辐射骚扰(发射)测试方案-EMI测试系统
辐射骚扰(发射)测试方案-EMI测试系统辐射骚扰主要是指能量以电磁波的形式由源发射到空间,并在空间传播的现象,对周围环境中的设备可能造成严重干扰。辐射骚扰测试是电磁兼容的重要内容,测试需在半电波暗室中进行。
测试频率范围:最新标准规定,要求测量30MHz-6GHz。
测量距离:是指EUT最接近天线的一点与天线中心在地面上投影间的距离。优先采用10米法,可选3米法。
天线高度:天线距离地面的高度应在规定的范围内变化,以便获得直射波和反射波同相位时会出现的最大读数。对于测量距离≤10米时,天线高度最好在1米~4米间变化。
测试设备:EMI接收机、接收天线、前置放大器、OIEMC测试软件等。了解更多EMI测试设备点击EMI发射测试,原文来自OItek。
测试配置:
辐射杂散整改(RSE)
电磁兼容整改分析之辐射杂散 辐射杂散(简称RSE)是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在 电磁兼容(EMC)的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2G,3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一.测试场地的布局: 标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一:辐射杂散实验布置图
图二:辐射杂散实景图 二.辐射杂散的测试方法: 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正(由信号源和基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就是EUT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。 三.辐射杂散的指标: 根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下: 发射机的辐射杂散测试要求: 频率限值适用范围 30MHz – 1GHz 1GHz –4GHz, -36dBm -30dBm 欧盟及中国各 类标准 30MHz – 10th-13dBm 美洲
场强与功率的关系
概述 令狐采学 通常,工作在260MHz至470MHz工业、科学和医疗频段(ISM)的发射天线都非常小,只能辐射发射机功率放大器输出功率的一小部分。由此看来,对于发射功率的测量非常重要。具体的测量工作十分复杂,因为FCC规范的15.231部分规定了距离发射器3米处的场强(V/m)限制。另外,接收天线的放置以及测量中使用的接收单元都会影响辐射功率的测量。 本文将解释辐射功率与场强以及测量接收器的关系。表格中给出了260MHz至470MHz频段的FCC场强要求与辐射功率的对应关系,并给出了接收机测量的典型参数。通过上述关系可以了解一些转换因数,用户能够确定对接收器的测量结果是否表明发射器已接近其辐射功率的限制。 场强与辐射功率的关系 天线发射功率向四周(球形)扩展,如果天线具有方向性,功率沿着传播方向的变化符合其增益G(Θ, Φ), (Θ, Φ)表达式,在半径为R的球体上的任意一点,以瓦/平方米为单位的功率密度(PD)由式1给出: 这个等式简单地表示为发射功率除以半径为R的球面面积。增
益符号,GT,没有角度变化。因为在260MHz至470MHz ISM 频段使用的绝大多数天线与工作波长相比非常小,其模板不会随方向急剧变化。因为天线是效率很低的辐射体,增益非常小,基于这种原因,PT和GT相乘用来表示发射器和天线结合后的等效全向辐射功率(EIRP)。EIRP表示可以从理想的全向天线发射的功率。 距离发射器R处的功率密度同样可以表示为辐射信号场强E的平方除以η0表示的自由空间的阻抗(式2),η0的大小为120πΩ,或377Ω。 从上述两个等式可以得出EIRP,PTGT与场强E的关系,以 V/m为单位。 重新整理式3,用场强形式表示EIRP: 在FCC要求的3米距离处,这个关系为: 假设FCC对315MHz的平均场强限制是6mV/m,利用式5,可以得到平均辐射功率的限制为10.8μW,或-19.7dBm。从场强到EIRP的转换更加复杂,因为有些文档用对数或dB形式表示场强。在上面的例子中,场强大小6mV/m可以表示为15.6dBmV/m 或75.6dBμV/m。另外,FCC的辐射限制在260MHz到470MHz 的频带范围内随频率而变化,这种变化意味着对于每种频率,都需要按照FCC要求计算出场强大小,然后从一种计量单位转换到另一种。FCC规范的15.231部分规定260MHz的场强限制为3750μV/m,在470MHz处线性增加到12500μV/m。按照式1
电磁辐射例子
