大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的多維度探究與實(shí)踐一、引言1.1研究背景與意義隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，電氣設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，從日常的家用電器到工業(yè)生產(chǎn)中的大型設(shè)備，從通信基站到航空航天裝備，電氣設(shè)備已成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵力量。在電氣設(shè)備數(shù)量和種類不斷增加的同時(shí)，它們所產(chǎn)生的電磁輻射問題也日益凸顯，這些電磁輻射可能會(huì)對(duì)周圍其他設(shè)備的正常運(yùn)行造成干擾，甚至影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此，對(duì)電氣設(shè)備輻射發(fā)射進(jìn)行準(zhǔn)確測量具有重要意義。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生各種頻率的電磁信號(hào)，這些信號(hào)以電磁波的形式向周圍空間輻射。當(dāng)輻射發(fā)射超過一定限度時(shí)，就會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備、通信系統(tǒng)等產(chǎn)生干擾。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)院中的各種電子醫(yī)療設(shè)備，如核磁共振成像儀、心電圖機(jī)等，若受到其他電氣設(shè)備的輻射干擾，可能會(huì)導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差，影響醫(yī)生的診斷；在航空航天領(lǐng)域，飛機(jī)上的電子導(dǎo)航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)對(duì)電磁環(huán)境的要求極高，哪怕是微小的輻射干擾都可能引發(fā)嚴(yán)重的飛行事故，威脅乘客的生命安全；在通信領(lǐng)域，基站設(shè)備之間的電磁輻射干擾可能會(huì)導(dǎo)致通信信號(hào)中斷、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等問題，影響人們的正常通信。因此，準(zhǔn)確測量電氣設(shè)備的輻射發(fā)射，對(duì)于保障各類設(shè)備的正常運(yùn)行、提高系統(tǒng)的可靠性以及確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全都具有重要意義。大尺寸電氣設(shè)備，如大型電力變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備、大型計(jì)算機(jī)主機(jī)等，由于其體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在輻射發(fā)射測量方面具有獨(dú)特的需求和挑戰(zhàn)。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射源分布較為復(fù)雜，可能來自設(shè)備內(nèi)部的多個(gè)部件，如變壓器的鐵芯、繞組，開關(guān)設(shè)備的觸頭、母線等，這些輻射源的相互作用使得輻射發(fā)射的測量難度增加。其輻射發(fā)射的傳播路徑也更為復(fù)雜，電磁波在大尺寸設(shè)備內(nèi)部和周圍空間的傳播過程中，會(huì)受到設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料以及周圍環(huán)境的影響，產(chǎn)生反射、折射、散射等現(xiàn)象，進(jìn)一步增加了測量的不確定性。此外，大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射水平往往較高，對(duì)周圍環(huán)境的影響范圍更廣。在一些大型工業(yè)場所，如發(fā)電廠、變電站等，大尺寸電氣設(shè)備密集分布，它們之間的電磁相互干擾問題尤為突出。因此，針對(duì)大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射測量方法進(jìn)行深入研究，開發(fā)出適合大尺寸電氣設(shè)備的高精度、高效率測量方法，對(duì)于解決大尺寸電氣設(shè)備的電磁兼容問題、保障工業(yè)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，隨著科技的不斷進(jìn)步，對(duì)電氣設(shè)備的性能要求越來越高，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格。例如，國際電工委員會(huì)（IEC）、國際無線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）等國際組織制定了一系列嚴(yán)格的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電氣設(shè)備的輻射發(fā)射限值做出了明確規(guī)定。各國也紛紛依據(jù)這些國際標(biāo)準(zhǔn)，制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在這種背景下，研究大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射測量方法，有助于企業(yè)更好地滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高產(chǎn)品的市場競爭力。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的研究起步較早，取得了一系列具有重要影響力的成果。美國電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）、國際電工委員會(huì)（IEC）等國際組織制定了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如IEEE299、IEC61000系列標(biāo)準(zhǔn)，為大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量提供了重要的參考依據(jù)。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測量方法、測量設(shè)備、測量環(huán)境等方面都做出了詳細(xì)規(guī)定，推動(dòng)了測量技術(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。在測量方法研究方面，國外學(xué)者提出了多種先進(jìn)的測量方法。例如，基于近場掃描的測量方法，通過對(duì)大尺寸電氣設(shè)備表面的近場電磁分布進(jìn)行掃描測量，再利用數(shù)學(xué)算法將近場數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)場輻射發(fā)射數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備輻射發(fā)射的準(zhǔn)確測量。這種方法能夠有效解決大尺寸設(shè)備難以在遠(yuǎn)場條件下進(jìn)行測量的問題，具有較高的測量精度和分辨率。美國的一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，如NASA（美國國家航空航天局）、Intel（英特爾公司）等，在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方面進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐，將先進(jìn)的測量技術(shù)應(yīng)用于航空航天、電子計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，取得了顯著的成效。在測量設(shè)備研發(fā)方面，國外的一些知名儀器制造商，如羅德與施瓦茨（R&S）、泰克（Tektronix）等，推出了一系列高性能的電磁兼容測試設(shè)備，包括高靈敏度的EMI接收機(jī)、寬頻帶的測量天線等，這些設(shè)備能夠滿足大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量在不同頻率范圍、不同測量精度要求下的需求。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些設(shè)備在智能化、自動(dòng)化程度方面也有了很大提高，能夠?qū)崿F(xiàn)測量過程的自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)的快速處理分析。在國內(nèi)，隨著我國電子信息技術(shù)和工業(yè)制造水平的不斷提高，對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的研究也日益受到重視。近年來，國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)在該領(lǐng)域開展了廣泛的研究工作，取得了不少重要的研究成果。國內(nèi)的一些高校，如清華大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等，在電磁兼容領(lǐng)域擁有雄厚的科研實(shí)力，開展了大量關(guān)于大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的基礎(chǔ)研究工作。通過理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，深入研究了大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射機(jī)理、傳播特性以及測量方法的優(yōu)化等問題。例如，清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于多天線陣列的大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法，通過合理布置天線陣列，能夠同時(shí)獲取設(shè)備不同方向的輻射發(fā)射信息，有效提高了測量的準(zhǔn)確性和效率。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，我國積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂工作，并結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況，制定了一系列適合我國國情的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T6113.101-2016《無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-1部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備測量接收機(jī)》、GB/T17626.3-2016《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)》等。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，對(duì)于規(guī)范我國大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量工作，提高測量技術(shù)水平具有重要意義。國內(nèi)的一些企業(yè)，特別是在電力、通信、電子等行業(yè)的大型企業(yè)，也加大了對(duì)電磁兼容測試技術(shù)的研發(fā)投入，建立了先進(jìn)的電磁兼容測試實(shí)驗(yàn)室，配備了高精度的測量設(shè)備，開展了大量的產(chǎn)品輻射發(fā)射測試工作。通過不斷的實(shí)踐和探索，積累了豐富的測試經(jīng)驗(yàn)，提高了企業(yè)產(chǎn)品的電磁兼容性和市場競爭力。盡管國內(nèi)外在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的研究方面取得了一定的成果，但仍存在一些待解決的問題。例如，在復(fù)雜電磁環(huán)境下，如何有效抑制環(huán)境噪聲對(duì)測量結(jié)果的影響，提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性；對(duì)于一些結(jié)構(gòu)特殊、輻射發(fā)射特性復(fù)雜的大尺寸電氣設(shè)備，現(xiàn)有的測量方法和設(shè)備還不能完全滿足測量需求，需要進(jìn)一步開發(fā)新的測量技術(shù)和方法；在測量數(shù)據(jù)的處理和分析方面，如何建立更加準(zhǔn)確、高效的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射發(fā)射源的精確定位和特性分析，也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。1.3研究目標(biāo)與創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在深入探討大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法，通過理論分析、仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式，解決當(dāng)前測量方法中存在的問題，提高測量的準(zhǔn)確性、可靠性和效率，為大尺寸電氣設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)和評(píng)估提供更加科學(xué)、有效的技術(shù)支持。具體研究目標(biāo)如下：完善測量理論與方法：深入研究大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射機(jī)理，分析現(xiàn)有測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合電磁場理論、信號(hào)處理理論等，建立更加準(zhǔn)確、全面的輻射發(fā)射測量理論模型。