量位置。CRP应在吸收钳的外壳上标出。

4.2.2吸收钳因子和吸收钳试验场地的场地衰减

使用ACMM进行实际测量的示意图如图2所示。有关ACMM更详细的规定见CISPR16-2-2:

2003的第7章。

骚扰功率测量是以测量EUT产生的不对称电流为基础

,方法是在吸收钳的输入端使用一个电流

探头。环绕LUT的吸收钳的铁氧体将供电电源的骚扰与电流互感器相隔离。沿着拉长的LUT(作为传输线)移动吸收钳以寻找最大电流。吸收钳的输入阻抗通过该传输线转换到EUT的输出端。经过最佳的调整,可在电流探头处测得最大骚扰电流,即在测量接收机输入端测得的最大骚扰电压。

在这种情况下,吸收钳的实际钳因子CFact与钳的输出信号Vrec和被测量(即EUT的骚扰功率

PEUT)有关,其关系如式(1):

式中:

PEUT=CFact+Vrec (1)

PEUT———EUT的骚扰功率,单位为分贝皮瓦[dB(pW)];

Vrec———测得的电压,单位为分贝微伏[dB(μV)];

CFact———实际钳因子,单位为分贝皮瓦每微伏[dB(pW/μV)]。

理想情况下,在测量接收机输入端接收的功率电平Prec[dB(pW)]可用式(2)计算:

式中:

Prec=Vrec-10lg(Zi)=Vrec-17 (2)

Zi ———50Ω,测量接收机的输入阻抗;

Vrec———测得的电压,单位为分贝微伏[dB(μV)]。

从式(1)和式(2)可以得到EUT(发射)的骚扰功率PEUT与测量接收机的接收功率Prec之间的关系,

见式(3)。

PEUT-Prec=CFact+17 (3)

EUT的骚扰功率与测量接收机接收功率之间的理想关系定义为实际钳的场地衰减Aact(dB),见式

(4)。

Aact

≡PEUT

-Prec

=CFact

+17 ……(4)

实际钳的场地衰减取决于以下3个特性:

———钳的响应特性;

———场地特性;

———EUT的特性。

4.2.3吸收钳的去耦功能

当吸收钳的电流互感器测量骚扰功率时,环绕LUT的铁氧体环的去耦衰减就会产生不对称阻抗,并将电流互感器与LUT的远端隔离开来,该隔离减小了所连接电源的骚扰影响和远端阻抗的骚扰影响以及对被测电流的影响。这种去耦衰减称为去耦因子(DF)

吸收钳需要二次去耦,二次去耦是对电流互感器与接收机电缆的不对称(共模)阻抗进行去耦。它是通过在电流互感器到测量接收机之间的电缆上放置铁氧体环来实现。这种去耦衰减称为到测量接收机的去耦因子(DR)。

3

4.2.4吸收钳装置的要求

用于骚扰功率测量的吸收钳应满足以下要求:

a)吸收钳装置的实际钳因子CFact(见4.2.2中的定义)应按附录B规定的方法进行确定。实际钳

因子的不确定度应根据附录B的要求进行确定。

b)宽带射频吸收体和LUT的阻抗稳定器的去耦因子DF应根据附录B所描述的测量程序进行

验证。在整个频段上,去耦因子应至少为21dB。

c)电流互感器到吸收钳的测量输出端的去耦性能应根据附录B所描述的测量程序进行确定。

在整个频段上,到测量接收机的去耦因子DR应至少为30dB。30dB包含20.5dB的吸收钳衰减与9.5dB的耦合/去耦网络(CDN)衰减。

d)吸收钳外壳的长度应为600mm±40mm。

e)吸收钳输出端应连接大小至少为6dB的50Ω射频衰减器。

4.3吸收钳的校准方法及其相互关系

吸收钳校准的目的是为了在尽可能接近EUT实际测量的情况下确定吸收钳因子CF。然而,在

4.2.2中已表明,吸收钳因子是EUT、吸收钳特性和场地性能的函数。为了实现标准化(复现性)测量,校准方法应使用一个规定明确且具有性能复现性的试验场地,再加上具有复现性的信号发生器和测量接收机。在这种情况下,剩下的唯一变量就是被校吸收钳。