由北京金融街地区的电磁辐射事件,关注电磁污染与自身健康Electromagnetic radiation incident in Financial Street, Beijing, concerned about the electromagnetic pollution and its own health 2007年1月中旬起,在北京金融街区域(礼士路和复兴门附近),电子卷帘门和汽车遥控器经常无故失灵,居民怀疑与电磁辐射(功率大的无线发射设施)有关,并担心这种电磁辐射对自身健康的影响。在1月28日市政协会议的小组讨论会上,由市政协委员提到,而且市环保局副局长透露:不排除这可能是一些通讯类的发射或接收设施引起的,而目前国内关于电子污染防控的法规还不健全。市环保局已经向国家环保总局提出,希望由国家环保总局牵头,对在京相关单位各类无线发射设施展开统一调查。回顾以往居民担心电磁辐射对自身健康的影响而导致群体纠纷的事件,如朝阳区南十里居,北四环科学院南里,西北旺百旺家园等等。 人们,尤其是在(大)城市里生活、居住的人,时刻处在无形的“波磁海洋”中。了解电磁辐射知识,正确对待电磁辐射,自我主动预防无形的危害,已是关键所在。 我国的《电磁辐射环境保护管理办法》第一章第二条: 本办法所称电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射, 包括信息传递中的电磁波发射,工业、科学、医疗应用中的电磁辐射,高压送变电中产生的电磁辐射。电磁辐射主要通过热效应和非热效应作用于人体。电磁辐射的热效应,引起人体热平衡的失调;造成白内障;破坏睾丸的生精能力,导致不育等等。电磁辐射的非热效应主要影响人体的神经系统,感觉系统,免疫系统,内分泌系统。 电磁辐射的来源有自然和人工两大类。人们日常生活已离不开的人工设备,也都产生电磁辐射。这些产生电磁辐射的设备主要分为五大类:广播电视电磁设备类,包括广播、电视、调频等设备;通信、雷达及导航发射设备类,包括通信、基站设备、雷达及导航发射设备等;工、科、医电磁设备,如高频冶炼炉、塑料热合机、大型医疗电磁设备等;交通系统设备,如磁悬浮列车、地铁等;输电线路系统设备,如高压交流直流输电系统、变电站、换流站等。人们日常生活和工作已离不开的输变电设施、输电线路、动力与电热设备或家用电器等都或多或少地产生着电磁辐射。对无所不在的电磁辐射要有正确的认识。电磁辐射和电磁污染是两个概念。由国家环保总局制定的《电磁辐射防护规定》中,针对人体易敏感频段的电磁辐射的限值,比西方和国际上的要严格、标准高。 世界各国的许多研究机构、医学专家调查研究报告指出:经常受到电磁辐射的人员,其各种癌症发病的比例偏高。高压线附近居住的人们,不管是生理影响还是心理影响,反映出现头晕、恶心、烦燥、工作效率降低、失眠、记忆力减退等症状的事例,现在是越来越多。据英国国家辐射保护委员会的报告,达到或超过132千伏的高压线在数十米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉;11-66千伏的高压线在十数米范围内的电磁辐度强度超过0.4微特斯拉;而埋藏在地下的高压线只在数米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉。为了在更短的距离内、更多地削减电磁辐射,可在埋藏地段的土壤中,尤其是经过生活、工作区的,镶辅以匹热迷能高性能新型材料(有磁滞损耗机制的材料)制成的板块或半环圈,从而减少埋藏的深度并且最大限度地降低高压电力系统产生的电磁辐射对人体健康的影响。英国国家辐射保护委员会的一份写于2001年的调查报告称:居住在高压线周边,有电磁辐射下的儿童,其白血病发病率比居住在别处的儿童的高
(完整版)射频指标测试介绍
目录 1GSM部分 (1) 1.1常用频段介绍 (1) 1.2 发射(transmitter )指标 (2) 1.2.1发射功率 (2) 122 发射频谱(Output RF spectrum
1.2 发射(transmitter)指标 1.2.1发射功率 定义:发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内,基站传送 到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。 测量目的:测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功 率在相应的级别达不到指标要求,会造成很难打出电话的毛病,即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难,往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果 发射功率在相应的级别超出指标的要求,则会造成邻道干扰。 测试方法: 手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。 