混响室中的抗扰度测试

在当今的EMC测试领域,混响室测试在汽车、军标、航空航天等行业得到了较大的关注。为了符合各种标准的混响室抗扰度测试要求,Rohde ＆ Schwarz公司提供了完美的测试系统解决方案。本文对混响室的原理,校准,EUT验证和抗扰度的测量方法进行了阐述。     

影响电磁混响室辐射抗扰度测试结果重复性的因素分析

电磁混响室的系统造价低,测试时间短,对真实电磁环境的模拟更有效,在电磁兼容测试中,其测试准确性、不确定度等方面具有独特的优势,因而已被大量用于辐射抗扰度测试,但测试中的一些细节有待深入研究,其中关键问题之一是测试结果的重复性。为此,利用清华大学建造的混响室实验研究了发射天线和接收天线位置、工作区等对辐射抗扰度测试校准参...     

混响室连续搅拌工作模式下的辐射抗扰度测试方法

针对目前国内外标准中关于混响室连续模式条件下电子设备辐射抗扰度测试实验的缺失,为了得出一套合理的、具有良好重复性的连续模式测试方法,利用混响室对电子设备进行辐射抗扰度测试,通过对型号为FX7302的心电图机进行辐射抗扰度实验,以心电图机输出屏幕的波形变化作为是否受到干扰的依据。通过大量实验探究了连续搅拌时统计平均时间参数以及搅拌器旋转速度对测试结果的影响,将混响室不同模式测试结果进行对比分析,得出连续模式测试结果的重复性要优于步进模式的重复性;同时无论搅拌器采用何种搅拌速度,其测试结果均低于步进模式;随着搅拌速度的增快,电子设备的抗扰度阈值有下降趋势。     

微机保护装置抗扰度试验中辅助设备的电磁兼容

在按照IEC60255-22系列产品标准(等效GB/T14598)所进行的微机保护电磁兼容抗扰度试验中,有许多项目需要用到辅助设备(AuxiliaryEquipment,以下简称AE)。纵使在受试设备(EUT)和AE之间使用了去耦合网络(约能衰减20～30dB),结果发现仍会有相当程度的干扰施加到AE上,如果AE的抗扰度很差,那么将无从判断受试设备(EUT)在施加干扰时的性能,因此必须选择抗扰度较好的AE,以保证得到对EUT的正确评价。该文提出了一种应用电磁元件搭建AE网络的方法,并对其优缺点进行了分析。     

微机保护装置抗扰度试验中辅助设备的电磁兼容

在按照IEC60255-22系列产品标准(等效GB/T14598)所进行的微机保护电磁兼容抗扰度试验中,有许多项目需要用到辅助设备(Auxiliary Equipment,以下简称AE).纵使在受试设备(EUT)和AE之间使用了去耦合网络(约能衰减20～30 dB),结果发现仍会有相当程度的干扰施加到AE上,如果AE的抗扰度很差,那么将无从判断受试设备(EUT)在施加干扰时的性能,因此必须选择抗扰度较好的AE,以保证得到对EUT的正确评价.该文提出了一种应用电磁元件搭建AE网络的方法,并对其优缺点进行了分析.在后来的一系列试验中证明,这种AE网络达到了较好的抗扰度效果.然后,又对微机型测试仪的电磁兼容性能作了分析,并提出了一些抗干扰措施.     

产品的电磁兼容设计（二）

产品的电磁兼容性是当前的热门话题,人们不仅关心国际务内的电磁兼容标准,关心电磁兼容的测试方法,人们更加关心产品的电磁兼容设计,因为它涉及了产品在市场上的销售和竞争。为了帮助读解决方面的难题,我撰写了这篇章,分三部分来叙述,分别是产品骚扰的抑制方法,提高产品的抗扰度方法和产品内部的电磁兼容设计。     

电机的电磁兼容问题

电磁兼容作为一门边缘学科，其应用越来越广泛，本文介绍电机的电磁兼容问题、国内外研究现状及实用的电磁兼容技术。     

电力系统电磁兼容的技术问题

说明了电力系统电磁兼容问题分为两大类，电力系统对其它系统的电磁干扰和环境评估；电力系统内部的干扰控制与解决抗扰性的问题的方式，提出了电力系统进行电磁兼容研究的技术手段。     

电磁兼容抗扰度试验的探讨

介绍了电磁兼容抗扰度试验主要开展的项目和应遵循的规则,分析和研究了试验中的被试品在进行电磁兼容试验过程中暴露出的问题,总结了不同电磁兼容抗扰度试验对送检设备的影响和为通过上述实验可采取的措施,提出了提高产品电磁兼容性的建议。     

混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试

针对传统屏蔽效能定义的测试方法存在的不足,提出了混响室条件下基于统计特性的屏蔽效能测试方法,并从理论上阐述了其优越性。应用仿真软件FEKO对屏蔽体电场强度数据采集方式进行了仿真计算,结果表明选择中轴线采样能够有效反映屏蔽体的屏蔽特性。开发了基于统计意义和多点数据采集的混响室屏蔽效能测试系统,研究了尺寸为800 mm×700 mm×1000 mm的小屏蔽体在不同缝隙尺寸下的屏蔽效能。同时通过对传统定义和统计定义下屏蔽效能重复性测试,结果表明,混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试方法相比传统测试手段具有更好的重复性,更加适于工业应用。     

