射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)知識(shí)

時(shí)間：2020-09-30作者：深圳市訊科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司瀏覽：296

射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)知識(shí)

如今,無論生活亦或是工作環(huán)境中都充斥著大量不同頻率的電磁場，各個(gè)電子、電氣設(shè)備在同一空間中同時(shí)工作時(shí)，總會(huì)在它周圍產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場，比如電視**臺(tái)、固定或移動(dòng)式無線電**臺(tái)以及各種工業(yè)輻射源產(chǎn)生的電磁場。

 在電磁場中運(yùn)行的（醫(yī)療）設(shè)備會(huì)受到該電磁場的作用，從而可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行。心電監(jiān)護(hù)設(shè)備的CAT顯示器過渡干擾，醫(yī)護(hù)人員難以判斷心率致使病人無法復(fù)蘇；移動(dòng)電話對(duì)輸液泵、心臟除顫裝置產(chǎn)生的干擾，使其不能正常工作；受調(diào)頻電臺(tái)FM**的干擾調(diào)制波的影響，擾亂了呼吸節(jié)律導(dǎo)致報(bào)警失靈；工頻磁場的影響使嬰兒培養(yǎng)箱中溫度不準(zhǔn)確，導(dǎo)致新生兒死亡等等。

 而據(jù)國外推薦機(jī)構(gòu)發(fā)布的研究報(bào)告顯示，從1994年1月至2005年3月發(fā)生的550起不良事件中，73.6%懷疑是由電磁干擾引起的，而在這些可疑的不良事件中，死亡和致傷的比例達(dá)到了10.7%，每一起不良事件背后都可能是一個(gè)悲劇，一個(gè)破壞人身健康和家庭和睦的毀滅者，而較可怕的是，由電磁干擾引起的不良事件依然顯示出逐年遞增的趨勢，由此可見，研究電子、電氣設(shè)備的電磁兼容是多么的重要！

 也正是由于醫(yī)械的這樣一個(gè)特殊性，所以同樣的測試項(xiàng)可能等級(jí)相對(duì)其他類型產(chǎn)品會(huì)較嚴(yán)苛，YY 0505對(duì)射頻電磁場輻射抗擾度的等級(jí)要求是，在80 MHz~2.5 GHz頻率范圍內(nèi)非生命支持設(shè)備或系統(tǒng)能承受3 V/m 的干擾場強(qiáng)，生命支持設(shè)備或系統(tǒng)較要達(dá)到10 V/m，試驗(yàn)方法引用GB/17626.3。

 1.什么是輻射抗擾度

如果從頭看了本系列文章的話，相信這個(gè)問題已經(jīng)難不倒你了，輻射**試驗(yàn)篇我們有講到輻射是能量以電磁波形式由源**到空間的現(xiàn)象。雖然我們看不到摸不著，但就像空氣一樣，我們知道它是切實(shí)存在的，比如我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常說的手機(jī)輻射、電腦輻射等，那么通俗的講，輻射抗擾度就是電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)這些輻射的抗干擾程度。

 2.輻射抗擾度試驗(yàn)?zāi)康?/span>

如我們開篇所講，日常生活中，我們?cè)谑褂檬謾C(jī)、電視、電腦，聽歌（無線電臺(tái)）以及開車（汽車打火裝置）時(shí)都會(huì)產(chǎn)生輻射**，我們關(guān)心在進(jìn)行這些動(dòng)作時(shí)會(huì)對(duì)EUT造成什么樣的影響，比如打電話時(shí)對(duì)病人使用的呼吸機(jī)會(huì)造成什么影響？其實(shí)這時(shí)手機(jī)和呼吸機(jī)之間已經(jīng)在進(jìn)行一場較量了。

于是我們通過測試設(shè)備將這些干擾模擬出來，再通過一定的輔助裝置和耦合部件施加到EUT上，通過一定的監(jiān)測方式來判斷EUT所受影響，那么這也就是我們進(jìn)行輻射抗擾度試驗(yàn)的目的：通過試驗(yàn)來評(píng)價(jià)電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)抵抗輻射干擾的能力。

 3.試驗(yàn)設(shè)備及*條件

根據(jù)GB17626.3標(biāo)準(zhǔn)要求，主要試驗(yàn)設(shè)備有以下幾種：

（1）信號(hào)發(fā)生器：其主要指標(biāo)是帶寬，帶調(diào)幅功能，能手動(dòng)或自動(dòng)掃描，掃描步長及掃描點(diǎn)上的駐留時(shí)間可設(shè)置，信號(hào)幅度能自動(dòng)控制等。