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化測量方法，提高測量精度和可靠性，減少測量誤差和不確定性。例如，通過對(duì)大尺寸電氣設(shè)備內(nèi)部電磁場分布的深入分析，改進(jìn)近場掃描測量方法中的數(shù)據(jù)采集和處理算法，提高從近場數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)場輻射發(fā)射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。開發(fā)新型測量技術(shù)與手段：結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、毫米波技術(shù)等，開發(fā)適用于大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的新型技術(shù)和手段。利用人工智能算法對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射發(fā)射源的快速定位和特性分析；探索毫米波技術(shù)在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量中的應(yīng)用，提高測量的分辨率和靈敏度，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小輻射發(fā)射源的有效檢測。優(yōu)化測量系統(tǒng)與設(shè)備：根據(jù)研究提出的測量方法和技術(shù)，設(shè)計(jì)和優(yōu)化輻射發(fā)射測量系統(tǒng)，包括測量設(shè)備的選型、配置和校準(zhǔn)，以及測量環(huán)境的搭建和優(yōu)化。開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測量軟件，實(shí)現(xiàn)測量過程的自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理分析，提高測量效率和便捷性。例如，研發(fā)基于虛擬儀器技術(shù)的測量軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)測量設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸與共享。驗(yàn)證研究成果的有效性和實(shí)用性：通過實(shí)際的大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量實(shí)驗(yàn)，對(duì)研究提出的測量方法、技術(shù)和系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估。與現(xiàn)有測量方法進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證新方法的優(yōu)越性和創(chuàng)新性。將研究成果應(yīng)用于實(shí)際工程中，解決大尺寸電氣設(shè)備的電磁兼容問題，驗(yàn)證其在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和實(shí)用性。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：理論創(chuàng)新：將新興的電磁場數(shù)值計(jì)算方法和信號(hào)處理理論引入大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量研究中，如基于有限元法和矩量法的混合算法用于分析大尺寸電氣設(shè)備復(fù)雜結(jié)構(gòu)對(duì)輻射發(fā)射的影響，利用小波變換和獨(dú)立分量分析等信號(hào)處理技術(shù)對(duì)測量信號(hào)進(jìn)行去噪和特征提取，為測量方法的改進(jìn)提供新的理論依據(jù)。技術(shù)創(chuàng)新：提出基于多傳感器融合和智能算法的大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量新技術(shù)。通過融合多種類型的傳感器（如電場傳感器、磁場傳感器、溫度傳感器等）獲取的信息，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)這些信息進(jìn)行融合處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的全面、準(zhǔn)確測量。同時(shí)，利用智能算法對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在電磁兼容問題。方法創(chuàng)新：針對(duì)大尺寸電氣設(shè)備的特點(diǎn)，提出一種新的分區(qū)測量與整體評(píng)估相結(jié)合的測量方法。將大尺寸電氣設(shè)備劃分為多個(gè)區(qū)域，對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的輻射發(fā)射測量，然后通過建立數(shù)學(xué)模型將各個(gè)區(qū)域的測量結(jié)果進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備整體輻射發(fā)射的準(zhǔn)確評(píng)估。這種方法能夠有效解決大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射源分布復(fù)雜、測量難度大的問題。應(yīng)用創(chuàng)新：將研究成果應(yīng)用于新興領(lǐng)域的大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量，如新能源汽車的充電樁、智能電網(wǎng)中的高壓電力設(shè)備等。針對(duì)這些新興領(lǐng)域設(shè)備的特殊要求，對(duì)測量方法和技術(shù)進(jìn)行定制化開發(fā)，為新興領(lǐng)域的電磁兼容研究提供新的解決方案。二、大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的基本原理2.1輻射發(fā)射的物理機(jī)制電磁輻射是指變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，互相垂直并與自身的運(yùn)動(dòng)方向垂直，由近及遠(yuǎn)以一定的速度在空間傳播的過程，又稱為電磁波。從本質(zhì)上講，電磁輻射是能量以電磁波形式發(fā)射到空間的現(xiàn)象。根據(jù)麥克斯韋方程組，變化的電場會(huì)產(chǎn)生磁場，變化的磁場也會(huì)產(chǎn)生電場，這種電場和磁場的相互激發(fā)和交替變化，使得電磁波能夠在空間中傳播。當(dāng)電氣設(shè)備中的電流或電壓發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生時(shí)變的電場和磁場，從而引發(fā)電磁輻射。對(duì)于大尺寸電氣設(shè)備，其輻射發(fā)射的過程較為復(fù)雜，涉及多個(gè)物理環(huán)節(jié)。在設(shè)備內(nèi)部，存在各種電子元件和電路，當(dāng)電流通過這些元件和電路時(shí)，會(huì)在其周圍產(chǎn)生電場。例如，在大尺寸電氣設(shè)備的電路板上，電子元件如電阻、電容、電感等，以及連接它們的導(dǎo)線，都會(huì)在電流作用下產(chǎn)生電場。當(dāng)這些元件和電路中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，其周圍的電場也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生變化的磁場。以大尺寸電力變壓器為例，當(dāng)變壓器工作時(shí)，繞組中通過交變電流，這會(huì)在繞組周圍產(chǎn)生交變磁場。這個(gè)交變磁場會(huì)在鐵芯中引起磁通量的變化，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，變化的磁通量又會(huì)在鐵芯和繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而導(dǎo)致繞組中的電流進(jìn)一步變化，進(jìn)而產(chǎn)生變化的電場。這種電場和磁場的相互作用和交替變化，就會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。大尺寸電氣設(shè)備的金屬外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件等也會(huì)對(duì)輻射發(fā)射產(chǎn)生重要影響。由于這些金屬部件具有良好的導(dǎo)電性，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射傳播到金屬部件表面時(shí)，會(huì)在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流。這些感應(yīng)電流會(huì)在金屬表面形成新的電磁場，并且會(huì)向周圍空間輻射電磁波，進(jìn)一步增強(qiáng)了設(shè)備的輻射發(fā)射。當(dāng)大尺寸電氣設(shè)備的金屬外殼存在縫隙、孔洞或不連續(xù)的結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)部的電磁輻射更容易通過這些部位泄漏到外部空間，從而增加輻射發(fā)射的強(qiáng)度。2.2大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的特點(diǎn)大尺寸電氣設(shè)備由于其自身結(jié)構(gòu)、功率等方面的特性，在輻射發(fā)射上展現(xiàn)出與普通電氣設(shè)備不同的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得對(duì)其輻射發(fā)射的測量面臨諸多挑戰(zhàn)。從結(jié)構(gòu)方面來看，大尺寸電氣設(shè)備通常具有較大的體積和復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造。以大型電力變壓器為例，其內(nèi)部包含鐵芯、繞組、絕緣材料等多個(gè)部件，這些部件之間存在復(fù)雜的電磁耦合關(guān)系。由于設(shè)備體積大，內(nèi)部電磁信號(hào)傳播路徑長，信號(hào)在傳播過程中會(huì)發(fā)生多次反射、折射和散射，導(dǎo)致輻射發(fā)射的空間分布變得極為復(fù)雜。大型計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部電路板層數(shù)多、布線復(fù)雜，不同功能模塊之間的電磁干擾相互疊加，使得輻射發(fā)射的源分布難以準(zhǔn)確確定。大尺寸電氣設(shè)備的金屬外殼和結(jié)構(gòu)件也會(huì)對(duì)輻射發(fā)射產(chǎn)生顯著影響。金屬部件在電磁場的作用下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流會(huì)形成新的輻射源，增加了輻射發(fā)射的復(fù)雜性。當(dāng)金屬外殼存在縫隙、孔洞或不連續(xù)的結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)部的電磁輻射更容易泄漏到外部空間，形成較強(qiáng)的輻射發(fā)射。在功率方面，大尺寸電氣設(shè)備往往具有較高的功率等級(jí)。例如，高壓開關(guān)設(shè)備在運(yùn)行過程中需要處理高電壓、大電流，其功率損耗較大，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射。大功率的電氣設(shè)備工作時(shí)，電流和電壓的變化幅度大，會(huì)激發(fā)更高強(qiáng)度的電磁輻射。大型電機(jī)在啟動(dòng)和停止過程中，電流的瞬間變化會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁脈沖輻射，對(duì)周圍設(shè)備的影響更為嚴(yán)重。大尺寸電氣設(shè)備的功率消耗大，需要較大的電源線和信號(hào)線來傳輸電能和信號(hào)，這些線纜也會(huì)成為輻射發(fā)射的重要途徑。由于線纜長度較長，更容易受到外界電磁場的干擾，同時(shí)也會(huì)將設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾傳播到外部，增加了輻射發(fā)射的強(qiáng)度和范圍。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射還具有寬頻帶的特點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大尺寸電氣設(shè)備中包含了各種不同頻率的電子元件和電路，如數(shù)字電路、模擬電路、射頻電路等，這些電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同頻率的電磁輻射，使得大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射覆蓋了較寬的頻率范圍。從低頻的工頻干擾到高頻的射頻干擾，都可能在大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射中出現(xiàn)。在通信基站中，大尺寸的射頻設(shè)備不僅會(huì)產(chǎn)生高頻的射頻信號(hào)輻射，還會(huì)由于電源電路的不完善產(chǎn)生低頻的電磁干擾，這些不同頻率的輻射相互交織，增加了輻射發(fā)射測量和分析的難度。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射在時(shí)域上也表現(xiàn)出復(fù)雜的特性。由于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不斷變化，其輻射發(fā)射的強(qiáng)度和頻率也會(huì)隨時(shí)間發(fā)生波動(dòng)。大型工業(yè)設(shè)備在啟動(dòng)、運(yùn)行和停止等不同工作階段，輻射發(fā)射的特性會(huì)有明顯差異。