GSM频段分为124个信道,功率级别为5----33dBm,即卩LEVEL5--LEVEL19共15 个级别;DCS频段分为373个信道(512----885),功率级别为0----30dBm,即LEVEL0---LEVEL15共15个级别;每个信道有15个功率等级,测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试,每个功率等级以2dBm增减。 功率控制:由于手机不断移动,手机和基站之间的距离不断变化,因此手机的发射功率不是固定不变的,基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号,手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率,离基站远时发射功率大,离基站 近时发射功率小。具体过程如下:手机中的数据存储器存放有功率级别表,当手 机收到基站发出的功率级别要求时,在CPU的控制下,从功率表中调出相应的 功率级别数据,经数/模转换后变成标准的功率电平值,而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值,两个电平比较产生出功率误差控制电压,去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量,从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。 测试指标: DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons
EMI辐射发射测试
辐射发射测试 辐射发射(Radiated Emission)测试,是测量EUT通过空间传播的辐射骚扰场强。可以分为磁场辐射、电场辐射,前者针对灯具和电磁炉,后者则应用普遍。另外,家电和电动工具、AV产品的辅助设备有功率辐射的要求(称为骚扰功率)。 1. 辐射发射测试标准: a) 电场辐射:CISPR22,CISPR13,CISPR11,CISPR14-1,CISPR15(特定类别的玩具); b) 磁场辐射:CISPR15(工作电流频率超过100Hz的灯具),CISPR11(电磁炉); c) 骚扰功率:CISPR14-1(工作频率不超过9kHz的一部分设备除外),CISPR13(只对辅助设备)。 2. 辐射发射测试方法 1) 辐射发射测试仪器和设备: a) 电场辐射:接收机(1G以下)、频谱仪(1G以上)、电波暗室、天线(1G以下一般用双 锥和对数周期的组合或用宽带复合天线,1G以上喇叭天线); b) 磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线; c) 骚扰功率:接收机、功率吸收钳。 接收机遵循CISPR16-1-1的要求,天线、场地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收钳遵循CISPR16-1-3的要求。 2) 辐射发射测试测试布置: a)电场辐射:也是分台式与落地式,与传导发射相同(因为辐射发射结果与产品布置的关系 尤为密切,因此需要严格按照标准布置包括产品、辅助设备、所有电缆在内的受试样品); b)磁场辐射:不同尺寸的三环天线对能够测试的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直径的环形三环天线为例,长度小于1.6m的EUT能够放在三环天线中心测试;在CISPR11中,超过1.6m的电磁炉用0.6m直径的单环远天线在3m外测量,最低高度1m; c)骚扰功率:分台式与落地式,台式设备放在0.8m的非金属桌子上,离其他金属物体至少0.8m(通常是屏蔽室的金属内墙,这个距离要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式设备放在0.1m的非金属支撑上;被测线缆(LUT)布置在高0.8m、长6m的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备。如果被测设备有其他线缆,在不影响功能的情况下能断开的断开,不能断开的用铁氧体吸收钳隔离。 3) 辐射发射测试频段:电场辐射一般是30MHz-1GHz(有些产品需要测超过1G,根据具体标准的规定),磁场9kHz-30MHz,骚扰功率30-300MHz。 4) 辐射发射测试限值:随不同标准,场地是3m、10m或其他尺寸,不同的产品分类(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。 5) 辐射发射测试过程: a)30MHz-1GHz电场辐射:在半电波暗室中进行,EUT随转台360度转动,天线在1-4m高度 上下升降,寻找辐射最大值。结果用QP值表示。