下面描述了两种吸收钳的校准方法及其各自的优点、缺点和适用范围(见表1)。图3给出了这两种可用方法的示意图。

一般来说,每一种校准方法都包含以下两个步骤。

首先,测量接收机通过一个10dB的衰减器直接从射频信号发生器(50Ω输出阻抗)得到一个作为参考值的输出功率Pgen[图3a)]。接着,使用以下两种可用校准方法之一,通过使用吸收钳在射频信号发生器和10dB衰减器均不变的情况下测量骚扰功率。

a)原始校准法 ) , 。 ,

原始校准法的校准布置如图3b所示在参考场地上配置一块大的垂直参考平面 根据定义该方

法可直接给出CF值,又由于原始校准法用于限值的确定,因此被作为参考。将LUT连接到垂直参考平面上的馈通连接器的中心,在垂直参考平面的另一侧将馈通连接器连接到信号发生器。按这种校准配置,依据附录B规定的测量程序,沿着LUT移动吸收钳,寻找每个频点上的最大值Porig。然后由式

(5)和式(6)就可分别得到最小的场地衰减Aorig和吸收钳因子CForig:

Aorig=Pgen-Porig

……(5)

和

CForig=Aorig-17 。

……(6)

由此得到的最小场地衰减Aorig大约在13dB~22dB范围之间

b)夹具校准法 ,

( )。

夹具校准法通过一个校准夹具来实现其长度能够容纳被校吸收钳和辅助吸收装置SAD 该夹

具为吸收钳提供一个参考结构[见图3c)]。在这种校准配置中,当吸收钳被固定在夹具中的某一个位置时,Pjig是频率的函数。场地衰减Ajig和吸收钳因子CFjig可分别由式(7)和式(8)得到:

Ajig=Pgen-Pjig (7)

和

CFjig=Ajig-17 (8)

附录B详细描述了上述两种可用的吸收钳校准方法。这两种校准方法在图1中给出了简要描述。图1还表明了吸收钳测量方法、吸收钳校准方法和参考场地的作用三者之间的关系。

4

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

注:吸收钳校准包括吸收钳、衰减器和线缆,它们需要作为一个整体进行校准。

通过夹具校准法得到的吸收钳因子(CFjig)与原始校准法得到的吸收钳因子CForig呈系统性的差异。因此,有必要在两者之间建立以下的系统关系。

5

夹具校准法的转换因子JTF可由式(9)计算:

……()

JTF=CFjig-CForig 9

()

每种类型的吸收钳的JTFdB将由吸收钳制造商确定。制造商或获得认可的校准实验室应按下

述方法确定JTF:取一个产品系列中的5件至少进行5次可重复的校准,其结果的平均值即为JTF。综上所述,原始校准法能直接给出CForig值。而夹具校准法只能给出CFjig,然后分别通过式(9)的

计算才能得到原始校准法的吸收钳因子。

具有不同几何结构、不同铁氧体排列和材料、不同电流探头和不同外壳材料的吸收钳需要对JTF进行单独确定。如果使用不同类型的夹具,例如较大的几何结构,还需要对JTF进行一次新的确定。

4.4辅助吸收装置

除了吸收钳的吸收部分外,还应将辅助吸收装置(SAD)直接放置在吸收钳的后面,以减小测量的不确定度。SAD的作用是在吸收钳提供的去耦衰减的基础上提供附加的去耦衰减。在校准和测量过程中,SAD应以与吸收钳同样的方式进行移动。为了使SAD能方便地移动,需要安装轮子。SAD的尺寸应使LUT在其中的高度与其在吸收钳中的高度保持一致。

SAD的去耦因子应按附录B描述的测量程序进行验证。SAD的去耦因子应同吸收钳一起进行测量。

注:新技术使得SAD的附加去耦功能集成到吸收钳里成为可能。因此,如果吸收钳本身已满足去耦因子的要求,则不必再用SAD。

4.5吸收钳试验场地(ACTS)