在啟動(dòng)階段，由于電機(jī)等設(shè)備的電流沖擊，輻射發(fā)射強(qiáng)度會(huì)急劇增加；在穩(wěn)定運(yùn)行階段，輻射發(fā)射相對(duì)穩(wěn)定，但仍會(huì)受到負(fù)載變化等因素的影響；在停止階段，由于電磁能量的釋放，也會(huì)產(chǎn)生一定的輻射發(fā)射。大尺寸電氣設(shè)備還可能受到外部環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度、電磁環(huán)境等，這些因素的變化會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的電磁特性發(fā)生改變，進(jìn)而影響輻射發(fā)射的特性。2.3輻射發(fā)射對(duì)電氣設(shè)備及環(huán)境的影響大尺寸電氣設(shè)備產(chǎn)生的輻射發(fā)射會(huì)對(duì)電氣設(shè)備本身及周圍環(huán)境帶來多方面的不良影響，這些影響不僅關(guān)乎設(shè)備的性能和壽命，還對(duì)整個(gè)電磁環(huán)境的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。從對(duì)設(shè)備自身性能的影響來看，輻射發(fā)射可能導(dǎo)致電氣設(shè)備內(nèi)部的電子元件受到干擾，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運(yùn)行。在數(shù)字電路中，輻射發(fā)射產(chǎn)生的電磁干擾可能使電路中的邏輯信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、程序運(yùn)行異常等問題。對(duì)于模擬電路，電磁干擾會(huì)引入噪聲，使信號(hào)失真，降低設(shè)備的測量精度和信號(hào)處理能力。在高精度的測量儀器中，如電子天平、頻譜分析儀等，若受到周圍大尺寸電氣設(shè)備的輻射干擾，可能會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)較大偏差，無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。輻射發(fā)射還會(huì)影響設(shè)備的壽命。長期暴露在強(qiáng)電磁輻射環(huán)境下，電氣設(shè)備內(nèi)部的電子元件會(huì)受到額外的應(yīng)力，加速元件的老化和損壞。例如，電容器在電磁輻射的作用下，其內(nèi)部的電解質(zhì)可能會(huì)發(fā)生分解，導(dǎo)致電容值變化、漏電流增大，最終使電容器失效；晶體管的性能也會(huì)受到電磁輻射的影響，可能出現(xiàn)參數(shù)漂移、擊穿等故障，縮短設(shè)備的使用壽命。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射對(duì)周邊設(shè)備的運(yùn)行也會(huì)造成嚴(yán)重干擾。在電子設(shè)備密集的環(huán)境中，如數(shù)據(jù)中心、通信機(jī)房等，大尺寸電氣設(shè)備產(chǎn)生的輻射發(fā)射可能會(huì)通過空間傳播或線纜傳導(dǎo)，干擾周邊其他設(shè)備的正常工作。當(dāng)通信設(shè)備受到附近大尺寸電氣設(shè)備的輻射干擾時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致通信信號(hào)中斷、誤碼率增加，影響通信質(zhì)量。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，電磁干擾可能使傳感器輸出錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致控制系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的決策，引發(fā)生產(chǎn)事故。不同類型的電氣設(shè)備對(duì)電磁干擾的敏感度不同，一些對(duì)電磁環(huán)境要求較高的設(shè)備，如醫(yī)療設(shè)備、航空電子設(shè)備等，更容易受到大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的影響。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射還會(huì)對(duì)電磁環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致電磁污染。隨著大尺寸電氣設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，電磁輻射的強(qiáng)度和范圍不斷增加，使得電磁環(huán)境日益復(fù)雜。電磁污染不僅會(huì)影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在危害。長期暴露在高強(qiáng)度的電磁輻射環(huán)境中，人體可能會(huì)出現(xiàn)頭痛、失眠、記憶力減退、免疫力下降等癥狀。國際上對(duì)電磁輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定，如國際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）制定的導(dǎo)則，對(duì)不同頻率的電磁輻射暴露限值做出了詳細(xì)規(guī)定。我國也制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，如GB8702-2014《電磁環(huán)境控制限值》，以保障公眾和職業(yè)人員的健康安全。三、常用的輻射發(fā)射測量方法3.1基于天線測量的方法3.1.1天線測量原理天線是一種能夠?qū)鬏斁€上的導(dǎo)行波轉(zhuǎn)換為空間中的電磁波，或?qū)⒖臻g中的電磁波轉(zhuǎn)換為傳輸線上的導(dǎo)行波的裝置，在輻射發(fā)射測量中起著關(guān)鍵作用。其接收電磁輻射信號(hào)的原理基于電磁場與天線的相互作用。當(dāng)空間中的電磁波傳播到天線附近時(shí)，會(huì)在天線導(dǎo)體上感應(yīng)出電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)麥克斯韋方程組，變化的電場會(huì)產(chǎn)生磁場，變化的磁場也會(huì)產(chǎn)生電場，電磁波正是通過這種電場和磁場的相互交替激發(fā)而在空間中傳播。當(dāng)天線處于電磁波的場中時(shí)，天線的金屬導(dǎo)體中的自由電子會(huì)受到電場力的作用而發(fā)生定向移動(dòng)，從而形成感應(yīng)電流。這個(gè)感應(yīng)電流的大小和方向與電磁波的電場強(qiáng)度、頻率以及天線的結(jié)構(gòu)和特性等因素密切相關(guān)。不同類型的天線具有各自獨(dú)特的特性，適用于不同的測量場景和頻率范圍。雙錐天線是一種常見的寬帶天線，其結(jié)構(gòu)由兩個(gè)對(duì)稱的圓錐導(dǎo)體組成，形狀如同兩個(gè)相對(duì)放置的圓錐，中間通過一個(gè)絕緣介質(zhì)隔開。雙錐天線的工作頻率范圍較寬，通?？梢愿采w從幾十兆赫茲到數(shù)吉赫茲的頻率范圍，能夠滿足大尺寸電氣設(shè)備在不同頻段下的輻射發(fā)射測量需求。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和安裝，在寬頻帶內(nèi)具有較為平坦的頻率響應(yīng)特性，能夠較為均勻地接收不同頻率的電磁輻射信號(hào)。在測量大尺寸電氣設(shè)備在30MHz-1GHz頻段的輻射發(fā)射時(shí)，雙錐天線可以有效地捕獲該頻段內(nèi)的電磁輻射信號(hào)，為后續(xù)的分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。然而，雙錐天線也存在一些局限性，例如其增益相對(duì)較低，在對(duì)微弱信號(hào)的接收能力上可能不如一些高增益天線，并且在高頻段的方向性不夠強(qiáng)，可能會(huì)受到來自其他方向的干擾信號(hào)的影響。對(duì)數(shù)周期天線也是一種常用的寬帶天線，它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由多個(gè)尺寸不同但形狀相似的振子組成，這些振子按照一定的規(guī)律排列，其電參數(shù)隨頻率的對(duì)數(shù)呈周期性變化。對(duì)數(shù)周期天線具有寬頻帶特性，能夠覆蓋很寬的頻率范圍，從幾十兆赫茲到幾十吉赫茲都能工作，適用于大尺寸電氣設(shè)備在不同頻段的輻射發(fā)射測量。它的主要特點(diǎn)是具有較高的增益，能夠有效地增強(qiáng)接收信號(hào)的強(qiáng)度，提高測量的靈敏度。對(duì)數(shù)周期天線還具有較好的方向性，能夠?qū)⒔邮盏男盘?hào)集中在特定的方向上，減少其他方向干擾信號(hào)的影響，提高測量的準(zhǔn)確性。在對(duì)大尺寸通信基站設(shè)備的輻射發(fā)射進(jìn)行測量時(shí)，對(duì)數(shù)周期天線可以憑借其高增益和良好的方向性，準(zhǔn)確地接收設(shè)備輻射出的信號(hào)，并抑制周圍環(huán)境中的干擾信號(hào)。不過，對(duì)數(shù)周期天線的制作工藝相對(duì)復(fù)雜，成本較高，而且其尺寸較大，在一些空間有限的測量場合可能不太適用。3.1.2測量系統(tǒng)搭建與應(yīng)用案例搭建基于天線的輻射發(fā)射測量系統(tǒng)，需要綜合考慮多個(gè)關(guān)鍵因素。首先是測量天線的選擇，要依據(jù)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的頻率范圍和測量精度要求來確定。在對(duì)30MHz-1GHz頻段的輻射發(fā)射進(jìn)行測量時(shí)，雙錐天線是較為合適的選擇；而對(duì)于需要覆蓋更寬頻率范圍，如30MHz-3GHz的測量任務(wù)，集雙錐天線和對(duì)數(shù)周期天線特點(diǎn)于一身的HL562ULTRALOG天線可能更為適用，它在寬頻率范圍無需更換天線，且在500MHz-1GHz頻率范圍內(nèi)通過獨(dú)特的V形對(duì)數(shù)周期部分提高了系統(tǒng)靈敏度。測量接收機(jī)也是系統(tǒng)的重要組成部分，它需要具備高靈敏度和寬動(dòng)態(tài)范圍的特性，以準(zhǔn)確接收和測量天線傳來的微弱電磁信號(hào)，并能處理不同強(qiáng)度的信號(hào)。信號(hào)傳輸線纜的質(zhì)量也不容忽視，要選擇低損耗、屏蔽性能好的線纜，以減少信號(hào)在傳輸過程中的衰減和外界干擾的引入。在測量環(huán)境方面，為了減少外界電磁干擾對(duì)測量結(jié)果的影響，通常需要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行測量。屏蔽室能夠有效地阻擋外界電磁波的進(jìn)入，為測量提供一個(gè)相對(duì)純凈的電磁環(huán)境。以某大型電力變壓器的輻射發(fā)射測量為例，具體的測量過程如下。首先，將電力變壓器放置在屏蔽室內(nèi)的絕緣支架上，確保其周圍有足夠的空間，以避免周圍物體對(duì)輻射發(fā)射的影響。根據(jù)變壓器輻射發(fā)射的頻率范圍，選擇合適的對(duì)數(shù)周期天線，將其安裝在距離變壓器一定距離的位置，如3米處，并調(diào)整天線的方向，使其能夠最大程度地接收變壓器輻射出的信號(hào)。將對(duì)數(shù)周期天線通過低損耗的同軸電纜連接到高靈敏度的EMI接收機(jī)上，確保連接牢固，信號(hào)傳輸穩(wěn)定。在測量過程中，開啟電力變壓器，使其處于正常工作狀態(tài)，然后使用EMI接收機(jī)對(duì)天線接收到的信號(hào)進(jìn)行測量和分析。接收機(jī)可以設(shè)置不同的測量參數(shù)，如測量頻率范圍、測量帶寬、測量時(shí)間等，以獲取準(zhǔn)確的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)。通過對(duì)測量數(shù)據(jù)的分析，可以得到電力變壓器在不同頻率下的輻射發(fā)射強(qiáng)度，從而評(píng)估其電磁兼容性是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在另一個(gè)案例中，對(duì)大型計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行輻射發(fā)射測量。由于計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含多種不同頻率的電子元件和電路，其輻射發(fā)射覆蓋了較寬的頻率范圍。在搭建測量系統(tǒng)時(shí)，選用了能夠覆蓋寬頻率范圍的雙錐天線和對(duì)數(shù)周期天線組合。將計(jì)算機(jī)主機(jī)放置在屏蔽室內(nèi)的工作臺(tái)上，調(diào)整雙錐天線和對(duì)數(shù)周期天線的位置和方向，使其能夠全面地接收主機(jī)各個(gè)方向的輻射發(fā)射信號(hào)。通過精確校準(zhǔn)測量設(shè)備，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在測量過程中，運(yùn)行計(jì)算機(jī)主機(jī)的各種典型應(yīng)用程序，模擬其實(shí)際工作狀態(tài)，然后利用測量系統(tǒng)對(duì)輻射發(fā)射進(jìn)行測量。通過對(duì)測量數(shù)據(jù)的深入分析，不僅可以得到主機(jī)的輻射發(fā)射強(qiáng)度，還可以確定輻射發(fā)射的主要頻率成分和來源，為后續(xù)的電磁兼容整改提供有力依據(jù)。3.2電流探頭法3.2.1電流探頭測量原理電流探頭的工作原理基于電磁感應(yīng)定律，其本質(zhì)是一個(gè)匝數(shù)為1的變壓器。當(dāng)電流探頭環(huán)繞在載流導(dǎo)線周圍時(shí)，導(dǎo)線中的電流會(huì)在探頭的磁芯中產(chǎn)生交變磁場，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，變化的磁場會(huì)在探頭的次級(jí)線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)感應(yīng)電流與導(dǎo)線中的被測電流成正比，通過測量感應(yīng)電流的大小，就可以推算出導(dǎo)線中電流的大小。在實(shí)際應(yīng)用中，電流探頭通常與示波器、頻譜分析儀等設(shè)備配合使用，將感應(yīng)電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行測量和分析。