垂直、水平两种天线极化方向都测。 b)大于1G的电场辐射:工作频率超过108MHz的ITE设备、超过400MHz的ISM设备需要测试,是在3m场地,使用频谱仪测。ITE设备测试方法基本同30MHz-1GHz,结果用Peak与AV值表示。ISM的产品有点不同,需要在全电波暗室中测,天线同产品同高度,不升降,转台仍然转动以寻找辐射最大值; c)替代法:采用ERP(有效发射功率)来代替,再换算成场强数值。这个在RF测试中经常用到,常规EMC很少使用。替代法测试的目的是测试EUT的壳体辐射,需要拆除所有可拆卸电缆,不可拆卸的电缆上套铁氧体磁环。首先用天线A和接收机测量出EUT的最大骚扰值,然后用天线B替代EUT,调节信号发生器输出功率,直至测量接收机达到同样的值。记录替代天线B的输入端功率,即为EUT的壳体辐射功率。天线的选则根据测试频率来定; d)磁场辐射:采用三环天线的磁场辐射测试没啥好说的,样品放置在天线中心,X/Y/Z三个方向各测一组磁场辐射的结果。采用单小环天线时,天线垂直地面放置,最低部分高于地面1m,因为是近场测量,又考虑到了地面的反射,测量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁场分量; e)骚扰功率:对设备的所有长度超过25cm的电缆(也包括辅助设备的线缆)都需进行。因为在30-300MHz内不同频点的骚扰在被测线缆中呈驻波形式分布。因此在测量中需要沿导轨拉功率吸收钳以寻找每个终测频点骚扰功率最大的位置(大致在离设备半波长的距离处)。3. 辐射发射测试结果判定: 仍然是与限值线比较。低于PASS,高出FAIL。
杂散
电磁兼容整改分析之辐射杂散 2009-11-27 16:11:34 来源:摩尔实验室浏览次数:1839 文字大小:【大】【中】【小】关键字:电磁兼容整改辐射杂散EMC测试 辐射杂散(简称RSE)是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在电磁兼容(E MC)的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2G,3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一.测试场地的布局: 标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一:辐射杂散实验布置图
图二:辐射杂散实景图 二.辐射杂散的测试方法: 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正(由信号源和基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就是EUT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。 三.辐射杂散的指标: 根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下: 发射机的辐射杂散测试要求:
辐射功率和场强测试
应用笔记3815 UHF ISM 波段发射器的辐射功率和场强测试 Oct 23, 2007 摘要:工作在工业、科学及医疗(ISM)波段,频率范围为260MHz 至470MHz 的近距离无线通信已广泛用于遥控无钥匙门禁系统(RKE)、家庭安防和遥控装置。无线发射器的一个关键参数是通过天线发射的功率,该功率必须足够大,以保证发射到接收链路的可靠性,但是,这个功率还必须限制在FCC 规范15.231部分规定的辐射功率以内。本文讨论了在260MHz 到470MHz 频率范围内,FCC 规范对场强的要求和接收机测试的典型指标,表格中列出了现场测试的数据。 概述 通常,工作在260MHz 至470MHz 工业、科学和医疗频段(ISM )的发射天线都非常小,只能辐射发射机功率放大器输出功率的一小部分。由此看来,对于发射功率的测量非常重要。具体的测量工作十分复杂,因为FCC 规范的15.231部分规定了距离发射器3米处的场强(V/m)限制。另外,接收天线的放置以及测量中使用的接收单元都会影响辐射功率的测量。 本文将解释辐射功率与场强以及测量接收器的关系。表格中给出了260MHz 至470MHz 频段的FCC 场强要求与辐射功率的对应关系,并给出了接收机测量的典型参数。通过上述关系可以了解一些转换因数,用户能够确定对接收器的测量结果是否表明发射器已接近其辐射功率的限制。 场强与辐射功率的关系 天线发射功率向四周(球形)扩展,如果天线具有方向性,功率沿着传播方向的变化符合其增益G(Θ, Φ)。表达式,在半径为R 的球体上的任意一点,以瓦/平方米为单位的功率密度(PD)由式1 给出: 这个等式简单地表示为发射功率除以半径为R 的球面面积。增益符号,GT ,没有角度变化。