電磁兼容測試（shì）中『試驗桌』對輻射騷擾測量的影響

隨著各國（guó）電磁兼（jiān）容標準的推廣和（hé）實（shí）施，人們越來越重視產品的（de）電磁兼容性問題，各大（dà）電子設備製（zhì）造商也越來越注重產品的電磁（cí）兼（jiān）容性（xìng）測試，特別是電磁輻射騷（sāo）擾是否達到相（xiàng）關標（biāo）準要求。在（zài）輻射騷擾測試中，場地對（duì）測（cè）試結果的影響非常明顯。在不同的測試場地，相同的儀器儀（yí）表會得到不同的測（cè）量結果，所以各（gè）個（gè）暗室的（de）測試數據存在著差異。    EN55022:2010是歐洲旨在對適用（yòng）範圍內的信息技術設備無線電騷擾電平（píng）給出統一要求的試驗標準，規定（dìng）了（le）騷擾限值、測量方法、運行條件和結果的處理要求。EN 55022:2010 輻射騷擾試驗中，台式設備要求放置在非金屬的桌（zhuō）子上，如圖1所示。標準中（zhōng）隻提到桌麵的（de）大小（xiǎo）通常為（wéi）1.5m×1.0m，而對（duì）試驗桌的材質沒有明確規定。由（yóu）於不（bú）同材料製作的（de）試（shì）驗桌介電常數不（bú）同，導致輻射騷（sāo）擾測試結果不同。本文就試（shì）驗桌對輻射騷擾測量的影響進行定量分析（xī）。

1 試驗桌對場地性能的影響

EN 55022:2010 規定，輻（fú）射騷擾試驗要在開闊試驗場地進行。開（kāi）闊試驗場地（dì）應平坦、無架空電（diàn）力線、附近無反射物，場地足夠大，以（yǐ）便能在規定距離處放置天線，並使天線、受測（cè）設備和反射物體之間有足夠的間隔（gé）。但（dàn）是隨著社（shè）會的發展（zhǎn），要尋找一塊符合要求的理（lǐ）想場地十分困（kùn）難，所以電（diàn）波暗室作為開闊試驗場的可替換（huàn）場地被廣（guǎng）泛應用。標準中規定，歸一化場（chǎng）地衰減（簡稱NSA）是證明電波（bō）暗室是否能獲得有效結果的（de）關鍵指標。電波暗室是為模擬開闊試驗場地（dì）而建造的，電波暗室的歸一化場地衰減應該與開闊場地的差值小於4dB，以證明兩者的相似程度。
采用歸一化場地衰減試驗方法驗證試驗桌對試驗結果的影響（xiǎng），如圖2所示。

在10m暗室無測試（shì）桌的情況下，用信號源分別通過雙錐天線（頻率30~250MHz）和對數天線（頻率（lǜ）250~1000MHz）發（fā）射電磁波。用接（jiē）收機和另一組雙錐（zhuī）天線和對數天線測得一組場地衰減數據。歸一化（huà）場（chǎng）地衰減的計算公式

AN = VT - VR - AFT - AFR - ΔAFTOT

式中：VT —— 發（fā）射天線輸入（rù）電壓，dBμV； VR —— 接（jiē）收天線輸出電壓，dBμV； AFT —— 發射天（tiān）線的天線係數，dB； AFR ——接收天線的天線係數，dB；

ΔAFTOT —— 互阻抗（kàng）修正係數，dB（僅（jǐn）適用 於用偶極子天線測量、且（qiě）測量距（jù）離為 3 m 時的情況（kuàng）， 除此之外，ΔAFTOT = 0）

表 1 雙（shuāng）錐天（tiān）線和對數天線測得的場地衰減數據

表 1 中，Aideal 為標準的歸一化場地衰減值，偏差為 Aideal 減去 AN，且均小於 4 dB。

然後（hòu）分別在采用泡沫桌和木（mù）桌情（qíng）況下測得另兩組場地衰減數據，如圖 3 和圖 4 所示。

圖 3 泡沫桌場地衰減數據測量之一

圖4 木桌場地衰減（jiǎn）數據測量之一 

對三組（zǔ）場地衰減（jiǎn）數據進行比較，如圖 5 所示。 

圖 5 場地衰減數據比（bǐ）較

現將同一信號源分別放置在泡沫桌（如圖 6 所示）和木桌（如圖 7 所（suǒ）示）上，接收（shōu）天線在距離信號源 10 m 處分別測量輻射騷擾。

圖（tú） 6 泡沫（mò）桌場地衰減數（shù）據測量之二

圖 7 木桌場地衰減數據（jù）測量之二

測試得到的數據如圖 8 所示。

從圖 8 中可看出，在頻率（lǜ）範圍 700~900 MHz 輻射騷擾試驗結（jié）果存在較大差異，其中在 800 MHz 處差異達（dá）到了 5.3 dB，而在 GB/T 6113.402-2006《無線（xiàn）電騷擾和抗擾度測量設備和測量（liàng）方法規範第 4-2 部（bù）分：不確定度、統計學和限值建模測量設（shè）備和設施的不確定度》中提（tí）到，輻射騷（sāo）擾測（cè）量的不確定度最大允許值為 5.2 dB。可見（jiàn）不同材質試驗桌造成的輻射騷（sāo）擾差異超出了標準規定的不確定度。

從圖 5 和圖（tú） 8 中不（bú）難看出，不同材質（zhì）的試驗桌產生最大差異的頻率相（xiàng）同（tóng），均在 700~900 MHz 之間。
由前述歸一化場衰減的計算公式可以得出：
     VR = VT - AFT - AFR - ΔAFTOT - AN

因泡沫的介電常數接近空氣，比木頭小，所以暗室使用泡沫桌時測得的場地衰減數（shù）據與無測試桌相似；而當暗室使用木桌時，測得的場地衰減數（shù）據與無測試桌時（shí）的數據存在較大差（chà）異。因木（mù）桌（zhuō）較大的介電常數使圖 5 中使用木桌的暗室場地衰減 AN 偏大， 在AFT、AFR、ΔAFTOT 不變的情況下接收機（jī）測得的最大測量電平值 VR 將減小。
所以，當（dāng）電波暗（àn）室使用（yòng）木桌或其（qí）他較大介（jiè）電常數材質製作的試驗桌（zhuō）等輔（fǔ）助設施時，會使場地衰減（jiǎn）AN 增大而導致接收機測得的電場強度減小，使測試結果造成差異。試驗桌等輔助設備是試驗場地有效性中不可分（fèn）割的一部分，因此建議，在選擇暗室輔助設施時（shí）選擇介電常（cháng）數小（xiǎo）的材質，並進行場地衰減的測量（liàng）比較，以（yǐ）保障各暗室測量結果的一（yī）致（zhì）性（xìng）。