在輻射發(fā)射測量中，電流探頭主要用于測量線纜上的共模電流。大尺寸電氣設(shè)備通常包含大量的線纜，這些線纜在設(shè)備的運(yùn)行過程中會(huì)成為輻射發(fā)射的重要途徑。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾耦合到線纜上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共模電流，這些共模電流會(huì)在線纜周圍產(chǎn)生電磁場，進(jìn)而向空間輻射電磁波。通過測量線纜上的共模電流，可以間接評(píng)估大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射水平。根據(jù)經(jīng)典電磁理論，射頻電流與遠(yuǎn)場電場之間存在密切的關(guān)系。對(duì)于天線發(fā)射產(chǎn)生輻射電場，其基本公式表明，在天線增益和天線阻抗為常量的情況下，距離R的遠(yuǎn)場電場強(qiáng)度E僅與天線輸入功率P相關(guān)。而功率P是位移電流i的因變量，因此，天線上的位移電流（即共模電流）與遠(yuǎn)場電場之間存在嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過測量天線上的位移電流，就能夠?qū)h(yuǎn)場輻射電場的大小進(jìn)行換算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的評(píng)估。例如，對(duì)于常見的半波偶極子天線，其增益和阻抗是確定值，通過測量線纜上的共模電流，利用相關(guān)公式就可以計(jì)算出遠(yuǎn)場輻射電場的強(qiáng)度。3.2.2應(yīng)用場景與局限性分析電流探頭法在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量中具有一定的應(yīng)用場景。在產(chǎn)品研發(fā)階段，電流探頭可以作為一種快速、簡便的預(yù)測試工具，幫助工程師初步評(píng)估設(shè)備的輻射發(fā)射情況，確定潛在的輻射源和干擾路徑。在某大型通信基站設(shè)備的研發(fā)過程中，工程師使用電流探頭對(duì)設(shè)備內(nèi)部的線纜進(jìn)行共模電流測量，通過分析測量結(jié)果，快速定位到了幾個(gè)輻射發(fā)射較大的線纜，為后續(xù)的電磁兼容整改提供了方向。電流探頭還可以用于現(xiàn)場測試，在一些無法使用大型天線測量系統(tǒng)的場合，如對(duì)正在運(yùn)行的電力設(shè)備進(jìn)行輻射發(fā)射檢測時(shí)，電流探頭可以方便地對(duì)設(shè)備的線纜進(jìn)行測量，獲取輻射發(fā)射的相關(guān)信息。然而，電流探頭法在大尺寸設(shè)備復(fù)雜線纜系統(tǒng)中使用時(shí)也存在一些局限性。大尺寸電氣設(shè)備的線纜系統(tǒng)往往非常復(fù)雜，包含大量的線纜，這些線纜之間可能存在相互耦合和干擾，使得測量到的共模電流受到多種因素的影響，難以準(zhǔn)確確定輻射發(fā)射的源和傳播路徑。在大型計(jì)算機(jī)機(jī)房中，眾多服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的線纜錯(cuò)綜復(fù)雜，使用電流探頭測量時(shí)，很難區(qū)分出各個(gè)線纜的輻射發(fā)射貢獻(xiàn)，也難以準(zhǔn)確判斷干擾是來自設(shè)備內(nèi)部還是外部。電流探頭的測量精度受到多種因素的限制，如探頭的頻率響應(yīng)特性、磁芯的飽和特性、測量環(huán)境的電磁干擾等。在高頻段，電流探頭的頻率響應(yīng)可能會(huì)出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確；當(dāng)測量大電流時(shí)，磁芯可能會(huì)飽和，影響測量的線性度。測量環(huán)境中的強(qiáng)電磁干擾也可能會(huì)對(duì)電流探頭的測量結(jié)果產(chǎn)生影響，增加測量的不確定性。此外，電流探頭只能測量線纜上的共模電流，對(duì)于設(shè)備內(nèi)部其他部件產(chǎn)生的輻射發(fā)射，如金屬外殼的縫隙輻射、電路板的直接輻射等，電流探頭無法直接測量，需要結(jié)合其他測量方法進(jìn)行綜合評(píng)估。在對(duì)大型工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，雖然電流探頭可以測量線纜上的共模電流，但對(duì)于設(shè)備金屬外殼上的縫隙輻射，還需要使用近場探頭等其他工具進(jìn)行檢測。3.3功率吸收鉗法3.3.1功率吸收鉗測量原理功率吸收鉗是一種用于測量線纜輻射發(fā)射功率的專用設(shè)備，在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量中發(fā)揮著重要作用。其工作原理基于電磁耦合和阻抗匹配技術(shù)。功率吸收鉗主要由電流變換器、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出端口等部分組成。在測量過程中，功率吸收鉗以端口的3個(gè)磁芯作為電流耦合器件。當(dāng)功率吸收鉗套在被測線纜上時(shí)，線纜上的射頻共模電流會(huì)在磁芯中產(chǎn)生交變磁場。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，變化的磁場會(huì)在電流變換器的次級(jí)線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)感應(yīng)電流與線纜上的共模電流成正比，通過這種方式，功率吸收鉗將線纜上的射頻共模電流信號(hào)耦合出來。為了將耦合出的信號(hào)有效地傳輸?shù)浇邮諜C(jī)進(jìn)行測量，功率吸收鉗內(nèi)部設(shè)置了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是使功率吸收鉗的輸出阻抗與接收機(jī)的輸入阻抗相匹配，以確保信號(hào)傳輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性。在實(shí)際測量中，接收機(jī)的輸入阻抗通常為50Ω，功率吸收鉗通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，將自身的輸出阻抗調(diào)整為50Ω，從而實(shí)現(xiàn)與接收機(jī)的良好匹配。這樣，經(jīng)過阻抗匹配后的感應(yīng)電流信號(hào)就可以通過同軸線纜穩(wěn)定地傳輸?shù)浇邮諜C(jī)中。通過校準(zhǔn)系數(shù)換算，就能夠得到被測線纜的射頻發(fā)射功率。校準(zhǔn)系數(shù)是通過特定的校準(zhǔn)方法得到的，它反映了功率吸收鉗從線纜上耦合信號(hào)到輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在使用功率吸收鉗進(jìn)行測量之前，需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以確定校準(zhǔn)系數(shù)。校準(zhǔn)過程通常采用網(wǎng)絡(luò)分析儀S21插損方法，在50Ω系統(tǒng)下，使用107dBμV對(duì)應(yīng)0dBm進(jìn)行電壓值到功率值的系數(shù)換算。通過這種校準(zhǔn)方法，可以準(zhǔn)確地確定功率吸收鉗的校準(zhǔn)系數(shù)，從而保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。使用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償之后，功率吸收鉗測試頻譜與輻射發(fā)射的頻譜存在強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，這使得通過功率吸收鉗測量線纜的射頻發(fā)射功率成為評(píng)估大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射水平的有效手段。3.3.2實(shí)際測量中的操作要點(diǎn)與案例分析在使用功率吸收鉗進(jìn)行實(shí)際測量時(shí)，有多個(gè)關(guān)鍵操作要點(diǎn)需要嚴(yán)格遵循，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。測量環(huán)境的選擇至關(guān)重要，通常需要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行測量，以排除外界的各種電磁騷擾。屏蔽室能夠有效地阻擋外界電磁波的進(jìn)入，為測量提供一個(gè)相對(duì)純凈的電磁環(huán)境。在屏蔽室內(nèi)，外界的電磁干擾被大大削弱，減少了其對(duì)功率吸收鉗測量結(jié)果的影響，從而提高了測量的準(zhǔn)確性。如果在非屏蔽環(huán)境下進(jìn)行測量，外界的電磁干擾可能會(huì)耦合到功率吸收鉗和被測線纜上，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，無法準(zhǔn)確反映大尺寸電氣設(shè)備的真實(shí)輻射發(fā)射情況。被測設(shè)備和線纜的布置也有明確要求。被測設(shè)備應(yīng)置于高度為0.8m的非金屬臺(tái)上，距其他金屬物體或人體至少0.8m。這樣的布置可以減少其他金屬物體和人體對(duì)被測設(shè)備輻射發(fā)射的影響，避免產(chǎn)生反射、散射等現(xiàn)象，干擾測量結(jié)果。被測饋線應(yīng)在臺(tái)子上平直展開，其長度要足夠放置吸收鉗和必要時(shí)調(diào)整吸收鉗的位置以獲取最大輻射值。確保線纜平直展開能夠保證功率吸收鉗與線纜之間的耦合效果穩(wěn)定，避免因線纜彎曲、纏繞等導(dǎo)致的耦合不均勻，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。線纜長度足夠則可以通過調(diào)整吸收鉗的位置，找到線纜上輻射發(fā)射最強(qiáng)的點(diǎn)，從而獲取最具代表性的測量數(shù)據(jù)。在操作功率吸收鉗時(shí)，將其套在被測饋線上，電流變換器一端應(yīng)朝向被測設(shè)備，以便準(zhǔn)確測量饋線上的騷擾功率。在測量過程中，需要依次用吸收鉗測量長度超過25cm的屏蔽或非屏蔽連接線，這些連接線是連接至被測設(shè)備的各自獨(dú)立單元上。同時(shí)，要滑動(dòng)吸收鉗，依次尋找每條線纜上吸收功率最大的位置，該位置的讀數(shù)即為這條線纜的最大騷擾電平。通過這種方式，可以全面地測量大尺寸電氣設(shè)備各個(gè)線纜的輻射發(fā)射情況，準(zhǔn)確評(píng)估設(shè)備的輻射發(fā)射水平。以某大型工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的輻射發(fā)射測量為例，在實(shí)際測量中，嚴(yán)格按照上述操作要點(diǎn)進(jìn)行。將該設(shè)備放置在屏蔽室內(nèi)的非金屬臺(tái)上，確保其周圍空間符合要求。將設(shè)備的各種線纜在臺(tái)子上平直展開，并使用功率吸收鉗對(duì)長度超過25cm的線纜逐一進(jìn)行測量。在測量過程中，仔細(xì)滑動(dòng)功率吸收鉗，尋找每條線纜上的最大騷擾功率位置。通過測量發(fā)現(xiàn)，設(shè)備的一條控制線纜在100MHz-150MHz頻段的輻射發(fā)射功率較高，超出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限值。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該控制線纜的屏蔽層存在破損，導(dǎo)致內(nèi)部信號(hào)泄漏，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射發(fā)射。通過對(duì)屏蔽層進(jìn)行修復(fù)，并在線纜上增加鐵氧體磁環(huán)進(jìn)行濾波處理后，再次使用功率吸收鉗進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)該線纜的輻射發(fā)射功率明顯降低，符合了標(biāo)準(zhǔn)要求。這個(gè)案例充分說明了遵循功率吸收鉗測量操作要點(diǎn)的重要性，以及通過功率吸收鉗測量能夠有效地發(fā)現(xiàn)大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射問題，并為后續(xù)的整改提供準(zhǔn)確的依據(jù)。四、影響大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的因素4.1測量環(huán)境因素4.1.1環(huán)境電磁噪聲的影響在進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量時(shí)，環(huán)境中存在的各種電磁噪聲會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。環(huán)境電磁噪聲來源廣泛，包括自然噪聲源和人為噪聲源。自然噪聲源主要有雷電、宇宙射線等。雷電產(chǎn)生的瞬間強(qiáng)電磁脈沖，其頻率范圍極寬，從低頻到高頻都有分布，能夠在瞬間產(chǎn)生高強(qiáng)度的電磁輻射，對(duì)測量設(shè)備和測量信號(hào)造成強(qiáng)烈干擾。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，其產(chǎn)生的電磁噪聲可能會(huì)淹沒大尺寸電氣設(shè)備本身的輻射發(fā)射信號(hào)，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差甚至無法測量。宇宙射線在進(jìn)入地球大氣層時(shí)，與大氣分子相互作用，會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，雖然其強(qiáng)度相對(duì)較弱，但在高精度測量中，也可能對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生影響。人為噪聲源則更為復(fù)雜多樣。通信基站是常見的人為噪聲源之一，它在工作時(shí)會(huì)發(fā)射出特定頻率的電磁波，用于信號(hào)傳輸。這些電磁波的頻率可能與大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的頻率范圍重疊，從而對(duì)測量產(chǎn)生干擾。