因为在260MHz 至470MHz ISM 频段使用的绝大多数天线与工作波长相比非常小,其模板不会随方向急剧变化。因为天线是效率很低的辐射体,增益非常小,基于这种原因,PT 和GT 相乘用来表示发射器和天线结合后的等效全向辐射功率(EIRP)。EIRP 表示可以从理想的全向天线发射的功率。 距离发射器R 处的功率密度同样可以表示为辐射信号场强E 的平方除以η0表示的自由空间的阻抗(式2),η0的大小为120πΩ,或377Ω。 从上述两个等式可以得出EIRP ,PTGT 与场强E 的关系,以V/m 为单位。 重新整理式3,用场强形式表示EIRP : 在FCC 要求的3 米距离处,这个关系为: 假设FCC 对315MHz 的平均场强限制是6mV/m ,利用式5,可以得到平均辐射功率的限制为10.8μW ,UHF ISM 波段发射器的辐射功率和场强测试-Maxim 2012年1月13日11:00
电磁辐射照射的场强单位及其换算
电磁辐射照射的场强单位及其换算 电磁干扰场强单位及其换算,是广大电磁兼容工作者经常遇到的、关切的问题之一。 电磁干扰场强既有电场强度、磁场强度和功率通量密度等基本单位,又有分贝制导出。在某些情况下,单位之间还可相互换算。本文将就这些单位的使用及换算作一简要的介绍。 一、电磁干扰场强的基本单位 高频、微波电磁干扰场强有三种基本单位:电场强度V/m、磁场强度A/m 和功率通量密度W/m2。 在测量电场时,若仪器的表头刻度用的是电场强度单位时,则用V/m单位表示之。所测干扰场强小于1V/m时,可用m V /m、μV/m单位。 当使用环天线、框天线或磁性天线等来测量磁场,且仪器的表头刻度按磁场强度单位A/m刻度时,则可用A/m、mA /m、μA/m单位表示之。 当电磁场频率高至微波段时,由于对电场、磁场的单独测量在技术上有一定困难;或者功率密度测量比电场、磁场测量要方便,所以可采用功率通量密度测量。功率通量密度的单位为W/ m2。国外生产的全向宽带场强仪、辐射险计,因其工频率范围极宽,从260KHZ~26GHZ、,故测试电路中实现|E|2、|H|2较为方便。因此,大多采用功率通量密度测量,并以mW /Cm2为表头刻单位。强场仪测得的功率通量密度是Poyn-ting向量模的时间平均值,亦代表电磁场的强度。它的单位W/m2和电场强度单位V /m、磁场强度单位A/m同为电磁干扰场强的基本单位。它们的地位是等同的。 二、电磁干扰场强单位间的相互换算 在一般情况下,V/m、A/m和mW /Cm之间不能相互换算。只有在被测场为平面波情况下,三者间才能相互换算。否则,只能“等效换算”。 何谓平面波?凡远离发射天线,在自由空间中传播的电磁波,皆为平面波。 根据电磁场理论,在平面波情况下,S=ZoH2=E2/Zo 在自由空间中,Z=120π≈376.7Ω,代入上式后可得:E单位为V/m2,S 单位为mW /C m2。
杂散发射的测试及抑制方法.
关于杂散发射 Auhq 2005-06-15 杂散发射可以理解为谐波分量,比如GSM900的2次谐波分量在1.8G,3次谐波分量在2.7G, 等等。杂散发射的测量通常在0-6GHz之间测量,在1GHz到4GHz处应小于30dBm,GSM 规范里有相应的规定。 杂散发射在两种模式下测量,一种是传导模式,一种是辐射模式。而每一种模式下又分为信 道模式(Traffic)和空闲模式(Idle),通常信道模式的值会大于空闲模式。 标准 以下四张表是在四种模式下GSM标准规定的杂散发射功率限值: 功率电平(dBm) 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 100KHz~1GHz -36 -36 1GHz~12.75GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~12.75GHz -30 图表 1 传导型杂散发射,MS被分配一个信道(Traffic,通常是62信道,902.4MHz)频率范围功率电平(dBm) 100KHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~12.75GHz -47 图表 2 传导型杂散发射,MS处于空闲模式(Idle)
功率电平(dBm) 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 30MHz~1GHz -36 -36 1GHz~4GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~4GHz -30 图表 3 辐射型杂散发射,MS被分配一个信道(Traffic,通常是62信道,902.4MHz)频率范围功率电平(dBm) 30MHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~4GHz -47 图表 4 辐射型杂散发射,MS处于空闲模式(Idle) 杂散发射的产生通常有以下几个方面: 1.电路Layout过程中EMC考虑不够(主要指射频部分); 2.天线失配; 3.PA不正常工作; 4.结构设计造成的杂散过大。 抑制杂散发射的方法: 1.用柔性铜皮将射频电路部分全部包裹起来; 2.换不同的天线形式; 3.将结构件上尽可能多的地方贴上柔性铜皮。 以上处理方法中有一点要特别注意,就是包裹铜皮时要将天线露出来,因为杂散发射测试时 是远场测试,必须要手机发射,在微波暗室里几米外无线接收,特别是信道模式,如果铜皮 将天线都包住了,信号无法发射出来,就无法连接注册了。 杂散发射在谐波阶数越高的地方越不容易抑制。
