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18m大巴的辐射发射实验问题探讨

无论是3米法测试还是10米法测试都只是作为开阔场的一种替代。由于电磁波的波长与频率成反比,这对于30MHz~100MHz来说,波长在3~10米范围, 3米的测试距离就落在了1个波长之内, 属于近场的范畴(但是为研究方便,行业上统一以 "波长/2π" 来作远近场的分界)。这个近场区域以感应为主,而感应又主要是以磁场为主,如果用电场天线来测试,显然测到的值会偏小很多(而实际上无论是感应还是辐射引起的干扰都统称为辐射-EMI)。这样一来,100MHz以下测到的EMI可以说是不准的(因为影响更大的感应场--磁场,没有测出来)。

如果用3米法进行100M以下的测试,那么对场地的要求就非常严格,因为标准上明确规定了3米法测试的最小尺寸是9*6*6米,小于标准尺寸的3米测试场可能误差会比较大。

若采用10米法测试,30M以上频率都在远场(电磁波以电场辐射为主,几乎可以忽略感应的影响)。如果大家都采用10米法来测试,30MHz以上的一致性会比较好。而对于标准3米法测试,尺寸较大的受试设备(EUT),测试距离根本达不到3米。因为这3米的距离实际上是从EUT的几何中心也就是转台中心算起,而标准的测试距离是以EUT外围算起,这样偏差就比较大了。

这也就是为什么10米法作为代替测试场更为合理。

18m的大巴显然属于超大型设备,针对大型设备的检测一直是电磁兼容的难点。如何区分大型设备也是一个难点,“GBZ 6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分大型设备骚扰发射现场测量”对于大型设备的描述如下:


大型设备Physically large equipment

由一组设备在功能上链接而形成的商用的大型设备,其可明确视作一个与周围环境分离的整体。

注1:当设备的总体尺寸超出可在传统的10m试验场地试验的范围时,可视为大型设备。

注2:通过一个切断联系的假想界面,大型设备可视作与环境及其他外部系统是分隔开的。

注3:由于本指导性技术文件的目的,大型设备的部件是指诸如设备、仪器单元或子系统这些物体。它们之间相互关联,以实现一个或一组功能的性能目标。


        这种描述相对来说是比较模糊的,例如注1,随着电波暗室技术的发展,很多10米法暗室可以做到6米甚至8米的净区尺寸,而对于大型设备的辐射发射测试,在“YDT 1633-2007 电磁兼容性现场测试方法”此标准里面又非常明确的推荐了30米的测试距离,参见文献如下:


A.5.3测试距离

GB4824要求测试天线和被测设备之间的距离为30m。

如果因为环境噪声太高或者其他原因,无法在30m距离处测量场强,那么可以选择较近的距离进行测试,比如10m或3m。

距离变化10倍时,使用一个与距离变化成反比的比例系数20dB将测量结果归一至标准规定的距离上,以确定是否满足要求。(例如,将天线距离从30m减小为10m意味着要将EN61000-6-4规定的发射限值提高10dB。将距离从30m减小为3m意味着要将相应的发射限值提高20dB。)

如果被测设备尺寸大于3m,在30MHz处测量要非常小心,因为近场效应会使测量值变大。


要满足30米法测试的暗室显然是一个不切实际的规划。场地,包括预算都受限制。因此在此次场地及预算受限的情况下,采用10m法来测试18m大巴显然是一个更为科学、也更为合理的方案。

对于测试天线的高度,“GBZ6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分大型设备骚扰发射现场测量”也有非常明确的说明:


6.3.3基于符合目的的测量

建议根据GB/T6113.203来进行辐射发射测量,在6.1所规定的距离按相应的限值进行符合性评定。

注1:由于测量布置上与标准试验场地相比不够完善,如反射物的存在,所得到的测量结果可能不能与那些在标准试验场地得到的理论值直接对应,在对结果评估时应考虑这一点。

还有一些方面需要进一步考虑。

建议在规定范围内改变测量天线的高度来得到最大读数,测量距离小于或等于10m时的一般规定则如下:在测量电磁场时天线高度应在1-4m之间变化,在大于或等于30m测量距离时,天线高度最好在2-6m之间变化,这些变化同时适用于水平极化和垂直极化。

在极端情况下,即当受试设备安装在距地面较高的位置且潜在的受干扰设备同样位于类似高度时,在实际测试中也许需要在放置测量天线时考虑上述高度。

当受试设备与测量天线在地面上的位置差异极大时,可能需要依据天线的方向来倾斜天线,以得到最大读数。

注2:倾斜角不应超过70度。

推荐在受试设备周围的不同地点进行测试,地点数量的选择应考虑现场状况及受试设备的物理尺寸。


        综合以上的标准可以看出,针对18m大巴的测试,采用10米法,可以满足天线高度在1-6m范围内进行移动,包括水平极化和垂直极化。

 

针对车头的测试布置示意图:

针对侧边测试的布置示意图:



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