航空器高強(qiáng)輻射場(HIRF)效應(yīng)試驗(yàn)規(guī)范Testspecificationforhighi上海市市場監(jiān)督管理局發(fā)布I前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14試驗(yàn)?zāi)康?15試驗(yàn)要求 25.1航空器構(gòu)型 25.2人員 25.3測試點(diǎn)選擇 25.4試驗(yàn)場 25.5天線配置 35.6試驗(yàn)系統(tǒng) 35.7射頻危害控制 45.8電磁頻譜管理 46試驗(yàn)方法 56.1方法概述 56.2試驗(yàn)程序 56.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 87試驗(yàn)中斷處理 98記錄與報(bào)告 附錄A(資料性)頻率步進(jìn)及頻譜分析儀分辨率帶寬設(shè)置 附錄B(資料性)測試記錄表 附錄C(資料性)審定級和一般級高強(qiáng)輻射場環(huán)境場強(qiáng)值 附錄D(資料性)航空器HIRF效應(yīng)試驗(yàn)報(bào)告格式示例 參考文獻(xiàn) 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會提出并組織實(shí)施。本文件由上海市航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：上海無線電設(shè)備研究所、上海航天技術(shù)基礎(chǔ)研究所。本文件主要起草人：石國昌、廖意、張?jiān)㈥悂喣?、方金鵬、唐永亮、武亞君、陳奇平、王爽、魯童童、黃超。本文件規(guī)定了航空器高強(qiáng)輻射場(HIRF)低電平試驗(yàn)的試僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T6113.104—2021無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-4部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備輻射騷擾測量用天線和試驗(yàn)場地FAAAC20—158A—2014運(yùn)行在HIRF環(huán)境下的航空器電子和電氣系統(tǒng)合格審定(Thehigh-intensityradiatedfields(HIRF)envinahigh-intensityradiatedfield(HIRF)a)低電平掃描電流(LLSC)測試：獲得外部輻射場與航空器艙室設(shè)備線纜束感應(yīng)電流之間的傳輸b)低電平掃描場(LLSF)測試：獲得航空器艙室的衰減特性曲線；c)依據(jù)傳輸函數(shù)和衰減特性曲線獲得實(shí)際HIRF環(huán)境下的機(jī)內(nèi)設(shè)備安裝位置處的環(huán)境電平以及設(shè)工2驗(yàn)場地應(yīng)具備良好的電磁環(huán)境電平，參照GB/T613航空器圓形區(qū)域邊界開闊試驗(yàn)場地的選用按照GB/T6113.104—2021,場行方位旋轉(zhuǎn)。航空器若可旋轉(zhuǎn)，宜采用圖1中的橢圓形試驗(yàn)場地；如果不可旋轉(zhuǎn)，則移動測試天線，試測試的發(fā)射天線與測試區(qū)域的中心距離不小于1.5倍的航空器最大長度；低電平掃描場測試的發(fā)射天線與被測艙室的距離為10m,公差在±0.2m以內(nèi)可滿足要求。量路徑中其他裝置的校準(zhǔn)次數(shù)和頻率應(yīng)符合相關(guān)計(jì)量要求。具體試驗(yàn)41能夠產(chǎn)生連續(xù)波激勵(lì)信號，模擬外部輻射環(huán)境，頻率和幅值應(yīng)滿足測試的要求2將信號源產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大，工作頻率和增345能夠自動控制測試系統(tǒng)，獲取測量結(jié)果6發(fā)射天線低于30MHz頻段內(nèi)采用偶極子天線，30MHz～1GHz頻段內(nèi)采線，1GHz～18GHz頻段內(nèi)采用喇叭天線7寬帶全向接收天線，滿足測試頻段、靈敏度要求8電流探頭9包括光纖、光電轉(zhuǎn)換控制器、光電轉(zhuǎn)