中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范

JJF1899—2021

電磁混響室空間場(chǎng)強(qiáng)評(píng)價(jià)方法

EvaluationMethodsforFieldStrengthinElectromagnetic

ReverberationChambers

2021-02-23發(fā)布2021-08-23實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

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電磁混響室空間場(chǎng)強(qiáng)評(píng)價(jià)方法

1范圍

本規(guī)范規(guī)定了在的頻率范圍內(nèi)對(duì)符合

200MHz~18GHz,GB/T17626.21—2014

定義的電磁混響室簡(jiǎn)稱混響室也稱混波室空間場(chǎng)強(qiáng)特性的評(píng)

[IEC61000-4-21](,)

價(jià)方法

。

2引用文件

本規(guī)范引用了下列文件

:

電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)混波室試驗(yàn)方法

GB/T17626.21(IEC61000-4-21)

凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)范凡不注日期的引用文件

,;,

其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)范

()。

3術(shù)語(yǔ)

下列術(shù)語(yǔ)適用于本規(guī)范

。

場(chǎng)均勻性

3.1fielduniformity

對(duì)電磁場(chǎng)場(chǎng)均勻程度的描述

。

工作空間

3.2workingvolume

電磁場(chǎng)的場(chǎng)均勻性滿足指標(biāo)要求的空間

。

固有場(chǎng)不確定度

3.3intrinsicfielduncertainty

混響室內(nèi)電磁場(chǎng)的隨機(jī)性對(duì)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量不確定度的貢獻(xiàn)

,。

注:電磁波在混響室內(nèi)傳播會(huì)發(fā)生大量反射,這使得混響室內(nèi)的電磁場(chǎng)具有很強(qiáng)的隨機(jī)性,顯

著影響混響室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確度。為減小這種隨機(jī)性,會(huì)在不同的攪拌器步進(jìn)位置重復(fù)

測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)幅值并取其平均值作為混響室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的結(jié)果。各個(gè)攪拌器步進(jìn)位置測(cè)量結(jié)果

的標(biāo)準(zhǔn)差即為固有場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度,表征了各攪拌器步進(jìn)位置測(cè)量結(jié)果平均值的分散程度。

4概述

混響室是一個(gè)金屬腔體其內(nèi)壁為高電導(dǎo)率電磁波反射材料通常配有用于改變混

,,

響室內(nèi)電磁環(huán)境的可旋轉(zhuǎn)的高電導(dǎo)率的攪拌器利用混響室中攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)改變混響室

。

中的電磁環(huán)境當(dāng)在足夠多的攪拌器步進(jìn)位置上測(cè)量并平均后得到的場(chǎng)強(qiáng)是統(tǒng)計(jì)上均

,,

勻各向同性的混響室主要應(yīng)用于輻射發(fā)射測(cè)試電子設(shè)備的抗擾度試驗(yàn)以及電纜

、。、、

連接器和機(jī)箱的屏蔽效能測(cè)試

。

注:攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)也就是場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的平均次數(shù),也稱為混響室的采樣數(shù)。

5計(jì)量特性

混響室場(chǎng)均勻性的限值要求見(jiàn)表

1。

1

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表1場(chǎng)均勻性限值要求

頻率范圍相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差限值要求

時(shí)為隨頻率增加線性減小

200MHz3.67dB,

200MHz~400MHz至的

400MHz3dB

400MHz~18GHz3dB

注:相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差具體的計(jì)算方法詳見(jiàn)。

7.2.6

6評(píng)價(jià)條件

環(huán)境條件

6.1

環(huán)境溫度

:(20±10)℃;

相對(duì)濕度

:≤80%;

供電電源

:(220±11)V,(50±1)Hz。

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

6.2

場(chǎng)強(qiáng)探頭

6.2.1

頻率范圍

:200MHz~18GHz;

場(chǎng)強(qiáng)范圍

:10V/m~300V/m;

場(chǎng)強(qiáng)幅度測(cè)量線性度

:±0.5dB;

具有XYZ三軸分量測(cè)量能力

、、。

功率計(jì)

6.2.2

頻率范圍

:200MHz~18GHz;

功率測(cè)量范圍

:-50dBm~+20dBm;

最大允許誤差

:±3.0%。

信號(hào)發(fā)生器

6.2.3

頻率范圍

:200MHz~18GHz;

輸出功率電平范圍

:-60dBm~+10dBm;

功率電平最大允許誤差

:±1.0dB。

功率放大器

6.2.4

頻率范圍

:200MHz~18GHz;

輸出功率

:≥5W;

諧波

:<-15dBc。

定向耦合器

6.2.5

頻率范圍

:200MHz~18GHz;

耦合度

:20dB;

方向性

:≥40dB;

最大輸入功率

:>10W;