混响室测试区场均匀性分布规律仿真分析

为了研究混响室工作区(或称测试区)场均匀性分布规律,用电磁仿真软件FEKO建立了混响室的物理模型。采用矩量法结合物理光学法,计算混响室测试区24个位置的电场强度,比较得出的3个大小不同测试区电场的标准偏差,发现工作区域2的标准偏差小于工作区域1的标准偏差,而工作区域3的标准偏差小于工作区域2的标准偏差,这说明电场的均匀性随测试区体积的减小而提高,越靠近工作区的中央电场均匀性越好,用于进行电磁兼容测试的待测物最好放在工作区的中央位置。     

混响室校准测试

混响室用于辐射干扰测试,以其造价便宜、测试重复性好等优点越来越受到广泛的重视,深入开展混响室的优化设计、测试方法、统计理论等方面的研究,可为更规范应用混响室测试方法提供科学的依据。为研究混响室在使用之前需要进行的校准测试,以评估其性能,并获得几个重要的校准参数,利用清华大学建造的混响室,从场均匀性,天线校准系数,品质因数等方面评价空腔混响室的性能。进行4次测试的结果表明设计的混响室品质因数高,电场均匀性良好。测试的重复性非常好,建造的混响室能够很好的用于电磁兼容测试。     

频率搅拌嵌套混响室法箱体屏蔽效能计算与测试

为实现对小尺寸箱体电磁屏蔽效能的测试,对嵌套混响室法在频率搅拌方式下的测试原理进行了分析,并从散射参数的定义出发,推导了屏蔽效能的计算方法。根据该方法,在某大型混响室内构建测试系统,利用喇叭天线与制作的单极子天线,对体积为1 m×0.8 m×0.7 m的箱体屏蔽效能进行了测试。测得的S21参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性,而S22参数验证了混响室内测得的天线反射系数要高于其实际真值。进一步数据处理表明:屏蔽效能测试结果与天线位置的选取无关,利用改进后的屏蔽效能计算式可有效消除天线类型对测试结果的影响,这将大大提高测试的可重复性。     

振动型本征混响室场均匀性仿真分析

为比较分析振动本征混响室与机械搅拌混响室的场均匀性性能,针对振动型本征混响室(VIRC)腔壁不断振动的特点,提出了一种振动型本征混响室的场均匀性建模与仿真方法。将腔壁振动等效为多个细小腔壁在振动方向上随机振动,并将一个腔壁振动的混响室离散化为多个固定外形的混响室,则计算全部固定外形混响室中工作区域的电场即可获得振动型本征混响室的场均匀性。由此建立了振动型本征混响室的矩量法数值模型,进行低频段(200~400 MHz)的场均匀性仿真,并采用电场分量柱状图与Rayleigh分布概率密度曲线一致性比较的方法论证了建模与仿真的有效性。然后在200~400 MHz范围内将振动型本征混响室与同体积同外形的机械搅拌混响室进行场均匀性仿真对比,发现前者比后者的场均匀性标准偏差低0.5 dB以上,从而证明了在同体积同外形腔室结构条件下,振动型本征混响室较机械搅拌混响室能更有效的改善混响室的低频段性能。     

采用替代法的电磁混响室辐射发射测试

电磁混响室已被大量用于辐射抗扰度测试,但在辐射发射测试方面还有待深入研究。替代法是电波暗室中常用的辐射总功率测量方法,其测试准确度高、重复性好。为此,使用各种标准天线作为被试品,通过计算仿真和试验测量,研究替代法用于混响室辐射总功率测试的可行性,在此基础上选取替代法的标准辐射源,明确基于标准辐射源的辐射总功率计算方法。...     

混响室散射场条件下的场线耦合数值计算

为探究混响室(reverberation chamber,RC)散射场条件下的电磁场与导线之间的耦合规律,利用矩量法对混响室散射场条件下的场线耦合规律进行了仿真研究。根据谐振腔理论,分析了理想情况下混响室腔体内的电磁环境,利用电磁仿真软件FEKO构造与真实混响室尺寸1:1的仿真模型,并在仿真模型的测试区域内放置不同长度、形状的导线,通过数值计算对导线中的平均感应电流进行仿真计算。数据结果表明:导线中的平均感应电流呈谐振分布;当导线弯曲时,平均感应电流的分布与直导线情况相同;当导线出现折点时,折点处为平均感应电流极小值,折点两侧平均感应电流反向。     

混响室接收天线校准系数和插入损耗测试分析

电磁混响室的系统造价低,测试时间短,对真实电磁环境的模拟更有效,在电磁兼容测试中,混响室在测试的准确性、可重复性以及测试不确定度等方面具有独特的优势。混响室在使用之前需要进行校准测试,以评估其性能,并获得几个重要的校准参数,其中接收天线校准系数和插入损耗是进行辐射发射测试前必需获得的参数。为了检验混响室测试的可重复性,利用清华大学建造的混响室,对混响室校准时的接收天线校准系数和插入损耗进行了实验研究。详细研究了发射天线位置、指向对其的影响。研究表明,发射天线位置、指向对校准的可重复性影响很小。实验结果证明了所用混响室能够产生时间和空间均很均匀的电磁场分布,能够满足测试要求。     

声学散射体对混波室独立采样点的影响

为研究散射体对独立采样的影响,已提出了一种利用基于声学理论的Schroeder散射体来增加低频时的独立采样点数的方法,以改善混波室在低频时的性能。通过时域有限差分(FDTD)数值仿真与实验相结合,给出了不同频率散射体加入到装有搅拌器的混波室的前后采样点功率密度的相关系数以及相应的独立采样点;分析了数值仿真与实验的结果,给出了加入散射体前后天线校准因子(ACF)随频率的变化关系。结果证明散射体能有效增加混波室在低频时的独立采样点数,为改善混波室的低频性能提供了思路。