LTE杂散及部分接收项测试
LTE 复杂项测试指导书
修订记录Revision record
摘要: 本文详细描述了LTE复杂项测试方法,结合协议,包括了各个指标测试的目的、影响、测试配置、协议要求、组网环境等内容,能够帮助刚刚上手学习LTE射频测试的同事,很快掌握LTE的复杂项目测试方法。 缩略语清单:
发射机指标 一、发射机杂散(6.6.3.1) 1. 指标含义 杂散是指发射机产生的一些有害的、无用的辐射信号,包括谐波辐射、互调产物及变频产物等。 2. 测试目的 衡量UE对频段外的频谱干扰,它会成为其他频段的干扰信号,为了评估出这种干扰信号的强度大小,看会对其他频段产生多大的干扰,是否满足协议要求,所以进行该项测试。 3. 测试配置 杂散测试的范围是距离中心工作频率BW/2+Δf OOB +MBW/2以外的频段,该频段以内的频谱测量由ACLR 和频谱模板两个指标进行测量,这样,从9k到12.75M的频带内我们都进行了频谱覆盖测试。 Table 6.6.3.1.3-1: Δf OOB boundary between E-UTRA channel and spurious emission domain Δf OOB 是指:距离信道边缘的频率间隔,是边缘,不是距离上行发射中心频点的频率间隔
Table 6.6.3.1.4.1-1: Test Configuration Table 4. 协议要求 Table 6.6.3.1.3-2: Spurious emissions limits 5. 环境及组网
测试仪表配置: ●综合测试仪R&S CMW500 ●频谱分析仪R&S FSQ ●带阻滤波器主要作用是衰减工作频带内的发射信号,降低输入到频谱分析仪的 混频器的输入端口信号强度,防止输入到频谱仪中的信号过大,导致频谱仪过载 (overload,频谱仪动态范围不够),进而失真导致结果出错;同时防止输入到频 谱仪中的信号强度大,将频谱仪的底噪抬高将杂散信号淹没,导致的测试结果不正 确;还可以防止大的发射信号与频谱仪产生交调,引入额外的频谱杂散分量,影响 测试结果的真实性。 ●衰减器10dB,DC TO 10G (Agilent),降低从手机发射出来的功率和提 高阻抗匹配。 ●功分器 ●屏蔽盒 综测仪 CMW500 10dB 6. 测试步骤 1.按照上图搭建测试环境。 2.在CMW 500上按照Table 6.6. 3.1. 4.1-1,设置RB数目和调制方式,并让UE以最大发射功率 发射。 3.使用频谱仪进行杂散测试 1)根据不同的测试频段,设置起始与终止频率,并设置相应的RBW 和VBW。
辐射发射(RE)测试
辐射发射(RE) 1.辐射发射(RE)测试概述 辐射发射(Radiated Emission)测试是测量EUT通过空间传播的辐射骚扰场强。可以分为磁场辐射、电场辐射,前者针对灯具和电磁炉,后者则应用普遍。另外,家电和电动工具、AV产品的辅助设备有功率辐射发射的要求(称为骚扰功率)。 2. 辐射发射(RE)测试标准: a) 电场辐射:CISPR22/EN55022(信息技术产品),CISPR13/EN55013(音频类产品),CISPR11/EN55011(工科医),CISPR14-1,CISPR15/EN55015(灯具); b) 磁场辐射:CISPR15(工作电流频率超过100Hz的灯具),CISPR11(电磁炉); c) 骚扰功率:CISPR14-1(工作频率不超过9kHz的一部分设备除外),CISPR13(只对辅助设备)。 3. 辐射发射(RE)测试方法: 1) 辐射发射测试仪器和设备: a) 电场辐射:接收机(1G以下)、频谱仪(1G以上)、电波暗室、天线(1G以下一般用双 锥和对数周期的组合或用宽带复合天线,1G以上喇叭天线); b) 磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线; c) 骚扰功率:接收机、功率吸收钳。 接收机遵循CISPR16-1-1的要求,天线、场地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收钳遵循CISPR16-1-3的要求。 2) 辐射发射测试场地布置:
