工业、科学和医疗射频设备电磁骚扰

工业、科学和医疗(ISM)射频设备(简称工科医设备)是用途很广的一类设备,主要用于T业,科学、医疗、家用或类似目的而产生和(或)使用射频能量的设备或器具。通常包括实验设备、医疗设备、科研设备、家庭使用的微波炉、工业上使用的放电加工(EDM)、弧焊设备和工作在工、科、医频段 2.45 GHz 和 5.8 GHz 的工科医(ISM)照明设备,但不包括应用于电信、信息技术和其他国家标准涉及的设备。这类设备用途广泛,占用的频带多,同时又是类比较严重的骚扰源。由于机箱屏蔽或接地不良，或没有采取适当的滤波措施，工科医设备在工作时产生的射频骚扰将向空中辐射或通过电源线传播至电网,从而影响正常的无线电广播及通信业务,骚扰周围其他电气、电子设备的正常工作,甚至危害人员的身体健康。

为了获得准确的、可重复的试验结果,GB 4824 对试验场地、测量设备及试验布置等均作出了较详细的规定。

电磁环境骚扰电平(简称环境电平)

对于1GHz~18 GHz频段的辐射功率测量,受试设备不工作时所测得的环境电平至少15.4.1 电磁环境骚扰电平(简称环境电平)应比相应的限值低 10 dB。对于其他频段的测量,环境电平至少应比相应的限值低 6 dB.如果环境电平和受试设备的发射叠加后,仍不超出规定限值时，此时不需要将环境电平降低至小于相应限值的 6 dB,受试设备可认为满足规定限值。

具有准峰值检波器的测量接收机和平均值检波器的测量接收机都应符合 GB/T 6113.10115.4.2.1 测量仪器的规定。

对1 GHz 以上频段的测量,应使用符合 GB/T 6113.101 规定特性的频谱分析仪GB 4824 的附录 B规定了使用频谱分析仪的注意事项。

为避免测量仪器可能错误地产生不符合限值的指示,测量接收机不应在接近工、科、医指配频段边缘频率上调谐,即测量仪器调谐频率上的 6 dB 带宽的频点,不应和指配频段的某个边缘相衔接。在测量大功率工、科、医设备时,应保证测量接收机具有足够的屏蔽特性和假信号响应抑制特性。

人工电源网络

测量电源端子骚扰电压时,应使用 50/50pH 的V型人工电源网络。人工电源网络在电源的测量点两端要提供一个射频范围内的规定阻抗,并将受试设备与电源线上的环境噪声隔离开。

电压探头

在不能使用人工电源网络时,应使用电压探头。探头分别接在每根电源线和选择参考地(金属板或金属管)之间。电容器或可能用作保护测量接收机抵御危险电流的任何其他装置对测量结果的影响,应小于 ldB,否则应校准。

天线

GB 4824 对辐射骚扰测试中使用的天线做了具体规定。

1)9 kHz~30 MHz 频段:在该频段内采用具有屏蔽的环形天线,天线应支承在一个垂直平面内,并能环绕垂直轴线旋转,环的最低点应高出地面 1 m。

2)30 MHz~1GHz 频段及 1GHz 以上测量,应使用 GB/T 6113.104 规定的天线。

在 30 MHz~1 GHz 频段时,应在水平和垂直方向进行测量,天线的最低点距地面不小于0.2 m。

在试验场测量,天线中心应在 1 m~4 m 高度变化以便在每个测量频率点获得最大指示值现场测量时,天线中心应固定地面以上 2 m0.2 m 的高度。

模拟手

为了模拟使用者手的感应，当手持式设备进行电源端子骚扰电压测量时,需要用模拟手。模拟手由一个 RC 单元及与其 M 端连接的金属箔组成。RC 单元由一个 220(120%)F的电容器的一个 510(110%)2 的电阻器串联而成,其一端接金属箱,另一端接测量系统的参考地。模拟手的 RC 单元可以安装在人工电源网络的箱体内。

测试场地

在试验场测量时应使用一个接地平面。落地式受试设备放在接地平面上或用一块薄绝缘板隔开。便携式或其他非落地式受试设备应放在高出接地平面 0.8 m 的非金属台上。

 9 kHz~1 GHz 频段的辐射试验场

用于ISM 设备的辐射试验场应是一个地势平坦,无架空线,附近无反射结构物，且足够大的场地,使天线、受试设备和反射结构物之间有足够的距离。满足该要求的辐射试验场应是一个椭圆场地。其长轴等于 2 倍的焦距,其短轴等于3倍的焦距。受试设备和测量天线分别处在两个焦点上。这样,从试验场周界上任一物体反射过来的任何反射波的路径长度将是两焦点间直射波路径长度的两倍。该辐射试验场见 GB 4824 图 1。

对于 10 m 试验场,应在自然的地平面上增设一个金属的接地平面,其一端应比受试设备的边界至少扩展出 1 m,其另一端应比测量天线及其支架边界至少扩展出 1 m,见GB 4824图2。接地平面应无间隙或对 1GHz 来说平面上不允许有尺寸超过 0.1(约 30 mm)的孔。辐射试验场的校准与确认见本书第 8 章中关于试验场的有效性。

替代辐射试验场

可以在不具有 15.4.3.1 所描述的物理特性的试验场进行辐射测量,只要获得数据表明这个替代试验场将产生有效的测量结果。如果按照 CISPR 16-1:1999 中 5.6.6.1 所进行的场地水平衰减和气垂直衰减的测量结果,是在 CISPR 16-1:1999 中表 G1、表 G2 或表 G3的场地衰减理论值的士4 dB 以内，则在 30 MHz~1 GHz 频率范围内，可以接受这个替代辐射试验场进行辐射测量。

1GHz~18 GHz 频段的辐射试验场

测量应在自由空间条件下进行,即地面的反射不影响测量数据。测量距离为 3 m。适宜的试验场的理想自由空间条件的容限尚在考虑中。在 GB/T 6113.203 未作出规定之前只要在受试设备(EUT)和接收天线之间的地面上放置吸波材料,已确认可用于 30 MHZ1 GHz 场强测量的试验场也可用于 1 GHz 以上的场强测量。

电源端子骚扰电压试验场

在辐射试验场上测量时,受试设备应具有和辐射测量时相同的线路接线配置。受试设备应处在比其边界周围至少扩展 0.5 m,且最小尺寸为 2 mX2 m 的金属接地平面的上方在屏蔽室内测量时,可用地面或屏蔽室的任意一壁作为接地平面。