在城市中，通信基站分布密集，若測量場地附近存在通信基站，其發(fā)射的電磁波可能會(huì)干擾大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的測量，使測量結(jié)果出現(xiàn)異常波動(dòng)。工業(yè)設(shè)備也是重要的人為噪聲源，如大型電機(jī)、電焊機(jī)等。大型電機(jī)在運(yùn)行過程中，由于電機(jī)內(nèi)部的電磁轉(zhuǎn)換和機(jī)械振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的電磁噪聲，其頻率成分豐富，可能包含低頻的電磁干擾和高頻的諧波成分。電焊機(jī)在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁脈沖，這些脈沖具有高能量、短持續(xù)時(shí)間的特點(diǎn)，對(duì)周圍電磁環(huán)境影響較大。當(dāng)在工業(yè)廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量時(shí)，周圍工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的電磁噪聲可能會(huì)嚴(yán)重干擾測量過程，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。其他電子設(shè)備如手機(jī)、電腦、微波爐等也會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲。手機(jī)在通話、上網(wǎng)等過程中，會(huì)發(fā)射和接收電磁波，這些電磁波可能會(huì)對(duì)測量設(shè)備產(chǎn)生干擾。電腦內(nèi)部的電子元件和電路在工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，尤其是電腦的開關(guān)電源、CPU等部件，是主要的電磁輻射源。微波爐在加熱食物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微波輻射，若微波爐與測量設(shè)備距離較近，其微波輻射可能會(huì)干擾測量信號(hào)。為了降低環(huán)境電磁噪聲對(duì)測量結(jié)果的影響，可以采取多種措施。選擇合適的測量場地至關(guān)重要，應(yīng)盡量避免在電磁噪聲源附近進(jìn)行測量。測量場地應(yīng)遠(yuǎn)離通信基站、工業(yè)廠區(qū)等電磁噪聲密集區(qū)域，選擇電磁環(huán)境相對(duì)純凈的地方，如遠(yuǎn)離城市的郊外地區(qū)。若無法避免在電磁噪聲源附近測量，可以通過增加測量距離來減少噪聲干擾。根據(jù)電磁場的傳播特性，距離噪聲源越遠(yuǎn)，噪聲強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱。在城市中進(jìn)行測量時(shí)，可以將測量設(shè)備與通信基站保持一定的安全距離，如幾百米以上，以降低基站發(fā)射的電磁波對(duì)測量的影響。采用屏蔽和濾波技術(shù)也是有效的降噪手段。使用屏蔽室能夠有效地阻擋外界電磁噪聲的進(jìn)入，為測量提供一個(gè)相對(duì)屏蔽的環(huán)境。屏蔽室通常采用金屬材料制作，利用金屬對(duì)電磁波的反射和吸收特性，將外界電磁噪聲屏蔽在室外。在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量，可以大大減少環(huán)境電磁噪聲的干擾。對(duì)測量設(shè)備進(jìn)行濾波處理，能夠去除測量信號(hào)中的噪聲成分。通過在測量設(shè)備的輸入端安裝濾波器，可以選擇特定頻率范圍的信號(hào)通過，而將其他頻率的噪聲信號(hào)濾除。低通濾波器可以濾除高頻噪聲，高通濾波器可以濾除低頻噪聲，帶通濾波器可以選擇特定頻率段的信號(hào)通過，從而提高測量信號(hào)的質(zhì)量。4.1.2測試場地條件的要求進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量時(shí)，對(duì)測試場地有著嚴(yán)格的要求，常見的測試場地包括半電波暗室和開闊場。半電波暗室是一種經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的屏蔽室，其內(nèi)部六面中的五面（除地面外）均覆蓋有電磁波吸波材料。半電波暗室模擬了理想的開闊場情況，即場地具有一個(gè)無限大的良好導(dǎo)電地平面。在半電波暗室中，由于地面沒有覆蓋吸波材料，會(huì)產(chǎn)生反射路徑，接收天線接收到的信號(hào)將是直射路徑和反射路徑信號(hào)的總和。這使得半電波暗室能夠模擬電磁波在自由空間中的傳播特性，減少外界電磁波信號(hào)對(duì)測試信號(hào)的干擾。半電波暗室的屏蔽效能至關(guān)重要，通常要求其屏蔽效能能夠達(dá)到80dB-140dB，這樣才能有效地阻擋外界電磁噪聲的進(jìn)入，為測量提供一個(gè)純凈的電磁環(huán)境。若屏蔽效能不足，外界電磁噪聲可能會(huì)泄漏到暗室內(nèi)，干擾測量結(jié)果。暗室內(nèi)的吸波材料性能也對(duì)測量結(jié)果有重要影響，吸波材料應(yīng)能夠有效地吸收電磁波，減少電磁波在暗室內(nèi)的反射和散射。吸波材料的吸收頻段應(yīng)覆蓋大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的頻率范圍，以確保在不同頻率下都能有效地吸收電磁波。吸波材料的厚度、材質(zhì)等參數(shù)都會(huì)影響其吸收性能，在選擇和安裝吸波材料時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際測量需求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。開闊場是平坦、空曠、電導(dǎo)率均勻良好、無任何反射物的橢圓形或圓形試驗(yàn)場地。理想的開闊場地面具有良好的導(dǎo)電性，面積無限大。在30MHz-1000MHz之間，接收天線接收到的信號(hào)將是直射路徑和反射路徑信號(hào)的總和。開闊場的優(yōu)點(diǎn)是能夠真實(shí)地模擬大尺寸電氣設(shè)備在自然環(huán)境中的輻射發(fā)射情況，測量結(jié)果具有較高的可信度。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，雖然可以獲得良好的地面?zhèn)鲗?dǎo)率，但開闊場的面積卻是有限的，這可能造成發(fā)射天線與接收天線之間的相位差，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。開闊場容易受到外界環(huán)境因素的影響，如天氣變化、周圍電磁噪聲等，這些因素都可能對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生干擾。如果測試場地條件不達(dá)標(biāo)，會(huì)對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。當(dāng)測試場地的屏蔽性能不佳時(shí)，外界的電磁噪聲會(huì)進(jìn)入測試場地，與大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射信號(hào)相互疊加，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。若測試場地周圍存在強(qiáng)電磁干擾源，如大型變電站、通信基站等，而場地的屏蔽措施又無法有效阻擋這些干擾，那么測量結(jié)果將受到嚴(yán)重干擾，無法準(zhǔn)確反映大尺寸電氣設(shè)備的真實(shí)輻射發(fā)射水平。場地的反射特性也會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生影響。如果測試場地內(nèi)存在反射物，如金屬物體、建筑物等，大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的電磁波會(huì)在這些反射物上發(fā)生反射，反射波與直射波相互干涉，形成復(fù)雜的電磁場分布，使得測量結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)和不確定性。在一個(gè)存在大量金屬貨架的倉庫內(nèi)進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量，由于金屬貨架對(duì)電磁波的反射作用，測量結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)峰值和異常波動(dòng)，無法準(zhǔn)確判斷設(shè)備的輻射發(fā)射情況。場地的接地條件也是影響測量結(jié)果的重要因素。良好的接地能夠保證測試場地的電位穩(wěn)定，減少電磁干擾的產(chǎn)生。如果接地不良，可能會(huì)導(dǎo)致測試場地內(nèi)出現(xiàn)電位差，從而產(chǎn)生電磁干擾，影響測量結(jié)果。接地電阻過大、接地線路接觸不良等問題都可能導(dǎo)致接地效果不佳，進(jìn)而影響測量的準(zhǔn)確性。4.2設(shè)備自身因素4.2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)與布局的影響大尺寸電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)部部件布局對(duì)其輻射發(fā)射測量有著顯著影響。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來看，設(shè)備的外殼材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其屏蔽性能的優(yōu)劣。以金屬外殼為例，由于金屬具有良好的導(dǎo)電性，能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生反射和吸收作用，從而有效地屏蔽設(shè)備內(nèi)部的電磁輻射。當(dāng)大尺寸電氣設(shè)備采用金屬外殼時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射在傳播到金屬外殼表面時(shí)，會(huì)在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流會(huì)形成與原輻射方向相反的電磁場，從而抵消一部分原輻射，減少設(shè)備的輻射發(fā)射。金屬外殼的厚度、材質(zhì)均勻性以及表面處理工藝等因素也會(huì)影響其屏蔽性能。較厚的金屬外殼能夠提供更好的屏蔽效果，因?yàn)殡姶挪ㄔ诮饘賰?nèi)部傳播時(shí)會(huì)逐漸衰減，厚度增加可以使電磁波在金屬內(nèi)部衰減得更充分。材質(zhì)均勻性好的金屬外殼能夠避免因局部材質(zhì)差異而導(dǎo)致的屏蔽性能下降，確保整個(gè)外殼的屏蔽效果一致。金屬外殼的表面處理工藝，如鍍覆、噴漆等，不僅會(huì)影響其外觀，還會(huì)對(duì)屏蔽性能產(chǎn)生一定影響。良好的表面處理可以提高金屬外殼的導(dǎo)電性和耐腐蝕性，從而增強(qiáng)其屏蔽性能。如果金屬外殼存在縫隙、孔洞或不連續(xù)的結(jié)構(gòu)，這些部位就會(huì)成為電磁輻射泄漏的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致設(shè)備的輻射發(fā)射增加。在大尺寸電氣設(shè)備的金屬外殼上，由于制造工藝或安裝需要，可能會(huì)存在一些縫隙，如門板與柜體之間的縫隙、通風(fēng)孔等。這些縫隙的尺寸和形狀會(huì)影響電磁輻射的泄漏程度，當(dāng)縫隙的尺寸與電磁波的波長相比擬時(shí)，就會(huì)形成高效的輻射天線，使內(nèi)部的電磁輻射更容易泄漏到外部空間。為了減少縫隙對(duì)輻射發(fā)射的影響，通常會(huì)采用屏蔽襯墊等措施來填充縫隙，提高縫隙處的屏蔽性能。設(shè)備內(nèi)部部件的布局也會(huì)對(duì)輻射發(fā)射測量產(chǎn)生重要影響。部件間的電磁耦合是一個(gè)關(guān)鍵因素，不同部件之間的電磁耦合會(huì)導(dǎo)致電磁能量的相互傳遞，從而增加輻射發(fā)射的復(fù)雜性。在大尺寸電氣設(shè)備內(nèi)部，電路板上的電子元件、線纜等部件之間可能會(huì)發(fā)生電磁耦合。當(dāng)兩個(gè)相鄰的電子元件工作時(shí)，它們產(chǎn)生的電磁場可能會(huì)相互作用，導(dǎo)致其中一個(gè)元件受到另一個(gè)元件的電磁干擾，從而產(chǎn)生額外的輻射發(fā)射。線纜之間也可能會(huì)發(fā)生電磁耦合，當(dāng)兩根平行的線纜傳輸不同的信號(hào)時(shí)，它們之間的電磁感應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的相互干擾，增加線纜的輻射發(fā)射。為了減少部件間的電磁耦合，在設(shè)備設(shè)計(jì)階段，需要合理規(guī)劃部件的布局，將容易產(chǎn)生電磁干擾的部件和對(duì)電磁干擾敏感的部件分開布置，避免它們之間的直接耦合?？梢圆捎闷帘未胧?，如使用金屬屏蔽罩將易受干擾的部件包裹起來，防止外界電磁干擾的侵入，同時(shí)也減少該部件對(duì)其他部件的電磁干擾。在大尺寸電氣設(shè)備中，內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件也會(huì)對(duì)輻射發(fā)射產(chǎn)生影響。金屬結(jié)構(gòu)件在電磁場的作用下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流會(huì)形成新的輻射源，增加設(shè)備的輻射發(fā)射。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部的金屬支架、框架等結(jié)構(gòu)件處于交變電磁場中時(shí)，會(huì)在其表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流會(huì)在結(jié)構(gòu)件周圍產(chǎn)生電磁場，進(jìn)而向空間輻射電磁波。金屬結(jié)構(gòu)件的形狀、尺寸和位置都會(huì)影響其感應(yīng)電流的分布和輻射特性。