b)磁场辐射:不同尺寸的三环天线对能够测试的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直径的环形三环天线为例,长度小于1.6m的EUT能够放在三环天线中心测试;在CISPR11中,超过1.6m的电磁炉用0.6m直径的单环远天线在3m外测量,最低高度1m; c)骚扰功率:分台式与落地式,台式设备放在0.8m的非金属桌子上,离其他金属物体至少0.8m(通常是屏蔽室的金属墙,这个距离要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式设备放在0.1m的非金属支撑上;被测线缆(LUT)布置在高0.8m、长6m的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备。如果被测设备有其他线缆,在不影响功能的情况下能断开的断开,不能断开的用铁氧体吸收钳隔离。 3) 辐射发射测试频段:电场辐射一般是30MHz-1GHz(有些产品需要测超过1G,根据具体标准的规定),磁场9kHz-30MHz,骚扰功率30-300MHz。 4) 辐射发射测试限值:随不同标准,场地是3m、10m或其他尺寸,不同的产品分类 (Group 1/2, Class A/B)而限值不同。 5) 辐射发射测试过程: a)30MHz-1GHz电场辐射:在半电波暗室中进行,EUT随转台360度转动,天线在1-4m高度 上下升降,寻找辐射最大值。结果用QP值表示。垂直、水平两种天线极化方向都测。 b)大于1G的电场辐射:工作频率超过108MHz的ITE设备(信息技术类设备)、超过400MHz的ISM 设备(工科医类设备)需要测试,是在3m场地,使用频谱仪测。ITE设备测试方法基本同30MHz-1GHz,结果用Peak与AV值表示。ISM的产品有点不同,需要在全电波暗室中测,天线同产品同高度,不升降,转台仍然转动以寻找辐射最大值; c)替代法:采用ERP(有效发射功率)来代替,再换算成场强数值。这个在RF(射频)测试中经常用到,常规EMC很少使用。替代法测试的目的是测试EUT的壳体辐射,需要拆除所有可拆卸电缆,不可拆卸的电缆上套铁氧体磁环。首先用天线A和接收机测量出EUT的最大骚扰值,然后用天线B替代EUT,调节信号发生器输出功率,直至测量接收机达到同样的值。记录替代天线B的输入端功率,即为EUT的壳体辐射功率。天线的选则根据测试频率来定; d)磁场辐射:采用三环天线的磁场辐射测试没啥好说的,样品放置在天线中心,X/Y/Z三个方向各测一组磁场辐射的结果。采用单小环天线时,天线垂直地面放置,最低部分高于地面1m,因为是近场测量,又考虑到了地面的反射,测量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁场分量; e)骚扰功率:对设备的所有长度超过25cm的电缆(也包括辅助设备的线缆)都需进行。因为在 30-300MHz不同频点的骚扰在被测线缆中呈驻波形式分布。因此在测量中需要沿导轨拉功率吸收钳以寻找每个终测频点骚扰功率最大的位置(大致在离设备半波长的距离处)。 4. 辐射发射(RE)测试结果判定: 检波测量仪测量值与限值线比较。低于PASS,高出FAIL。 5. 辐射发射(RE)测试注意事项: 测试布置仍然是测试最需要的环节。另外,因为是高频测试,场地、设备等都是很重要的会影响最终结果的因素。 6. 辐射发射(RE)测试围: 30MHz-18.5GHz
教你如何看懂EMC空间辐射测试数据
教你如何看懂EMC空间辐射测试数据 电磁辐射(electromagnetic radiation):能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。Radiation空间辐射(简写:RE)是最常做的EMC电磁兼容项目之一,也是最容易出现问题的一个测试项目。对很多刚接触EMC的朋友来讲,拿到EMC 的测试数据,往往感觉比较陌生,不知道怎么看这份数据,相信看完以下内容,你就不会陌生了。 专业测试辐射的场所是屏蔽室,主要有3米和10米暗室,由于10米暗室建设成本很高,所以一般以3米暗室居多,在专业的检测实验室检测的数据才更更加真实可靠。 3米暗室:
参考测试数据: Horizontal 表示接收天线处于水平位置(另外还有一种是天线处于垂直位置,也就是说,这个产品需要有2张这样的图才算完整); EN55015是测试标准,表明测试产品是灯具类; Freq是频率点,一般可能有问题的点需要单独点出来进行完整确认; Measurement是测试值,表示该频率点经确认后的最终值; Limit表示改点的限值,也就是测试值不能超过该值; Over表示超过Limit限值多少,也就是测试值减去限值的计算;(上面负数表示没超过限值,也就是符合要求;但有的机构是正数是符合要求,需要看清楚);