4.5.1ACTS的描述

ACTS适用于ACMM。ACTS可以在室外,也可以在室内,该设施包括以下部件(按照附录C的图C.1):

———用于放置EUT的试验桌;

———用于支撑吸收钳和EUT的连接线(即LUT)的钳滑轨;

———用于放置吸收钳到测量接收机之间的连接电缆的导轨;

———辅助手段,如帮助吸收钳移动的绳子。

所有以上提及的ACTS部件(不包括EUT试验桌)全部应按ACTS的确认程序进行测量。

钳滑轨离EUT一侧较近的一端作为滑轨的参考点(SRP,按照图C.1)。该参考点用来确定该点到吸收钳CRP之间的水平距离。

4.5.2ACTS的性能

ACTS具有以下性能:

a)物理方面:能为EUT和LUT提供特定的支撑手段。

b)电气方面:能为吸收钳和EUT提供一个理想的(从射频角度)场地,能为吸收钳的使用提供一个良好的测量环境[不会因为墙或支撑部件(如EUT试验桌、钳滑轨、导轨固定装置和绳)而导致发射失真]。

4.5.3ACTS的要求

以下要求适用于ACTS:

a)为了保证吸收钳能在钳滑轨5m长的范围内移动,钳滑轨的长度应为6m。

注1:为了实现测量的复现性,钳滑轨的长度至少为6m,钳扫描的长度至少为5m。由于钳滑轨的长度由扫描长度

)确定,因此要求钳滑轨的总长度为6m。

(5m)、SRP与CRP之间的空隙(0.15m)、吸收钳自身的长度(0.64m)再加上末端引线的固定长度(0.1m)来

b 钳滑轨的高度应为0.8m±0.05m。这意味着在吸收钳和SAD内的LUT与地平面之间的高度比钳滑轨高出数厘米。

c)放置EUT的试验桌和钳滑轨的材料应是(对电磁波)不反射和不导电的,且其介电常数近似

等于空气中的介电常数。按照此要求,放置EUT的试验桌从电磁的角度来说应是透明的。

d)用于沿着钳滑轨移动钳的绳子对电磁波也应是透明的。

注2:在300MHz以上,放置EUT的试验桌和钳滑轨的材料的影响十分显著。

e)场地的适用性[见4.5.2b)ACTS的电气性能]通过比较现场测得的钳因子CFin-situ和在吸收钳参考场地上用原始校准法得到的钳因子CForig两者之间的差值进行确认(按照附录C)。使用由校准实验室在校准证书上提供的钳因子也是允许的,然而,被用作ACTS确认所参考的钳因子应只能采用原始校准法确定。其差的绝对值ΔACTS应符合以下要求,见式(10):

30MHz~150MHz:<2.5dB;ΔACTS=CForig-CFin-situ (10)

150MHz~300MHz:由2.5dB线性减少到2dB;