不規(guī)則形狀的金屬結(jié)構(gòu)件可能會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電流分布不均勻，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的輻射發(fā)射。較大尺寸的金屬結(jié)構(gòu)件由于其表面積大，能夠感應(yīng)更多的電磁能量，也會(huì)增加輻射發(fā)射的強(qiáng)度。金屬結(jié)構(gòu)件的位置靠近輻射源或敏感部件時(shí)，會(huì)加劇電磁耦合，進(jìn)一步影響設(shè)備的輻射發(fā)射。因此，在設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要對(duì)金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布局，優(yōu)化其形狀和尺寸，減少感應(yīng)電流的產(chǎn)生和輻射發(fā)射。4.2.2設(shè)備工作狀態(tài)的差異大尺寸電氣設(shè)備在不同工作狀態(tài)下，其輻射發(fā)射特性會(huì)發(fā)生顯著變化，進(jìn)而對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生重要影響。當(dāng)設(shè)備處于滿載工作狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部的電子元件和電路會(huì)承受較大的電流和功率負(fù)載。在這種情況下，電子元件的發(fā)熱會(huì)增加，導(dǎo)致其性能參數(shù)發(fā)生變化，進(jìn)而影響設(shè)備的輻射發(fā)射。在大功率的電力變壓器中，滿載運(yùn)行時(shí)繞組中的電流較大，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射。由于電流的熱效應(yīng)，繞組和鐵芯的溫度會(huì)升高，這可能會(huì)導(dǎo)致絕緣材料的性能下降，進(jìn)一步增加電磁輻射的泄漏。設(shè)備在滿載狀態(tài)下，內(nèi)部的電磁能量分布也會(huì)發(fā)生變化，不同部件之間的電磁耦合會(huì)增強(qiáng)，從而產(chǎn)生更多的輻射發(fā)射。例如，在大型電機(jī)中，滿載運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的電磁力增大，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的電磁場分布更加復(fù)雜，增加了輻射發(fā)射的強(qiáng)度和頻率范圍。而在空載工作狀態(tài)下，設(shè)備的輻射發(fā)射通常會(huì)相對(duì)較低。此時(shí)，設(shè)備內(nèi)部的電流和功率負(fù)載較小，電子元件的發(fā)熱和電磁能量的產(chǎn)生也相應(yīng)減少。以大型計(jì)算機(jī)主機(jī)為例，在空載時(shí)，其內(nèi)部的CPU、內(nèi)存等核心部件的工作負(fù)荷較輕，產(chǎn)生的電磁輻射也較弱。然而，空載狀態(tài)下設(shè)備的輻射發(fā)射并非完全可以忽略不計(jì)。一些設(shè)備在空載時(shí)，其內(nèi)部的某些電路可能仍然處于活躍狀態(tài)，如電源管理電路、時(shí)鐘電路等，這些電路會(huì)產(chǎn)生一定頻率的電磁信號(hào)，仍然會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射發(fā)射。設(shè)備在不同運(yùn)行模式下，其輻射發(fā)射也會(huì)有明顯差異。一些大尺寸電氣設(shè)備具有多種運(yùn)行模式，如通信基站設(shè)備在不同的通信頻段、不同的信號(hào)強(qiáng)度下工作時(shí)，其輻射發(fā)射特性會(huì)有所不同。在高頻段通信模式下，設(shè)備需要發(fā)射更高頻率的電磁波，其輻射發(fā)射的強(qiáng)度和頻率范圍都會(huì)相應(yīng)增加。設(shè)備在不同運(yùn)行模式下，內(nèi)部的電路工作狀態(tài)和信號(hào)處理方式也會(huì)發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致輻射發(fā)射的源和傳播路徑發(fā)生改變。在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中，當(dāng)設(shè)備處于不同的工作流程或控制模式時(shí)，其內(nèi)部的傳感器、執(zhí)行器等部件的工作狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生不同的電磁輻射。在設(shè)備的啟動(dòng)和停止過程中，由于電流和電壓的瞬間變化，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁脈沖輻射，這與設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的輻射發(fā)射特性有很大不同。在大型電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流通常是額定電流的數(shù)倍，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的強(qiáng)電磁脈沖，這個(gè)脈沖的輻射發(fā)射強(qiáng)度可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的輻射發(fā)射水平。設(shè)備工作狀態(tài)的差異對(duì)輻射發(fā)射測量結(jié)果有著直接的影響。如果在測量過程中，設(shè)備的工作狀態(tài)不穩(wěn)定或與實(shí)際使用情況不一致，那么測量結(jié)果就無法準(zhǔn)確反映設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的輻射發(fā)射水平。在對(duì)大尺寸電氣設(shè)備進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，需要確保設(shè)備處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，并盡可能模擬其實(shí)際使用中的各種工作模式和負(fù)載情況，以獲得準(zhǔn)確可靠的測量結(jié)果。在對(duì)通信基站設(shè)備進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，需要分別測量設(shè)備在不同通信頻段、不同信號(hào)強(qiáng)度下的輻射發(fā)射，以全面評(píng)估設(shè)備的電磁兼容性。4.3測量儀器與方法因素4.3.1測量儀器的精度與特性測量儀器的精度和特性對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響。在輻射發(fā)射測量中，常用的測量儀器包括接收機(jī)和頻譜儀等，它們各自具有獨(dú)特的工作原理和性能特點(diǎn)。接收機(jī)是一種能夠接收和分析電磁信號(hào)的儀器，在輻射發(fā)射測量中，主要用于測量電磁信號(hào)的幅度和頻率等參數(shù)。接收機(jī)的精度直接決定了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。高精度的接收機(jī)能夠更準(zhǔn)確地測量電磁信號(hào)的幅度，減少測量誤差。一些高端的EMI接收機(jī)，其幅度測量精度可以達(dá)到±1dB以內(nèi)，能夠滿足對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射高精度測量的需求。接收機(jī)的頻率響應(yīng)特性也對(duì)測量結(jié)果有著重要影響。理想的接收機(jī)應(yīng)具有平坦的頻率響應(yīng)，即在整個(gè)測量頻率范圍內(nèi)，對(duì)不同頻率的信號(hào)具有相同的靈敏度。然而，實(shí)際的接收機(jī)在不同頻率下的靈敏度可能會(huì)存在一定的差異，這種差異會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。在測量大尺寸電氣設(shè)備在高頻段的輻射發(fā)射時(shí)，如果接收機(jī)在該頻段的靈敏度下降，就會(huì)低估設(shè)備的輻射發(fā)射水平。因此，在選擇接收機(jī)時(shí)，需要充分考慮其頻率響應(yīng)特性，確保其能夠準(zhǔn)確地測量大尺寸電氣設(shè)備在不同頻率下的輻射發(fā)射。頻譜儀則是一種用于分析信號(hào)頻譜的儀器，它能夠?qū)?fù)雜的電磁信號(hào)分解為不同頻率的分量，并顯示出各分量的幅度和頻率信息。頻譜儀的分辨率是其重要特性之一，高分辨率的頻譜儀能夠更清晰地分辨出信號(hào)中的不同頻率成分，對(duì)于分析大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的頻譜特性具有重要意義。在測量大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射時(shí)，可能會(huì)存在多個(gè)頻率相近的輻射源，高分辨率的頻譜儀能夠準(zhǔn)確地區(qū)分這些輻射源的頻率，為后續(xù)的分析和處理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。頻譜儀的動(dòng)態(tài)范圍也會(huì)影響測量結(jié)果。動(dòng)態(tài)范圍是指頻譜儀能夠測量的最大信號(hào)幅度與最小信號(hào)幅度之比。大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)變化，具有寬動(dòng)態(tài)范圍的頻譜儀能夠同時(shí)測量到強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)，避免因信號(hào)過強(qiáng)或過弱而導(dǎo)致的測量誤差。在測量大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射時(shí)，可能會(huì)同時(shí)存在強(qiáng)的基波信號(hào)和弱的諧波信號(hào)，寬動(dòng)態(tài)范圍的頻譜儀能夠準(zhǔn)確地測量出這些信號(hào)的幅度，從而全面地反映設(shè)備的輻射發(fā)射特性。選擇合適的測量儀器對(duì)于大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量至關(guān)重要。在選擇測量儀器時(shí)，需要綜合考慮測量的頻率范圍、精度要求、動(dòng)態(tài)范圍等因素。如果測量的頻率范圍較寬，需要選擇具有寬頻率響應(yīng)的接收機(jī)和頻譜儀；如果對(duì)測量精度要求較高，應(yīng)選擇精度高、穩(wěn)定性好的儀器。還需要根據(jù)大尺寸電氣設(shè)備的特點(diǎn)和測量目的，選擇合適的探頭和天線等附件，以確保測量的準(zhǔn)確性和可靠性。在對(duì)大型電力變壓器進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，由于其輻射發(fā)射頻率范圍較寬，從低頻到高頻都有分布，且對(duì)測量精度要求較高，因此需要選擇具有寬頻率響應(yīng)和高精度的接收機(jī)和頻譜儀，并配備合適的低頻和高頻天線，以滿足測量需求。4.3.2測量方法的選擇與操作規(guī)范不同的測量方法具有各自獨(dú)特的適用范圍，在進(jìn)行大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量時(shí)，需根據(jù)設(shè)備的特性、測量目的以及實(shí)際測量條件，謹(jǐn)慎選擇合適的測量方法。基于天線測量的方法，適用于對(duì)大尺寸電氣設(shè)備整體輻射發(fā)射的測量，能夠獲取設(shè)備在空間中的輻射電場強(qiáng)度等信息。對(duì)于大型通信基站設(shè)備，由于其輻射發(fā)射主要通過空間傳播，采用基于天線測量的方法，可以準(zhǔn)確地測量其在不同方向上的輻射發(fā)射強(qiáng)度，評(píng)估其對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響。電流探頭法主要適用于測量線纜上的共模電流，通過測量共模電流來間接評(píng)估大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射水平。在大型計(jì)算機(jī)機(jī)房中，眾多服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過大量線纜連接，使用電流探頭法可以方便地對(duì)這些線纜上的共模電流進(jìn)行測量，快速定位輻射發(fā)射較大的線纜，為機(jī)房的電磁兼容整改提供依據(jù)。功率吸收鉗法適用于測量線纜的輻射發(fā)射功率，對(duì)于大尺寸電氣設(shè)備中一些通過線纜輻射發(fā)射較強(qiáng)的情況，采用功率吸收鉗法能夠準(zhǔn)確地測量線纜的輻射發(fā)射功率，分析輻射發(fā)射的來源和傳播路徑。嚴(yán)格遵循操作規(guī)范是保證測量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。在基于天線測量的過程中，天線的位置和方向?qū)y量結(jié)果有著顯著影響。天線應(yīng)與大尺寸電氣設(shè)備保持合適的距離，并調(diào)整到最佳的接收方向，以確保能夠接收到設(shè)備輻射發(fā)射的最強(qiáng)信號(hào)。在使用雙錐天線測量大尺寸電氣設(shè)備在30MHz-1GHz頻段的輻射發(fā)射時(shí)，天線與設(shè)備的距離一般為3米或10米，具體距離需根據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況確定。天線的高度也需要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，以獲取直射波和反射波同相位時(shí)的最大讀數(shù)。在測量過程中，還需要確保天線的安裝牢固，避免因天線晃動(dòng)而導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。操作不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的誤差。在使用電流探頭時(shí)，如果探頭與線纜的接觸不良，會(huì)導(dǎo)致測量到的共模電流不準(zhǔn)確，從而影響對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射水平的評(píng)估。