具體要求如下：

完全符合GB/T17626.3 標(biāo)準(zhǔn)*6章的要求；

產(chǎn)生覆蓋頻率80MHz-2.5GHz的載波，以及覆蓋頻率0.1Hz-1KHz的正弦波幅度調(diào)制，調(diào)制深度應(yīng)包括80%；

步長及駐留時(shí)間可設(shè)置。

（2）功率放大器：用于放大信號(hào)并提供驅(qū)動(dòng)天線達(dá)到所需的場強(qiáng)水平的功率。在UFA中測得的功率放大器產(chǎn)生的各次諧波場強(qiáng)應(yīng)比基波場強(qiáng)至少低6dB

具體要求如下：

完全符合GB/T17626.3 標(biāo)準(zhǔn)*6章的要求；

有效工作頻率覆蓋80MHz-2.5GHz頻率范圍：

在EUT處測得的場強(qiáng)不小于18V/m；

由于功率放大器所產(chǎn)生的諧波和畸變應(yīng)比載波放大量小15dB。

（3）天線：能夠滿足頻率特性要求的雙錐、對(duì)數(shù)周期、喇叭或其他線性較化天線系統(tǒng)。根據(jù)不同頻段配置不同類型天線，可參考**文章，這里不再贅述~

（4）場強(qiáng)探頭及場強(qiáng)儀：具體要求如下：

完全符合GB/T17626.3 標(biāo)準(zhǔn)*6章的要求；

具有X、Y、Z方向性：

場強(qiáng)監(jiān)控頻率范圍覆蓋80MHz-2.5GHz；

場強(qiáng)不小于18V/m。

（5）電波暗室：具有合適的尺寸，同時(shí)為了保證測試結(jié)果的對(duì)比性和重復(fù)性，要對(duì)測試場地的均勻性進(jìn)行校準(zhǔn)，能維持相對(duì)于EUT來說具有足夠空間的均勻場域（例如，有一個(gè)1.5m*1.5m的均勻場），局部安裝一些吸收材料使室內(nèi)的反射減弱。當(dāng)布置發(fā)生變化時(shí)（如更換吸波材料、試驗(yàn)位置的移動(dòng)或試驗(yàn)設(shè)備的改變），都要重新進(jìn)行校準(zhǔn)。

 （6）功率計(jì)：要求

完全符合GB/T17626.3 標(biāo)準(zhǔn)*6章的要求；

功率監(jiān)控頻率范圍覆蓋80MHz-2.5GHz；

為了避免諧波導(dǎo)致的問題，必要時(shí)可采用低通或者帶通濾波器，確保濾波器在連接線路上不致引起諧振效應(yīng)。

 （7）輔助設(shè)備：用于記錄試驗(yàn)規(guī)定場強(qiáng)所需的功率電平和控制產(chǎn)生試驗(yàn)場強(qiáng)的電平（應(yīng)確保輔助設(shè)備具有充分的抗擾度）

 4.試驗(yàn)方法及配置

建立校準(zhǔn)過的騷擾場強(qiáng)、較化方向和調(diào)制要求；

使EUT的布置和運(yùn)行與典型應(yīng)用時(shí)相同，同時(shí)要做使用多的安裝測試；

連接EUT元件之間過長的線纜應(yīng)該在線的中部捆扎成大約30cm-40cm的低感性線束，若由于特殊原因不能這么做，則應(yīng)在報(bào)告詳細(xì)說明電纜布置情況；

在每一個(gè)試驗(yàn)頻率上改變**信號(hào)電平，測量出性能降低時(shí)的電平或規(guī)定的抗擾度電平，兩者取較低者；

在試驗(yàn)方案的頻率范圍內(nèi)掃描，以完成EUT的抗擾度分布圖或者確定不合格/合格的符合情況；

記錄性能降低的所有試驗(yàn)參數(shù)，包括連線位置及方向的完整性描述，使結(jié)果能夠被重復(fù)；

所有EUT的測試都應(yīng)在盡可能接近實(shí)際安裝配置條件下進(jìn)行，除非另有規(guī)定；不要求有金屬接地板，當(dāng)需要某種裝置支撐EUT時(shí)，應(yīng)該選用不導(dǎo)電的非金屬材料制作。