換模塊，具備多通道應(yīng)防止測試期間人員可能意外遭受射頻照射的危害，人員活動區(qū)域的輻射水平可參考GJ2017中4.1章內(nèi)容規(guī)定的暴露限值，否則56試驗(yàn)方法低電平掃描電流測試方法：采用外部低電平模擬信號源照射整個(gè)航空器，通過電流探頭測試關(guān)鍵設(shè)備或系統(tǒng)線纜束的感應(yīng)電流，經(jīng)與校準(zhǔn)曲線相比，獲取外部輻射電場強(qiáng)度與線纜束感應(yīng)電流之間的傳輸函數(shù)關(guān)系，然后將傳輸函數(shù)線性外推至高強(qiáng)輻射場環(huán)境照射下的感應(yīng)電流曲線，與被測系統(tǒng)相應(yīng)等級的傳導(dǎo)敏感限值曲線對比，最終得到高強(qiáng)輻射場條件下的防護(hù)性能。按照SAEARP5583A—2010,航空器LLSC測試的頻率適用范圍為f～400MHz,且通常下限頻率不低于1MHz,其中，頻率下限f與航空器的最大物理尺寸相關(guān)，單位為赫茲(Hz),其計(jì)算公式(1):器艙室內(nèi)的場強(qiáng)值，經(jīng)與校準(zhǔn)曲線相比，獲取航空器各艙室的衰減特性(即屏蔽性能),經(jīng)線性外推至6.2試驗(yàn)程序c)確保參試電流探頭的計(jì)量合格證在有效期內(nèi)，形成電流探頭因子e)按照5.4的要求確定測試場地；電平掃描場測試頻段。將監(jiān)測結(jié)果中高于噪底6dB的對應(yīng)頻點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，形成噪聲隨頻率的6方位3(180°)功率放大器信號源頻諧分析儀光電轉(zhuǎn)換模塊方位4(270°)方位2(90°)方位1(0°)圖3低電平掃描電流校準(zhǔn)測試配置校準(zhǔn)測試的具體步驟如下：a)將發(fā)射天線與接收天線按距離要求放置于場地內(nèi)，高度一致，發(fā)射天線按90°間隔進(jìn)行擺放；b)計(jì)算機(jī)控制信號源按照測試頻率列表輸出連續(xù)波信號，信號源的頻率步進(jìn)和頻譜分析儀的分辨率帶寬設(shè)置見附錄A。接收天線采集測試區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)值，并通過定向耦合器和功率計(jì)記錄發(fā)射端的發(fā)射功率；c)依次改變天線極化、更換天線，完成全頻段、垂直和水平極化以及四個(gè)方位的全部校準(zhǔn)測試。6.2.2.2低電平掃描電流測試低電平掃描電流測試的具體配置如圖4所示。航空器置于預(yù)定校準(zhǔn)中心位置，電流探頭夾在距離被測設(shè)備連接器端口5cm處，與待測線纜束成90°夾角。發(fā)射天線方位4(270°)光纖圖4低電平掃描電流測試配置具體步驟如下：a)計(jì)算機(jī)控制信號源輸出連續(xù)波信號，測試頻率、發(fā)射功率以及頻譜分析儀的參數(shù)設(shè)置與校準(zhǔn)時(shí)保持一致；b)利用電流探頭測試獲取線纜束感應(yīng)電流值，并在記錄表(見表B.1)上標(biāo)識；c)依次改變天線極化、更換天線和測試方位，完成全頻段、垂直和水平極化及四個(gè)方位的測試；d)更換被測線纜束，重復(fù)步驟a)～c),完成全部線纜束的測試和記錄。6.2.3低電平掃描場測試過程校準(zhǔn)測試時(shí)，航空器不進(jìn)入試驗(yàn)場地，校準(zhǔn)測試配置如圖5所示。定向耦合器定向耦合器功率放大器發(fā)射天線控制計(jì)算機(jī)頻譜分析儀射頻轉(zhuǎn)換開關(guān)低損耗傳輸電纜或光纖射頻轉(zhuǎn)換開關(guān)接收天線圖5低電平掃描場校準(zhǔn)測試配置校準(zhǔn)測試的具體步驟如下：a)將發(fā)射天線和接收天線放置于測試區(qū)域，收發(fā)天線之間距離為10m,天線用非導(dǎo)體支架支撐，高度可上下連續(xù)調(diào)節(jié)；b)計(jì)算機(jī)控制信號源按照測試頻率列表輸出連續(xù)波信號，相關(guān)參數(shù)設(shè)置見附錄A。接收天線在不小于發(fā)射天線高度的±1m范圍內(nèi)連續(xù)移動，移速可調(diào)，采集獲取測試區(qū)域內(nèi)的最大場強(qiáng)值包絡(luò)，記錄發(fā)射端的發(fā)射功率；c)依次改變天線極化、更換天線，完成全頻段范圍內(nèi)垂直和水平極化的校準(zhǔn)測試。