當(dāng)電流探頭與線纜之間存在間隙或接觸不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)引入額外的電阻和電感，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。在操作功率吸收鉗時(shí)，若吸收鉗與被測線纜的耦合不良，或者在測量過程中吸收鉗的位置發(fā)生移動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。在實(shí)際測量中，由于操作人員的疏忽，吸收鉗沒有完全套在被測線纜上，或者在滑動(dòng)吸收鉗尋找最大騷擾功率位置時(shí)，移動(dòng)速度過快，沒有準(zhǔn)確找到最大騷擾功率點(diǎn)，都會(huì)使測量結(jié)果無法真實(shí)反映大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射情況。為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，操作人員需要具備專業(yè)的知識(shí)和技能，嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行測量。在測量前，需要對(duì)測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的性能符合要求。在測量過程中，要仔細(xì)觀察測量儀器的讀數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行處理。測量完成后，還需要對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，排除異常數(shù)據(jù)，提高測量結(jié)果的可靠性。五、大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的優(yōu)化策略5.1測量環(huán)境的優(yōu)化5.1.1屏蔽與濾波技術(shù)的應(yīng)用屏蔽與濾波技術(shù)是優(yōu)化大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量環(huán)境的關(guān)鍵手段，能有效降低環(huán)境電磁噪聲的干擾，提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。屏蔽技術(shù)主要通過使用屏蔽材料來阻擋或減少外界電磁噪聲的侵入。常用的屏蔽材料包括金屬材料，如銅、鋁、鐵等，以及一些新型的復(fù)合材料。金屬材料具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生反射和吸收作用。當(dāng)外界電磁波傳播到金屬屏蔽體表面時(shí)，一部分電磁波會(huì)被反射回去，另一部分則會(huì)進(jìn)入金屬內(nèi)部并在傳播過程中逐漸衰減。在屏蔽室的建造中，通常采用金屬板材來構(gòu)建屏蔽體，如銅板、鋁板或鍍鋅鋼板等。這些金屬板材的厚度和材質(zhì)選擇會(huì)影響屏蔽室的屏蔽效能，一般來說，厚度越大、導(dǎo)電性越好的金屬板材，屏蔽效能越高。在實(shí)際測量中，屏蔽室的應(yīng)用極為廣泛。對(duì)于大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射測量，將設(shè)備放置在屏蔽室內(nèi)，可以有效隔離外界的電磁干擾，為測量提供一個(gè)相對(duì)純凈的電磁環(huán)境。某大型電力設(shè)備的輻射發(fā)射測量實(shí)驗(yàn)中，在沒有使用屏蔽室時(shí)，測量結(jié)果受到周圍通信基站、工業(yè)設(shè)備等產(chǎn)生的電磁噪聲的嚴(yán)重干擾，數(shù)據(jù)波動(dòng)較大且無法準(zhǔn)確反映設(shè)備的真實(shí)輻射發(fā)射水平。而在將設(shè)備放置在屏蔽室后，外界電磁噪聲被有效屏蔽，測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性得到了顯著提高，能夠準(zhǔn)確地獲取設(shè)備在不同頻率下的輻射發(fā)射強(qiáng)度。濾波器也是降低環(huán)境電磁噪聲干擾的重要工具。濾波器可以根據(jù)其工作原理和特性分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等不同類型，每種濾波器都有其特定的頻率響應(yīng)特性，能夠?qū)μ囟l率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行處理。低通濾波器允許低頻信號(hào)通過，而阻擋高頻信號(hào)；高通濾波器則相反，允許高頻信號(hào)通過，阻擋低頻信號(hào)；帶通濾波器只允許特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過，其他頻率的信號(hào)被阻擋；帶阻濾波器則是阻止特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過，而允許其他頻率的信號(hào)通過。在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量系統(tǒng)中，濾波器通常應(yīng)用于測量設(shè)備的輸入和輸出端。在接收機(jī)的輸入端安裝低通濾波器，可以有效濾除高頻噪聲，提高接收機(jī)對(duì)低頻信號(hào)的接收能力；在信號(hào)傳輸線纜上安裝共模濾波器，可以抑制線纜上的共模干擾電流，減少干擾信號(hào)對(duì)測量結(jié)果的影響。在某大型計(jì)算機(jī)主機(jī)的輻射發(fā)射測量中，通過在測量線纜上安裝共模濾波器，成功地抑制了線纜上的共模干擾電流，使得測量結(jié)果更加準(zhǔn)確地反映了主機(jī)的輻射發(fā)射情況。屏蔽與濾波技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠發(fā)揮出更好的效果。在一個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)境中，首先通過屏蔽室將外界的大部分電磁噪聲屏蔽在外，然后利用濾波器對(duì)進(jìn)入屏蔽室的殘留噪聲以及測量系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行進(jìn)一步的過濾和抑制，從而為大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量提供一個(gè)高質(zhì)量的測量環(huán)境。通過這種聯(lián)合應(yīng)用，可以顯著提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，為大尺寸電氣設(shè)備的電磁兼容評(píng)估提供更有力的數(shù)據(jù)支持。5.1.2測試場地的改進(jìn)措施測試場地是大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的關(guān)鍵環(huán)境因素，對(duì)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有著重要影響。通過對(duì)測試場地進(jìn)行改進(jìn)，如優(yōu)化暗室吸波材料布置、改善場地接地性能等，可以有效提升測量環(huán)境的質(zhì)量，提高測量的精度和可靠性。吸波材料在測試場地中起著至關(guān)重要的作用，它能夠吸收電磁波，減少電磁波在場地內(nèi)的反射和散射，從而降低環(huán)境噪聲對(duì)測量結(jié)果的干擾。目前，常用的吸波材料主要包括鐵氧體吸波材料、聚氨酯泡沫吸波材料、碳纖維吸波材料等。鐵氧體吸波材料具有較高的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，能夠有效地吸收電磁波，在低頻段表現(xiàn)出良好的吸波性能；聚氨酯泡沫吸波材料具有質(zhì)輕、柔軟、易加工等優(yōu)點(diǎn)，在中高頻段有較好的吸波效果；碳纖維吸波材料則具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等特性，其吸波性能也較為出色。為了提高測試場地的吸波效果，需要對(duì)吸波材料的布置進(jìn)行優(yōu)化。在暗室的墻壁和天花板上，應(yīng)合理布置吸波材料，確保其能夠有效地覆蓋電磁波的傳播路徑?？梢圆捎貌煌愋偷奈ú牧线M(jìn)行組合布置，利用它們在不同頻率段的吸波優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對(duì)寬頻帶電磁波的有效吸收。對(duì)于30MHz-1GHz的頻率范圍，可以在暗室的墻壁和天花板上先鋪設(shè)一層鐵氧體吸波材料，用于吸收低頻段的電磁波，然后在其表面再覆蓋一層聚氨酯泡沫吸波材料，以增強(qiáng)對(duì)中高頻段電磁波的吸收效果。還可以通過調(diào)整吸波材料的厚度和形狀來優(yōu)化其吸波性能。增加吸波材料的厚度可以提高其對(duì)低頻電磁波的吸收能力，但同時(shí)也會(huì)增加成本和占用空間，因此需要在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行綜合考慮。通過將吸波材料設(shè)計(jì)成特殊的形狀，如尖劈形、角錐狀等，可以增強(qiáng)其對(duì)電磁波的吸收和散射效果，進(jìn)一步降低反射波的影響。良好的接地性能是測試場地的重要保障，它能夠確保測試場地的電位穩(wěn)定，減少電磁干擾的產(chǎn)生。接地電阻是衡量接地性能的重要指標(biāo)，一般要求測試場地的接地電阻應(yīng)小于1Ω。為了降低接地電阻，可以采取多種措施。增加接地極的數(shù)量和深度是有效的方法之一。通過增加接地極的數(shù)量，可以擴(kuò)大接地面積，提高接地的可靠性；增加接地極的深度，可以使接地極更好地與大地接觸，降低接地電阻。采用降阻劑也是常用的方法。降阻劑是一種能夠降低土壤電阻率的化學(xué)物質(zhì)，將其施加在接地極周圍，可以改善土壤的導(dǎo)電性能，從而降低接地電阻。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，確保接地連接的牢固性和可靠性，避免因接地不良而導(dǎo)致的電磁干擾問題。除了上述措施外，還可以對(duì)測試場地的其他方面進(jìn)行改進(jìn)。在測試場地周圍設(shè)置隔離帶，減少周圍環(huán)境對(duì)測試場地的影響；優(yōu)化測試場地的布局，合理安排測量設(shè)備和被測設(shè)備的位置，減少相互之間的干擾。通過這些改進(jìn)措施的綜合應(yīng)用，可以顯著提高測試場地的性能，為大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量提供更加準(zhǔn)確、可靠的測量環(huán)境。5.2設(shè)備預(yù)處理與校準(zhǔn)5.2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)從減少輻射發(fā)射的角度出發(fā)，對(duì)大尺寸電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。在設(shè)備外殼設(shè)計(jì)方面，金屬外殼因其良好的導(dǎo)電性和屏蔽性能，成為減少輻射發(fā)射的首選。金屬外殼能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生反射和吸收作用，從而有效地屏蔽設(shè)備內(nèi)部的電磁輻射。為了進(jìn)一步提升金屬外殼的屏蔽效果，需要關(guān)注多個(gè)關(guān)鍵因素。金屬外殼的厚度對(duì)屏蔽性能有著顯著影響。根據(jù)電磁學(xué)原理，電磁波在金屬內(nèi)部傳播時(shí)會(huì)逐漸衰減，較厚的金屬外殼能夠提供更好的屏蔽效果，因?yàn)樗梢允闺姶挪ㄔ诮饘賰?nèi)部衰減得更充分。在設(shè)計(jì)大尺寸電氣設(shè)備的金屬外殼時(shí)，需要根據(jù)設(shè)備的輻射發(fā)射強(qiáng)度和頻率范圍，合理確定外殼的厚度。對(duì)于輻射發(fā)射較強(qiáng)的設(shè)備，如大功率的電力變壓器，其金屬外殼的厚度應(yīng)適當(dāng)增加，以確保能夠有效屏蔽內(nèi)部的電磁輻射。金屬外殼的材質(zhì)均勻性也至關(guān)重要。材質(zhì)均勻性好的金屬外殼能夠避免因局部材質(zhì)差異而導(dǎo)致的屏蔽性能下降，確保整個(gè)外殼的屏蔽效果一致。在生產(chǎn)過程中，要嚴(yán)格控制金屬材料的質(zhì)量和加工工藝，保證外殼材質(zhì)的均勻性。金屬外殼的表面處理工藝也會(huì)對(duì)屏蔽性能產(chǎn)生一定影響。良好的表面處理，如鍍覆、噴漆等，可以提高金屬外殼的導(dǎo)電性和耐腐蝕性，從而增強(qiáng)其屏蔽性能。鍍銀處理可以提高金屬外殼的導(dǎo)電性，使其對(duì)電磁波的反射能力更強(qiáng)；噴漆處理不僅可以保護(hù)金屬外殼免受腐蝕，還可以在一定程度上改善其電磁屏蔽性能。為了減少縫隙對(duì)輻射發(fā)射的影響，通常會(huì)采用屏蔽襯墊等措施來填充縫隙，提高縫隙處的屏蔽性能。屏蔽襯墊是一種具有良好導(dǎo)電性和彈性的材料，如金屬絲網(wǎng)、導(dǎo)電橡膠等，它能夠在縫隙處形成良好的電氣連接，有效地阻擋電磁波的泄漏。在選擇屏蔽襯墊時(shí)，需要考慮其材料特性、壓縮性能、耐久性等因素。金屬絲網(wǎng)屏蔽襯墊具有較高的導(dǎo)電性和良好的柔韌性，適用于對(duì)屏蔽性能要求較高的場合；導(dǎo)電橡膠屏蔽襯墊則具有較好的彈性和耐腐蝕性，能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境。還需要注意屏蔽襯墊的安裝方式和密封效果，確保其能夠緊密貼合縫隙，發(fā)揮最佳的屏蔽作用。在設(shè)備內(nèi)部布局方面，合理規(guī)劃部件的位置可以有效減少部件間的電磁耦合，從而降低輻射發(fā)射。將容易產(chǎn)生電磁干擾的部件和對(duì)電磁干擾敏感的部件分開布置，避免它們之間的直接耦合。在大尺寸電氣設(shè)備中，將功率較大的電源模塊與信號(hào)處理模塊分開布局，減少電源模塊產(chǎn)生的電磁干擾對(duì)信號(hào)處理模塊的影響。采用屏蔽措施也是減少電磁耦合的有效方法。使用金屬屏蔽罩將易受干擾的部件包裹起來，防止外界電磁干擾的侵入，同時(shí)也減少該部件對(duì)其他部件的電磁干擾。在電路板上，對(duì)于一些敏感的電子元件，可以使用小型的金屬屏蔽罩進(jìn)行屏蔽，提高其抗干擾能力。