300MHz~1000MHz:<2dB。

有关场地确认程序的更多细节见下面的规定。

4.5.4ACTS的确认方法

ACTS的特性按如下方法确认。

———ACTS物理方面的要求[见4.5.3a)和4.5.3b)]可由检查进行确认。

———ACTS电气方面的要求[见4.5.3e)]可根据原始校准法,通过比较被测吸收钳的钳因子CF和

在现场测得的钳因子CFin-situ进行确认(按照附录C)。

,研究已表明符合辐射发射测量要求的10mOATS或SAR可作为实施ACMM的理想场地。因

此可采用经确认的10mOATS或SAR作为ACTS电气性能确认的参考场地。相应地,如果得到确

认的10mOATS或SAR用作ACTS,则不必对场地的电气性能进行再确认。ACTS电气性能的确认程序在附录C中给出。

4.6吸收钳系统的质量保证程序

4.6.1概述

吸收钳和SAD的性能会随着时间的推移,因使用、老化或缺陷而发生改变。类似地,ACTS的性能也会因其结构的变化或老化的发生而改变。

如果已知最初的夹具钳因子,那么夹具校准法就可方便地用于质量保证程序。

4.6.2ACTS质量保证核查

ACTS得到确认后在该场地确定的场地衰减Aref的数据可作为参考数据使用。

在一段时间间隔后或者场地发生变化后,应重新进行场地衰减测量,并将测量结果同参考数据进行比较。

这种方法的优点是对ACMM的所有部件的评价能一次完成。

4.6.3吸收钳的质量保证核查

已得到确认的吸收钳,所确定的去耦因子和钳因子可作为参考数据。

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

在一段时间间隔后或者场地发生变化后,应通过测量去耦因子和通过使用夹具校准法测量钳因子,对这两个性能参数进行重新验证(按照附录B)。

4.6.4合格/不合格质量保证准则

有关质量保证试验的合格/不合格判定准则与这些测量参数的测量不确定度有关。这意味着如果这些参数的变化小于测量不确定度,则参数的变化是可以接受的。

图1吸收钳测量方法和相关的校准与确认程序总览

11

表1两种吸收钳校准方法的特性及其相互关系

校准方法的名称

适用的试验场地

使用的EUT

优点、缺点和说明

具体应用

原始校准法

ACRSa

大的垂直参考平面,在该参考平面背后连接信号发生器

优点:因为该方法是原始校准方法,因而被认为是参考方法。根据定义,该方法可直接给出CF值。

缺点:搬运大参考平面比较费力;需要ACRS。

说明:校准布置接近大型

EUT的实际测量

吸收钳的直接校准

夹具校准法

吸收钳校准夹具

夹具的其中一个垂直面,在此垂直面的后面连接信号发生器

优点:使用方便;不需要ACRS;复现性好。

缺点:不直接给出CF值,使用JTF计算CF。

说明:校准布置与实际测量布置差别较大

吸收钳的非直接校准;钳的质量保证核查

注:ACRS是一个经确认的10mOATS或SAR。

标引序号说明:

PEUT———EUT的骚扰功率,单位为分贝皮瓦[dB(pW)];

Vrec———测得的电压,单位为分贝微伏[dB(μV)];

CFact———实际钳因子,单位为分贝皮瓦每微伏[dB(pW/μV)];

Prec———接收的功率电平,单位为分贝皮瓦[dB(pW)]。

图2吸收钳试验方法的示意图

标引序号说明:

CForig,CFjig———吸收钳因子;

Porig,Pjig ———根据所选用的校准方法得到的测量功率值;Pgen ———通过10dB衰减器后信号发生器的输出功率。注:图3b)和图3c)分别对应表1中的两种方法。

图3吸收钳校准方法的示意图

附 录A

(资料性)

吸收钳的结构(见4.2)

吸收钳的结构示例

图A.1和图A.2描述了吸收钳的基本组成。4.2中描述的吸收钳的三个主要组成部分是电流互感器C,功率吸收体和阻抗稳定器D,以及吸收套筒E。D由数个铁氧体环组成,E由铁氧体环或管构成。电流互感器C的铁心为两个或三个D中使用的铁氧体环。电流互感器的次级线圈由单匝环绕铁氧体环的小型同轴电缆组成并按图A.1所示连接。电缆通过吸收套筒E至吸收钳上的同轴终端(可经过一个6dB的衰减器)。C和D紧密安装在一起,并沿着同一轴线方向,使其能够沿着受试线B移动。由于某些实际原因,吸收套筒E通常沿着吸收体D一侧安装。D和E都用来衰减流经引线上的不对称电流。

图A.2示出了性能经改进后的吸收钳的某些特征。一对金属半圆筒(1)安装在电流互感器C的磁环内侧壁,起电容屏蔽作用。这个圆筒被分成两半。绝缘管(2)把受试线架在变换器的中心。这个绝缘管从变换器的输入端一直延伸到吸收体D的第一个铁氧体环,它用于吸收钳的校准和测量线径较小的受试线。

使用合适的铁氧体制成的吸收钳,可覆盖30MHz~1000MHz的频率范围。

注:6dB的衰减器和测量电缆是吸收钳整体的组成部分。

图A.1吸收钳装置及其各组成部分

单位为毫米

标引序号说明:

B———受试线;

C———电流互感器;

D———吸收部分;

E———来自电流互感器的电缆上的吸收部分;1———一对金属半圆筒;