主輸出端口的電壓駐波比

:≤1.2。

2

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7評(píng)價(jià)項(xiàng)目和方法

評(píng)價(jià)項(xiàng)目工作正常性及混響室場(chǎng)強(qiáng)均勻性

:。

工作正常性

7.1

所有測(cè)量用設(shè)備通電按技術(shù)說(shuō)明書規(guī)定時(shí)間預(yù)熱被評(píng)價(jià)混響室應(yīng)能正常工

7.1.1,。

作包括攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)正常屏蔽門接口板狀態(tài)正常

,,、。

將結(jié)果記錄在附錄表中

7.1.2AA.1。

混響室場(chǎng)強(qiáng)均勻性

7.2

按圖連接設(shè)備清空工作空間將場(chǎng)強(qiáng)探頭放在混響室內(nèi)工作空間的一個(gè)頂

7.2.11,,

點(diǎn)上工作空間的位置和大小由混響室使用者根據(jù)使用需要指定發(fā)射天線應(yīng)朝向混響

。,

室的一個(gè)角落或朝向攪拌器評(píng)價(jià)時(shí)天線方向應(yīng)與實(shí)際使用時(shí)一致

。。

圖混響室場(chǎng)強(qiáng)均勻性評(píng)價(jià)儀器連接圖

1

參照表設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率對(duì)于起始頻率f應(yīng)大于或等于混響室

7.2.22。s,

的最低可用頻率最低可用頻率通常被估算為稍高于混響室的最小諧振頻率的倍諧

。3。

振頻率根據(jù)式計(jì)算

(1)。

?l?2?m?2?n?2

Flmn=?÷+?÷+?÷

,,150èL?èW?èH?(1)

式中

:

Flmn諧振頻率

,,———,MHz;

lm和n模式指數(shù)至少兩個(gè)非零

,———,;

LW和H混響室的長(zhǎng)寬高

,———、、,m。

表2場(chǎng)均勻性評(píng)價(jià)中測(cè)量頻點(diǎn)要求

頻率范圍最低測(cè)量頻點(diǎn)數(shù)

ff

s~3s20

ff

3s~6s15

ff

6s~10s10

f十倍頻程內(nèi)取個(gè)頻點(diǎn)

>10s20

3

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表規(guī)定了各頻段范圍內(nèi)需要測(cè)量的頻點(diǎn)數(shù)在測(cè)量時(shí)各頻段范圍內(nèi)應(yīng)按照對(duì)

7.2.32。,

數(shù)間隔確定測(cè)量頻率在攪拌器的一個(gè)固定位置上對(duì)各個(gè)測(cè)量頻點(diǎn)讀取場(chǎng)強(qiáng)探頭各分

。,,

量的指示值并讀取定向耦合器旁臂監(jiān)測(cè)功率值在表相應(yīng)位置上記錄測(cè)量結(jié)果

,。A.2。

攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)位置攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)方式應(yīng)與后續(xù)使用混響室進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試

7.2.4,

時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式及步進(jìn)相同共轉(zhuǎn)動(dòng)重復(fù)步驟

,360°。7.2.2~7.2.3。

注當(dāng)需要確定混響室的最低轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)即最小采樣數(shù)時(shí)建議先選取較大的采樣數(shù)典型值為

:(),(

進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)然后將此密集采樣的測(cè)量結(jié)果作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)此數(shù)據(jù)等間隔地抽取采

100)。,

樣數(shù)據(jù)分別計(jì)算不同采樣次數(shù)下的場(chǎng)均勻性滿足場(chǎng)均勻性要求的采樣數(shù)的最小值即為混響

,,

室的最低采樣數(shù)混響室的最低采樣數(shù)應(yīng)不小于

。12。

將場(chǎng)強(qiáng)探頭依次放在工作空間個(gè)頂點(diǎn)上重復(fù)步驟

7.2.58,7.2.2~7.2.4。

首先按照式計(jì)算各探頭位置上探頭分量的場(chǎng)強(qiáng)統(tǒng)計(jì)值統(tǒng)計(jì)值是用輸入功率

7.2.6,(2),

的平方根做歸一化處理后的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量值的最大值

。

?ik?

E,j,

ik?÷

E,j=

Maxèik?(2)

P,j,

式中

:

Eijk場(chǎng)強(qiáng)探頭的測(cè)量結(jié)果其中i表示各個(gè)探頭分量即XYZ三個(gè)

,,———,V/m,,,、、

方向j表示各個(gè)探頭位置對(duì)應(yīng)工作空間的個(gè)頂點(diǎn)k表示各個(gè)攪拌器

,,8,

步進(jìn)位置

;

Pijk功率計(jì)測(cè)量的監(jiān)視功率值

,,———,W;

k對(duì)所有的攪拌器步進(jìn)位置求最大測(cè)量值

Max———,。

這樣對(duì)一個(gè)測(cè)量頻點(diǎn)得到個(gè)個(gè)探頭位置乘個(gè)探頭分量最大值對(duì)所有探

24(83)。

頭位置按照式計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)探頭每個(gè)分量的歸一化最大值的平均值Ei

,(3)