6.2.3.2低電平掃描場測試低電平掃描場測試的具體配置如圖6所示。定向耦合器功率放大器定向耦合器功率放大器圖6低電平掃描場測試配置8a)將待測航空器及接收天線置于測試區(qū)域，天線與水平面夾角45°,在其1m距離內(nèi)放置場攪b)設(shè)置發(fā)射天線的方位，方位角一般按45°間隔覆蓋待測艙室的所有電磁泄漏點(diǎn)。如對于駕駛c)計(jì)算機(jī)控制信號源輸出連續(xù)波信號，場攪拌器勻速旋轉(zhuǎn)，測試頻率、發(fā)射功率等參數(shù)設(shè)置與校準(zhǔn)時(shí)保持一致，獲取接收天線的最大場強(qiáng)值，并在記錄表(見表B.2)上標(biāo)識；e)改變航空器待測艙室，重復(fù)步驟a)～d),完成所有艙室的場強(qiáng)測試和記錄。應(yīng)電流之間的傳遞函數(shù)，如計(jì)算公式(2):將特定照射方位和極化下待測線纜束的多組傳遞函數(shù)取最大包絡(luò)，從而得到該線纜束的最終傳遞函6.3.1.2低電平掃描場測試歸一化場強(qiáng)衰減特性，如計(jì)算公式(3):Ef——低電平掃描場校準(zhǔn)場強(qiáng)值，單位為分貝微伏每米(dBμV/m); (dB)形式轉(zhuǎn)化為線性表達(dá)方式。對該線性曲線進(jìn)行平滑處理，即在測試頻點(diǎn)一定帶寬(BW)內(nèi)取平均衰減值，帶寬不宜超過測試頻點(diǎn)的5%。將平滑后的衰減曲線再轉(zhuǎn)化為分貝(dB根據(jù)歸一化處理得到傳遞函數(shù)和衰減特性曲線，再結(jié)合附錄C中審定級和一般級高強(qiáng)輻射場9與設(shè)備敏感度限值對比，可用于評估航空器安裝設(shè)備在高強(qiáng)輻射場環(huán)境下能否正常工作。設(shè)備敏感度限值與設(shè)備類別有關(guān)，可參照RTCAD0—160G—2010中第20章節(jié)執(zhí)行，不同類別設(shè)備的傳導(dǎo)敏感度限值見表2所示，不同類別設(shè)備的輻射敏感度限值見表3所示。表2不同類別設(shè)備的傳導(dǎo)敏感度限值頻率(MHz)等級分類(mA)M0RSTWY3361********3表3不同類別設(shè)備的輻射敏感度限值一一一一一一一一一15一一一一一一15一15一15一15一一5一一5一一5一一一一一一一一7試驗(yàn)中斷處理試驗(yàn)出現(xiàn)故障中斷時(shí)，應(yīng)按如下要求進(jìn)行：a)試驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即斷電，中斷測試，分析故障原因，并采取排故措施；b)試驗(yàn)過程如發(fā)生停電、儀器故障時(shí)，應(yīng)重做此狀態(tài)下的試驗(yàn)；c)若試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)異?；蛭凑＋@取時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉信號源輸出和功率放大器等設(shè)備，再開d)當(dāng)發(fā)生異常情況后，無論檢測數(shù)據(jù)有效與否，應(yīng)在原始記錄中如實(shí)記錄異常情況、原因及處理e)試驗(yàn)中斷處理后，經(jīng)全面檢查和判定，由用戶認(rèn)可后可重新試驗(yàn)。8記錄與報(bào)告試驗(yàn)的測試數(shù)據(jù)通過軟件自動錄入和保存。在試驗(yàn)過程中，測試狀態(tài)按附錄B中的表B.1和表B.2進(jìn)行記錄。測量結(jié)果可參考GB/T6113.402—2018中有關(guān)測量儀器不確定度的考慮，試驗(yàn)的最終輸出形式為試驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告的具體要求可參考附錄D。(資料性)表A.1不同頻率范圍下的頻譜分析儀分辨率帶寬設(shè)置頻率范圍分辨率帶寬 (資料性)低電平掃描電流測試記錄表見表B.1,低電平掃描場測試記錄表見表B.2。表B.1低電平掃描電流測試記錄表系統(tǒng)類型安裝信息系統(tǒng)1連接器1方向1方向1方向1方向1