2———受试线B的中心定位导管;

3———同轴连接器(用于连接6dB衰减器)。

图A.2吸收钳的构造示例

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

15

B.1概述

附 录B

(规范性)

吸收钳和辅助吸收装置的校准和确认方法(第4章)

本附录给出了吸收钳和SAD的校准和确认方法。

B.2中给出了吸收钳的钳因子(CF)的校准方法(见4.3)。

B.3中给出了去耦因子DF和DR的确认方法。

B.2吸收钳装置的校准方法

下述两种方法都可以确定包括至少6dB的衰减器和接收机电缆在内的吸收钳的钳因子(CF)。由于吸收钳的去耦效果并不理想,所以吸收钳和电缆会互相影响。电缆的类型和长度可能会影响总的不确定度。因此校准时应将接收机电缆(吸收钳与测量接收机之间的连接电缆)包括在内。

B.2.1原始校准法

B.2.1.1校准布置和测量设备

校准布置如图B.1所示。校准时,所有设备应放置在ACRS内以避免对周围环境的影响。如果

ACRS没有金属接地平板,那么就需要使用一块典型尺寸为6m×2m的水平接地平板。

对于校准程序,一个符合GB/T6113.104—2016NSA要求的10mOATS或者SAR是一个有效

的ACRS。

校准配置由以下部分组成:

———

———钳的滑轨,由大约6m长的非反射材料构成,确保LUT在距地面0.8m±0.05m的高度上。这就意味着在吸收钳和SAD的内部,LUT到地平面的高度要比钳滑轨高出数厘米。

———

一块面积为2.0m×2.0m的垂直接地平板,其与金属接地平板相连,在其垂直对称轴上高度为0.87m的地方安装一个N型馈通连接器。该垂直接地平板放置于接近钳滑轨的前面,即被放置在称为吸收钳试验场地参考点(SRP)的位置上。

一根用于试验的绝缘LUT,其长度为7.0m±0.05m,直径为4mm(绝缘部分除外),该引线的一端被连接(例如焊接)到固定的馈通连接器上,另一端被连接到与金属(水平)接地平板相连的M型耦合去耦网络(CDN,见CISPR16-1-2:2003的图C.2)的相(L)线和中(N)线上;CDN的输出测量端端接50Ω(出于安全原因,CDN不能连接到电源上!)。基于现实考虑,宜使用一根柔软的LUT,CDN在高至40MHz~50MHz的频率范围为LUT的远端提供了一

个稳定的不对称阻抗。

———一个合适的非金属钳装置,该装置在钳滑轨的另一侧,可以轻微地拉直LUT。

———

———一个SAD,位于离被校钳50mm处的钳滑轨上。该辅助装置可能是一个去耦因子DF等于或大于第4章规定的可移动的铁氧体钳。

在垂直接地平板附近有一个对电磁波透明的材料组成的缓冲器以保证CRP到垂直接地平板的距离不小于150mm。

注:通过采用同轴电缆(例如RG-58)的外屏蔽层,这种方法可以满足4mm直径要求。

一台测量接收机或者网络分析仪用来测量信号发生器和吸收钳的输出。在吸收钳输出端测得的信号电平应比信号发生器关断时在该处测得的环境信号电平高40dB。测量系统的非线性应小于0.1dB。

作为参考测量,测量接收机或者网络分析仪(NA)的跟踪信号发生器的输出通过连接有10dB衰减器的同轴电缆同NA的输入端相连接。

B.2.1.2校准程序

( 一个LUT用的非金属导向装置安装在被校吸收钳的前端,使LUT能从电流互感器的中间通过

图B.2)。

将被校吸收钳和SAD一起放置在钳滑轨上

,如图B.1所示

。被校吸收钳的电流互感器朝向垂直接

地平板方向。电流互感器的前边沿是钳参考点(CRP),制造商应给出该点的标识。吸收钳应放置在使CRP和垂直地平板之间距离为150mm的地方。LUT穿过两个钳后,在钳滑轨的尾部应通过适当的非金属卡线装置被轻微的拉直。LUT连接到CDN之前不应接触到金属接地平板。