對(duì)內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)也是降低輻射發(fā)射的重要手段。金屬結(jié)構(gòu)件在電磁場的作用下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流會(huì)形成新的輻射源，增加設(shè)備的輻射發(fā)射。通過優(yōu)化金屬結(jié)構(gòu)件的形狀、尺寸和位置，可以減少感應(yīng)電流的產(chǎn)生和輻射發(fā)射。將金屬結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)成對(duì)稱的形狀，使感應(yīng)電流分布更加均勻，減少因電流分布不均勻而產(chǎn)生的輻射發(fā)射。調(diào)整金屬結(jié)構(gòu)件的尺寸，使其避開與電磁波波長相近的尺寸，減少諧振現(xiàn)象的發(fā)生，從而降低輻射發(fā)射。合理安排金屬結(jié)構(gòu)件的位置，避免其靠近輻射源或敏感部件，減少電磁耦合。5.2.2測量儀器的校準(zhǔn)與維護(hù)測量儀器的定期校準(zhǔn)和維護(hù)對(duì)于確保大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。校準(zhǔn)是指通過比較測量儀器或測量系統(tǒng)的示值與對(duì)應(yīng)的已知量值，以確定其示值誤差的過程。通過校準(zhǔn)，可以消除測量儀器的系統(tǒng)誤差，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。若測量儀器未經(jīng)校準(zhǔn)或校準(zhǔn)不準(zhǔn)確，可能會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果失真，進(jìn)而影響對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射水平的評(píng)估。校準(zhǔn)的方法和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)測量儀器的類型和測量要求而定。對(duì)于常見的輻射發(fā)射測量儀器，如接收機(jī)、頻譜儀等，通常采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源能夠產(chǎn)生已知頻率、幅度和相位的電磁信號(hào)，通過將測量儀器的測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的輸出進(jìn)行比較，可以確定測量儀器的示值誤差。在對(duì)接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源產(chǎn)生一系列不同頻率和幅度的電磁信號(hào)，將這些信號(hào)輸入到接收機(jī)中，記錄接收機(jī)的測量結(jié)果，然后與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的實(shí)際輸出值進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出接收機(jī)在不同頻率和幅度下的示值誤差。根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果，可以對(duì)測量儀器進(jìn)行調(diào)整和修正，使其測量精度符合要求。校準(zhǔn)過程必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如國際電工委員會(huì)（IEC）制定的電磁兼容測量設(shè)備校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)等，以確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。維護(hù)也是保證測量儀器性能穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。日常維護(hù)操作包括清潔、檢查連接部分、校準(zhǔn)儀器等。定期使用干凈的布或紙巾擦拭儀器外殼和屏幕，確保表面干凈無塵，避免灰塵和污垢對(duì)儀器性能產(chǎn)生影響。檢查所有連接部分，如電源線、數(shù)據(jù)線等，確保連接牢固，沒有松動(dòng)或損壞，防止因連接問題導(dǎo)致信號(hào)傳輸不穩(wěn)定或測量誤差增大。按照廠家提供的校準(zhǔn)步驟，對(duì)儀器進(jìn)行定期校準(zhǔn)，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在每次使用測量儀器之前，還需要進(jìn)行功能檢查，確保儀器的各項(xiàng)功能正常，如開關(guān)機(jī)、測量范圍、測量精度等。除了日常維護(hù)，還需要制定預(yù)防性維護(hù)策略。根據(jù)儀器的使用頻率和重要性，制定合理的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。定期對(duì)儀器進(jìn)行全面檢查，包括外觀、性能、校準(zhǔn)等方面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障和問題，并進(jìn)行針對(duì)性的維修和保養(yǎng)。對(duì)于使用頻繁的測量儀器，應(yīng)適當(dāng)縮短維護(hù)周期，增加維護(hù)的頻率。建立完善的維護(hù)記錄管理制度，對(duì)每次維護(hù)的時(shí)間、內(nèi)容、維護(hù)人員等信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便于跟蹤和管理儀器的維護(hù)情況。當(dāng)測量儀器出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行故障診斷和修復(fù)。常見的故障診斷方法包括觀察法、替代法、測量法等。觀察法通過觀察儀器的運(yùn)行狀態(tài)，如指示燈、顯示屏等，判斷儀器是否正常工作；替代法使用已知良好的部件替換疑似故障的部件，觀察故障是否消除，以確定故障點(diǎn)；測量法使用測量工具對(duì)儀器進(jìn)行測試，如萬用表、示波器等，以獲取更詳細(xì)的故障信息。根據(jù)故障診斷結(jié)果，對(duì)故障部件進(jìn)行修復(fù)或更換，恢復(fù)儀器的正常功能。五、大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量方法的優(yōu)化策略5.3測量方法的改進(jìn)與創(chuàng)新5.3.1多種測量方法的融合應(yīng)用將多種測量方法融合使用，能夠充分發(fā)揮不同測量方法的優(yōu)勢，克服單一測量方法的局限性，從而更全面、準(zhǔn)確地獲取大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射信息。以天線測量法與電流探頭法的結(jié)合為例，這種融合具有顯著的優(yōu)勢。天線測量法能夠?qū)Υ蟪叽珉姎庠O(shè)備在空間中的整體輻射發(fā)射進(jìn)行測量，獲取設(shè)備輻射發(fā)射的電場強(qiáng)度、頻率等信息，從而對(duì)設(shè)備的輻射發(fā)射水平進(jìn)行宏觀評(píng)估。然而，天線測量法難以準(zhǔn)確確定輻射發(fā)射的具體源和傳播路徑。電流探頭法主要用于測量線纜上的共模電流，通過測量共模電流可以間接評(píng)估大尺寸電氣設(shè)備的輻射發(fā)射水平，并且能夠較為準(zhǔn)確地定位線纜上的輻射發(fā)射源。但電流探頭法只能測量線纜的輻射發(fā)射情況，無法對(duì)設(shè)備其他部分的輻射發(fā)射進(jìn)行全面測量。將兩者結(jié)合使用時(shí)，首先使用天線測量法對(duì)大尺寸電氣設(shè)備進(jìn)行整體的輻射發(fā)射測量，獲取設(shè)備在不同頻率下的輻射發(fā)射強(qiáng)度和空間分布情況。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以初步確定設(shè)備輻射發(fā)射較強(qiáng)的區(qū)域和頻率范圍。然后，針對(duì)這些輻射發(fā)射較強(qiáng)的區(qū)域，使用電流探頭法對(duì)相關(guān)線纜進(jìn)行共模電流測量，以確定是否存在線纜輻射發(fā)射問題，并進(jìn)一步定位輻射發(fā)射源。在對(duì)某大型通信基站設(shè)備進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，首先使用對(duì)數(shù)周期天線對(duì)基站進(jìn)行整體測量，發(fā)現(xiàn)基站在2GHz-2.5GHz頻段的輻射發(fā)射強(qiáng)度較高。接著，使用電流探頭對(duì)基站內(nèi)部的線纜進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)一條連接射頻模塊的線纜在該頻段的共模電流較大，從而確定這條線纜是該頻段輻射發(fā)射的主要來源。通過這種天線測量法與電流探頭法的結(jié)合，能夠更準(zhǔn)確地確定輻射發(fā)射源和傳播路徑，為后續(xù)的電磁兼容整改提供更有針對(duì)性的依據(jù)。在實(shí)際測量中，實(shí)施步驟需要精心規(guī)劃。根據(jù)大尺寸電氣設(shè)備的特點(diǎn)和測量目的，選擇合適的測量天線和電流探頭。對(duì)于工作頻率在30MHz-1GHz的設(shè)備，可選用雙錐天線進(jìn)行整體輻射發(fā)射測量；對(duì)于高頻段的測量，對(duì)數(shù)周期天線可能更為合適。電流探頭則需要根據(jù)線纜的類型和尺寸選擇合適的規(guī)格。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，搭建基于天線測量的系統(tǒng)，確保測量天線與設(shè)備之間的距離、角度等參數(shù)符合要求。對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體輻射發(fā)射測量，記錄不同頻率下的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)。在使用電流探頭測量線纜共模電流時(shí)，要確保電流探頭與線纜緊密接觸，避免出現(xiàn)接觸不良的情況。依次對(duì)設(shè)備內(nèi)部的關(guān)鍵線纜進(jìn)行測量，記錄線纜在不同頻率下的共模電流數(shù)據(jù)。對(duì)天線測量和電流探頭測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，結(jié)合設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，確定輻射發(fā)射源和傳播路徑。根據(jù)分析結(jié)果，制定相應(yīng)的電磁兼容整改措施，如對(duì)線纜進(jìn)行屏蔽處理、優(yōu)化線纜布局等。通過多種測量方法的融合應(yīng)用，能夠提高大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量的準(zhǔn)確性和全面性，為設(shè)備的電磁兼容評(píng)估和整改提供更有力的支持。5.3.2引入新的測量技術(shù)與理論隨著科技的飛速發(fā)展，一些新的測量技術(shù)和理論為大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量帶來了新的思路和方法，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。基于人工智能的測量技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的新興技術(shù)，在大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。人工智能技術(shù)中的機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠?qū)Υ罅康臏y量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射發(fā)射源的快速定位和特性分析。通過對(duì)大尺寸電氣設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理，將這些數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)模型中，如支持向量機(jī)（SVM）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）等。模型通過對(duì)訓(xùn)練樣本的學(xué)習(xí)，能夠建立輻射發(fā)射數(shù)據(jù)與設(shè)備狀態(tài)、輻射發(fā)射源之間的關(guān)系模型。在實(shí)際測量中，將新的測量數(shù)據(jù)輸入到訓(xùn)練好的模型中，模型就能夠快速判斷輻射發(fā)射源的位置和特性，為電磁兼容分析提供準(zhǔn)確的信息。在對(duì)大型電力變壓器進(jìn)行輻射發(fā)射測量時(shí)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)變壓器在不同負(fù)載、不同油溫等狀態(tài)下的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出輻射發(fā)射源是來自繞組、鐵芯還是其他部件，并對(duì)輻射發(fā)射的強(qiáng)度和頻率特性進(jìn)行預(yù)測。深度學(xué)習(xí)技術(shù)作為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)重要分支，在圖像識(shí)別、語音識(shí)別等領(lǐng)域取得了顯著的成果，也為大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射測量帶來了新的機(jī)遇。深度學(xué)習(xí)模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）等，能夠自動(dòng)從大量的數(shù)據(jù)中提取特征，對(duì)復(fù)雜的輻射發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過構(gòu)建基于深度學(xué)習(xí)的輻射發(fā)射測量模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸電氣設(shè)備輻射發(fā)射的智能化測量