N

i

E,j

j=

1

Ei=∑

N(3)

其中N為測(cè)量位置數(shù)量

,=8,。

按照式計(jì)算總的平均值E

(4),:

3

Ei

i=

E=∑1

(4)

3

按照式計(jì)算各個(gè)探頭分量的標(biāo)準(zhǔn)差si

(5),:

N

2

ii

E,j-E

j=()

1

si=∑

N-(5)

1

按照式計(jì)算總的標(biāo)準(zhǔn)差s

(6),:

N

3

ii2

E,j-E

i=j=()

s=∑1∑1

N-(6)

31

4

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按照式計(jì)算各探頭分量以對(duì)數(shù)形式表示的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差si單位為

(7),(dB):

éù

êsi+Eiú

si=êú

20lg?Ei?(7)

最后按式計(jì)算總相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差s單位為

,(8),(dB):

êés+Eúù

s=êú

20lg?êE?ú(8)

各個(gè)頻點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)均按步驟處理如果以上得到的各場(chǎng)強(qiáng)分量的相對(duì)

7.2.7,7.2.6。

標(biāo)準(zhǔn)差和總相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在表的限值范圍內(nèi)每個(gè)頻點(diǎn)最多可有個(gè)頻點(diǎn)超出允許的

1(83

標(biāo)準(zhǔn)差且不能超過(guò)限值要求則混響室滿足場(chǎng)均勻性要求將以上計(jì)算結(jié)果記錄

,1dB),。

于表的相應(yīng)位置工作空間的位置記錄于表

A.3,A.4。

當(dāng)混響室產(chǎn)生加載后應(yīng)按照步驟重新評(píng)價(jià)混響室的場(chǎng)均勻性

7.2.8,7.2.1~7.2.7。

8評(píng)價(jià)結(jié)果表達(dá)

混響室評(píng)價(jià)后出具測(cè)試報(bào)告評(píng)價(jià)報(bào)告報(bào)告至少應(yīng)包含以下信息

,(),:

標(biāo)題測(cè)試報(bào)告評(píng)價(jià)報(bào)告

a):“”();

實(shí)驗(yàn)室名稱和地址

b);

進(jìn)行測(cè)試的地點(diǎn)

c);

測(cè)試報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)如編號(hào)每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)

d)(),;

客戶的名稱和地址

e);

被測(cè)試對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)

f);

進(jìn)行測(cè)試的日期

g);

測(cè)試所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)包括名稱及代號(hào)

h),;

本次測(cè)試所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明

i);

測(cè)試環(huán)境的描述

j);

測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果的格式可參照附錄完成

k),A;

報(bào)告簽發(fā)人的簽名或等效標(biāo)識(shí)

l);

測(cè)試結(jié)果僅對(duì)被測(cè)試對(duì)象有效的聲明

m);

未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)不得部分復(fù)制測(cè)試報(bào)告的聲明

n),。

5

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附錄A

評(píng)價(jià)記錄參考格式

表A.1工作正常性檢查

項(xiàng)目檢查結(jié)果

工作正常性

表A.2混響室場(chǎng)強(qiáng)均勻性評(píng)價(jià)中場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量

場(chǎng)強(qiáng)

測(cè)量頻率/(V/m)監(jiān)測(cè)功率

/MHz/W

ExEyEz

f1

f2

f3

?

fNF

攪拌器的步進(jìn)位置序號(hào)探頭的位置序號(hào)

:,:。

注NF為測(cè)量頻點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)各個(gè)攪拌器步進(jìn)位置各個(gè)探頭位置場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量結(jié)果均按上表記

:。、,

錄此處不再重復(fù)羅列

,。

表A.3混響室場(chǎng)均勻性評(píng)價(jià)結(jié)果

頻率采樣X(jué)方向相對(duì)Y方向相對(duì)Z方向相對(duì)總相對(duì)限值是否

次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差通過(guò)

/MHz/dB/dB/dB/dB/dB

f1

f2

f3

?

fNF

結(jié)論在采樣數(shù)為時(shí)工作空間內(nèi)被評(píng)價(jià)混響室場(chǎng)均勻性滿足不滿足本方法的

:,()

要求

。

6

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圖采樣次數(shù)為時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差

A.1

表A.4混響室工作空間位置

頂點(diǎn)坐標(biāo)

工作空間頂點(diǎn)序號(hào)/m

XYZ

1

2

3

4

5

6

7

8

工作空間的空間坐標(biāo)按照如下方式建立如圖所示以進(jìn)門方向?yàn)樽鴺?biāo)系Y軸

:A.2,

正方向以進(jìn)門方向的右側(cè)為X軸正方向以向上方向?yàn)閆軸正方向以左后下方向混

,,。

響室內(nèi)腔體頂點(diǎn)的位置為坐標(biāo)系原點(diǎn)

。

圖混響室俯視圖

A.2

7

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附錄B

證書內(nèi)頁(yè)參考格式

表B.1外觀及工作正常性檢查