NA的输出通过同轴电缆和10dB的衰减器连接到馈通连接器。吸收钳的接收电缆连接到NA的输入端。在整个校准过程中,应将测量接收机电缆悬浮,使其总是保持与水平接地平板的间距至少为

200mm。

场地衰减测量,在

60MHz以下的频率范围,步长为1MHz;60MHz~120MHz频率范围,步长为

2MHz;120MHz~300MHz频率范围,步长为5MHz;300MHz以上,步长为10MHz。

测出沿着钳滑轨以合适的速度一起移动两个钳(吸收钳和SAD)时场地衰减的最小值。吸收钳可以通过非金属的绳子牵引。吸收钳的移动速度应保证在小于10mm移动距离内可以测量到每个频率的场地衰减。

吸收钳装置的钳因子CForig由4.3中的式(5)和式(6)通过钳场地衰减计算得到。

B.2.2夹具校准法

B.2.2.1吸收钳校准夹具规范

如第4章所述,吸收钳校准夹具用于吸收钳的校准。该夹具用来测量吸收钳和SAD在一个50Ω测量系统中的插入损耗。应注意,空夹具的特征阻抗并不是50Ω。夹具校准法的测量使得被测的插入损耗可以独立于环境。夹具的尺寸以及被校吸收钳的布置如图B.3~图B.5所示。

B.2.2.2校准程序

( 一个LUT用的非金属导向装置安装在被校吸收钳的前端,使其能从电流互感器的中间通过

图B.2)。将吸收钳放置在夹具中,且CRP到垂直法兰的距离为30mm,如图B.3和B.4所示;同时SAD的尾部到另一个垂直法兰的距离也为30mm。LUT用香蕉插头连接到垂直法兰的馈通连接器上。

插入损耗通过NA进行测量。吸收钳输出端测得的信号电平应比环境电平高40dB。插入损耗测

量的非线性应小于0.1dB。

NA的输出通过同轴电缆和10dB的衰减器连接到NA的输入来校准测量布置。

当测量布置被校准后,将NA的输出通过同轴电缆和10dB衰减器连接到位于CRP位置上的夹具一端的馈通连接器上。CRP对面的馈通连接器端接50Ω。吸收钳的输出端通过6dB的衰减器和接收机电缆连接到NA的输入端。接收机电缆上也应使用SAD,SAD的使用位置如图B.3和图B.4所示。插入损耗测量,60MHz以下的频率范围,步长为1MHz;60MHz~120MHz频率范围,步长为

2MHz;120MHz~300MHz频率范围,步长为5MHz;300MHz以上,步长为10MHz。

夹具校准法的钳因子CFjig用插入损耗由式(7)和式(8)计算得到。制造商至少应确定在4.3中所定义的夹具转换因子JTF,这样由式(9)就可以计算得到这种类型吸收钳的CForig。

B.2.3吸收钳校准的测量不确定度

吸收钳校准的不确定度应包含在校准报告中。校准报告应考虑以下的不确定度因素:

———原始校准法:

●测量设备的不确定度;

●吸收钳的输出(带有6dB衰减器的接收机电缆)与测量设备之间的失配,以及;

●校准的可重复性,包括以下因素的影响:例如电流互感器内LUT对中,到网络分析仪的接收机电缆的引导。

吸收钳应满足去耦因子DF和DR的最基本要求。

———夹具校准法:

●钳因子CF的不确定度;

●测量设备的不确定度;

●吸收钳的输出(带有6dB衰减器的接收机电缆)与测量设备之间的失配,以及;

●校准的可重复性,包括如下因素的影响:例如电流互感器内LUT对中。

注:假设要求的与原始校准法相关的过程的测量设备不确定度足够的小以至于对夹具校准法的不确定度没有明显的贡献。

吸收钳应满足去耦因子DF和DR的最基本要求。

有关骚扰功率测量的测量设备不确定度评估的详细指南见CISPR16-4-2。

B.3去耦因子的确认方法

B.3.1带有辅助吸收装置的吸收钳的去耦因子DF

DF的测量方法适用于带有辅助吸收装置的吸收钳,吸收钳制造商需要具备这种条件,并将该方法作为质量管理的一种手段。

用吸收钳校准夹具测量去耦因子DF(见图B.3、图B.4和图B.5)。对于参考测量和被校吸收钳的测量,DF的测量均采用50Ω的测量系统。由于当钳插入夹具中时,夹具的阻抗会改变,因此空夹具的参考值可能会给出一个实际不存在的测量值。应注意:空夹具不是一个50Ω的测量系统!

