電磁兼容測試中『試（shì）驗桌』對輻（fú）射騷擾測量的影響

隨著各國（guó）電磁兼容標準的推廣和實施，人們越來越重視產品的電（diàn）磁兼容（róng）性問題，各大電子設備製（zhì）造商也越來（lái）越注重產品的電磁（cí）兼容性測試，特別是電磁輻射（shè）騷擾是否達到相關標準要求。在輻（fú）射騷擾測（cè）試中，場地對測試結果的影響非常明顯（xiǎn）。在不同的測試場地，相同的儀器儀表會得到不同的測量結果，所以各個暗（àn）室的測試數據存在著差異。    EN55022:2010是歐（ōu）洲旨在（zài）對（duì）適用範圍內的信息技（jì）術設（shè）備無線電騷擾電平給出統一要求的試驗標準，規定了騷擾限值、測量方法、運行條件和結果的處理要求（qiú）。EN 55022:2010 輻射騷擾試驗中，台式設備要求放置（zhì）在非金屬的桌（zhuō）子（zǐ）上，如圖1所示。標準中（zhōng）隻提到桌麵的大小通常為1.5m×1.0m，而對試驗桌的材質沒有明確規定（dìng）。由於不同材料製作的（de）試驗桌介電常數不同，導致輻射騷擾測試結果不同。本文就（jiù）試驗桌對（duì）輻射（shè）騷擾測量的影響進行定（dìng）量分析。

1 試驗桌對場地性能的影響

EN 55022:2010 規定，輻射（shè）騷（sāo）擾試驗要在開闊試驗場地進行。開闊試驗場地應平（píng）坦、無架空電力線、附近無反射物，場地足夠大，以便能在規（guī）定距離處放置天線，並使天線、受測設備和反（fǎn）射物體之間有足夠的間隔（gé）。但是隨著社會的發展，要尋找一塊符合要求（qiú）的理想場（chǎng）地十分困難，所以電波暗室作為開闊試驗場的可替換場地被廣泛應用。標準中規定，歸一（yī）化場地衰減（簡稱NSA）是證明電波暗室是否能獲得（dé）有效結果的（de）關（guān）鍵指標。電波暗室是為模擬開闊試驗場地而建造的，電波暗室的歸一化場地衰減應該與開闊場地的差值小於（yú）4dB，以證明兩者的相似程度（dù）。
采用歸一化場地衰減試驗方法（fǎ）驗證試驗桌對試驗（yàn）結果的影響，如圖2所示。

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

AN = VT - VR - AFT - AFR - ΔAFTOT

式中（zhōng）：VT —— 發射天線輸入電壓，dBμV； VR —— 接（jiē）收天線輸出電壓，dBμV； AFT —— 發（fā）射（shè）天線（xiàn）的天線係數（shù），dB； AFR ——接收天線的天線係數，dB；

ΔAFTOT —— 互阻抗修正係數，dB（僅適用 於（yú）用偶極子天線測量、且測量距離為 3 m 時的情況， 除此之（zhī）外，ΔAFTOT = 0）

表（biǎo） 1 雙錐天線和對數天線測得的場地衰減數據

表（biǎo） 1 中，Aideal 為標準的歸（guī）一化場地衰減值，偏差為（wéi） Aideal 減（jiǎn）去 AN，且均小於 4 dB。

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

圖 3 泡（pào）沫桌場地衰減數據測量（liàng）之一

圖4 木桌場地衰減數據（jù）測量之一 

對三組場地衰減數據進行比較，如圖 5 所示。 

圖 5 場地衰減數據比較

現（xiàn）將同一信號源分別放置在泡（pào）沫桌（zhuō）（如圖 6 所示）和木桌（如圖 7 所示）上，接收天線在（zài）距離信號源 10 m 處分別測量（liàng）輻射騷擾。

圖 6 泡沫桌場（chǎng）地衰減數據測量之二

圖 7 木桌場地衰減（jiǎn）數據測量之二

測試得到的數據如圖 8 所示。

從圖 8 中可看出，在頻率範圍 700~900 MHz 輻射（shè）騷擾試驗結（jié）果存在（zài）較大差異，其中在 800 MHz 處差異達到了 5.3 dB，而（ér）在 GB/T 6113.402-2006《無線電騷（sāo）擾和抗擾度測量設備和測量方法規範第（dì） 4-2 部分：不確定（dìng）度、統計（jì）學和限值建模測（cè）量設備和（hé）設施的（de）不確定度》中提到，輻（fú）射騷擾（rǎo）測量的不確定度最大允許值為 5.2 dB。可（kě）見（jiàn）不（bú）同材質試驗桌造成的輻射騷擾差異超出了標準規定（dìng）的不（bú）確定度。

從圖 5 和圖 8 中不難看出，不同材質的試驗桌產生最（zuì）大（dà）差異的頻率相同，均（jun1）在 700~900 MHz 之間。
由前述歸一化場衰（shuāi）減的計算（suàn）公式可以得出：
     VR = VT - AFT - AFR - ΔAFTOT - AN

因泡沫的介電（diàn）常（cháng）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據與無測試桌相似；而當（dāng）暗（àn）室使用木桌時，測得的場地衰減數據與（yǔ）無測（cè）試桌時的數據存在較大差異。因木桌（zhuō）較大（dà）的介電常數使圖 5 中使用木桌的暗室場地（dì）衰減 AN 偏大， 在AFT、AFR、ΔAFTOT 不變的情況下（xià）接收機測（cè）得的最大測（cè）量電平值 VR 將減（jiǎn）小。
所以，當電波暗室使用木桌或其他較大介電常數材質製作的試（shì）驗桌等輔助設施（shī）時（shí），會使場地衰減AN 增大而導致（zhì）接收機測得的電場（chǎng）強度（dù）減小，使測試結果造成差異。試驗桌等輔（fǔ）助設備是試驗場地有效性中不可分割的（de）一部分，因此建（jiàn）議，在選（xuǎn）擇暗室輔助設施時選擇介電常數小（xiǎo）的材質，並進（jìn）行（háng）場地衰減的（de）測量（liàng）比較，以保障各暗室測（cè）量結果的一致性。