落地式設(shè)備應(yīng)置于高出地面0.05-0.15m的非導(dǎo)體支撐物上，使用非導(dǎo)體支撐是為了防止EUT的偶然接地和場的畸變，不能是由絕緣層包裹的金屬構(gòu)架。如果EUT不是太大太重，提升高度也不會(huì)造成安全事故的話，也可以在0.8m高的平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，但應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明試驗(yàn)方法。

臺(tái)式設(shè)備EUT應(yīng)放置在一個(gè)0.8m高的絕緣試驗(yàn)臺(tái)上；根據(jù)設(shè)備相關(guān)的安裝說明連接電源和信號(hào)線。

 5.試驗(yàn)程序及舉例

1.確定實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)條件：氣候條件應(yīng)符合EUT和測試設(shè)備各自制造商規(guī)定的運(yùn)行條件的要求（一般涉及到溫濕度、大氣壓力等）；電磁環(huán)境應(yīng)能保證EUT正常運(yùn)行且不影響試驗(yàn)結(jié)果（一般情況下都會(huì)符合，有疑問可以再留言或私信討論）。

2.其次給出試驗(yàn)依據(jù)：YY0505-2012條款36.202.3、GB17626.3-2016；

3.將EUT按照典型安裝要求進(jìn)行現(xiàn)場布置，線纜按照制造商規(guī)定規(guī)格和型號(hào)安裝；

4.開機(jī)確定EUT的正常運(yùn)行，使EUT處于正常運(yùn)行狀態(tài)（排除EUT自身問題對(duì)試驗(yàn)的影響）；

5.確定測試計(jì)劃，應(yīng)至少包括以下部分：確定EUT的典型運(yùn)行條件、所用試驗(yàn)設(shè)備的類型和**天線的類型與位置、調(diào)制方式、掃描頻率、駐留時(shí)間、步長、適用的試驗(yàn)等級(jí)、設(shè)備依據(jù)臺(tái)式或是落地式進(jìn)行布置、確定試驗(yàn)場地；

通常受試設(shè)備的試驗(yàn)等級(jí)是根據(jù)其終安裝環(huán)境的電磁情況來選擇的，但對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品來說，在他們的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或者產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)里已經(jīng)充分考慮了使用的環(huán)境，所以它們的試驗(yàn)等級(jí)已經(jīng)確定。

6.令選型 RF 源工作，使其對(duì)受試設(shè)備施加干擾。利用場強(qiáng)探頭對(duì) RF 源的場強(qiáng)測量，調(diào)整源的功率和距離以保證其能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求電平，對(duì)于工科醫(yī)設(shè)備輻射抗擾要求的干擾電平為 3v/m；

7.RF 源的干擾時(shí)間視受試設(shè)備的運(yùn)行模式時(shí)間而定，應(yīng)保證設(shè)備的敏感運(yùn)行模式中都可以收到 RF 源干擾；

8.RF 源應(yīng)在 EUT 的四個(gè)側(cè)面逐一進(jìn)行試驗(yàn)，以保證受試設(shè)備各部件都可能受擾；

9.記錄測試數(shù)據(jù)、判定測試結(jié)果

由此可知，測試結(jié)果為合格。

與**試驗(yàn)不同，抗擾度試驗(yàn)沒有具體的數(shù)字來限定合格與否，而是一個(gè)對(duì)應(yīng)的符合性準(zhǔn)則如下：

 在36.202規(guī)定的試驗(yàn)條件下，設(shè)備或系統(tǒng)能提供基本性能并保持安全，不允許下列與基本性能和安全有關(guān)的性能降低：

——期間故障；

——可編程參數(shù)的改變；

——工廠默認(rèn)值的復(fù)位（制造商的預(yù)置值）；

——運(yùn)行模式的改變；

——虛假報(bào)警；

——任何預(yù)期運(yùn)行的終止或中斷，即使伴有預(yù)警；

——顯示數(shù)值的誤差大到足以影響診斷和**；

——會(huì)干擾診斷、**或監(jiān)護(hù)的波形噪聲；

——會(huì)干擾診斷、**或監(jiān)護(hù)的圖像偽影或失真；

——自動(dòng)診斷或**設(shè)備和系統(tǒng)在進(jìn)行診斷或**時(shí)失效，即使伴隨著預(yù)警。

對(duì)于多功能的設(shè)備和系統(tǒng)，本準(zhǔn)則適用于各種功能、參數(shù)和通道。

設(shè)備和系統(tǒng)可以出現(xiàn)不影響基本性能和安全的性能降低（例如：偏離制造商的技術(shù)要求）。

 


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