测量DF的程序如下:从图B.6可以看出使用频谱分析仪需分两个测量步骤。首先,进行参考测量,此时,通过两个10dB的衰减器来测量信号发生器的输出电平,得到Pref;然后按B.2.2.2的描述来放置带有SAD的吸收钳。在夹具两边的连接处使用10dB的衰减器。夹具的垂直法兰到被校吸收钳

的参考点(钳上的CRP)以及到其末端的距离应为30mm,此时可测得输出电平Pfil,因此DF可由

式(B.1)确定:

,

DF=Pref-Pfil

。 (B.1)

在所关注的频段内带有SAD的吸收钳的DF至少应为21dB

注:一般来讲,SAD本身的DF约为15dB。

可用NA实施上述测量。在这种情况下,如果NA所实施的校准是在连接夹具的接口上进行,那么就可省去衰减器。

,用吸收钳校准夹具测量去耦因子DR(见图B.3、图B.4和图B.5)。吸收钳制造商需要具备这种条

B.3.2吸收钳去耦因子DR

件并将该方法作为质量管理的一种手段。

吸收钳DR的测量程序如下(见图B.6和图B.7)。为了测量穿过电流互感器的同轴电缆上的不对

称电压,按照B.2.2.2,将不带有SAD的吸收钳放置在夹具中。用一根短的同轴电缆将测量输出端与A

型CDN相连(见CISPR16-1-2:2003的图C.1)。CDN放置在金属接地板上。用一个50Ω负载端接夹

具,端接位置位于吸收钳CRP的相反方向。

图B.6表明,首先使用接收机进行参考测量。通过使用两个10dB的衰减器测量信号发生器的输出电平,得到Pref。

然后,按图B.7布置吸收钳。通过10dB的衰减器将信号发生器与其中一个夹具(最靠近吸收钳

CRP的一端)相连接。另外一个夹具端接50Ω。吸收钳输出端与CDN相接。CDN的测量输出端通过一个10dB的衰减器与接收机相连,CDN的输出端端接50Ω,此时可测得输出电平Pfil。因此可由

式(B.2)计算DR:

,

DR=Pref-Pfil

……(B.2)

在所关注的频段

的衰减。

吸收钳的DR应至少为30dB。该30dB包括吸收钳20.5dB的衰减和CDN9.5dB

可用NA实施上述测量。在这种情况下,如果NA所实施的校准是在连接夹具与CDN的接口上进行,那么就可省去衰减器。

图B.1原始校准法的试验场地

单位为毫米

注:当参考装置使用同轴电缆时,开槽的宽度应修正为同轴电缆的直径。

图B.2受试线对中定位导向装置的位置

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

单位为毫米

17

图B.3校准夹具的侧视图

单位为毫米

图B.4夹具的俯视图

单位为毫米

注:底边需要与金属接地板搭接。

a)A型垂直法兰(SAD侧)

单位为毫米

注:底边需要与金属接地板搭接。

b)B型垂直法兰(钳EUT侧)

图B.5夹具垂直法兰的视图

a)参考测量框图

b)吸收钳和SAD放置在夹具中的测量

图B.6去耦因子DF的测量布置图

图B.7去耦因子DR的测量布置图

GB/T6113.103—2021/CISPR16-1-3:2016

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C.1概述

附 录C

(规范性)

吸收钳试验场地的确认(第4章)

本附录详细叙述了ACTS的确认方法。

ACTS的验证是通过比较两个因子来实现的(见4.3和附录B),即经过校准的吸收钳因子CF和在

ACTS现场用原始校准法测得的吸收钳因子CFin-situ。

C.2用于场