以第一个为例:频率点为53.4714MHz,测试值为29.40 dBuV/m,限值为40 dBuV/m,超过限值为-10.60 dBuV/m(也就是没超过)。 同样的方法我们来看垂直的测试数据: 如第1个点,:频率点为43.0647MHz,测试值为46.90 dBuV/m,限值为40 dBuV/m,超过限值为6.9 dBuV/m(也就是超了,需要整改)。 另外需要注意的是:一般测试时需要留预留3dB才好(也就是距离限值有3dB的余量),因为EMC是不稳定的,而且不同实验室之间也是有误差的,所以余量愈多,就越保险。
手机辐射测量实验报告
手机辐射测量实验 课程名称:电磁兼容设计任课教师:实验教师: 班级:姓名: 同组同学: 一、实验目的 现代社会手机越来越普及,人们在享受方便快捷的同时,也在遭受手机信号产 生的电磁辐射的危害。打电话时手机离人脑很近,手机信号很容易被脑部组织吸收,产生一些难以预料的后果,因此用实验的方法了解手机辐射的大小分布;了解不同 制式、不同通话状态、不同使用条件下手机辐射大小的变化,对于我们正确防护至 关重要。 不同品牌的手机通信质量、信号强度总有差异,不同型号手机辐射强度大小、 不同网络之间的辐射差异以及不同距离的辐射强度大小究竟如何都是值得关心的问题。 二、实验设备 测量系统组成:(如右图) Agilent EMI接收机 E7405A 喇叭天线 3115 复合天线 3142 指针式电场测量仪 VUFM1670 电磁辐射分析仪NBM-550 各向同性电场探头EF0391 该系统可进行30M~18GHz频段的辐射发射测试。 手机信号的频段也在此范围内。 三、实验内容 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系。测量距离分别取1.5 米、2 米和 2.5 米,测量时注意手机的位置保持不变,记录测量数据,比较其大小,分析原 因。 2、测量手机不同方位的辐射强度,测量取手机距复合天线1.5 米。取前面、 背面和侧面,手机放垂直方向。 3、测量手机不同状态的辐射强度变化,如待机、开机、关机、拨通瞬间和 正常通话几种状态,使用指针式电场测量仪,为减小测量误差可测三次取平均, 测量时尽量保持手机位置不变。尽量减少周围人员走动。 4、测量手机发短信、收短信时、浏览网页时的电场强度,记录测量数据。 5、测量使用手机耳机时辐射强度的变化,并解释“辐射强度变小”的原因, 用指针式电场测量仪测。 6、测量使用蓝牙时手机辐射的强度、信号弱与强时手机辐射强度的变化、不 同制式手机的辐射强度差异。 7、网络上流传在密闭空间打手机,如电梯间、小汽车内,信号强度会大几千倍,是真的吗?请设计实验验证。 四、实验数据及分析 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系
电磁波辐射强度标准
以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级。 1.3.1 一级标准 为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均在会受到任何有害影响的区域;新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线,在其居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。 1.3.2 二级标准 为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能引起潜在性不良反应的区域;在此区内可建造工厂和机关,但在许建造居民住宅、学较、医院和疗养院等,已建造的必须采取适当的防护措施。 超过二级标准地区,对人体可带来有害影响;在此区内可作绿化或种植农作物,但禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施,如机关、工厂、商店和影剧院等;如在此区内已有这些建筑,则应采取措施,或限制辐射时间。 2 卫生要求 环境电磁波许辐射强度分级标准见下表。 波长 单位容许场强 一级(安全区) 二级(中间区) 长、中、短波V/m 〈10 〈25 超短波V/m 〈5 〈12 微波μW/cm2 〈10 〈40 混合V/m 按主要波段场强;若各波段场分散,则按复合场强加权确定 3 监测检验方法
本标准环境电磁波容许辐射强度监测检验方法见附录A。 4 监督执行 各级卫生防疫站或各级环境卫生监测站负责监督本标准的执行。 附录A 环境电磁波测量规范 (补充件) A.1 适用范围 本规范适用于放辐射源所产生的环境电磁波,其频率覆盖范围:长、中、短波(100kHz~30MHz),超短波(30MHz~300MHz),及微波(300MHz~300GHz)。 A.2 规范内容 A.2.1 测量方式 根据不同需要与目的,应用不同的测量方式,对已建台和扩建台,为调查辐射源周围环境电磁波辐射强度,及其分布规律,常以辐射源为中心,在不同方位取点的方式进行测量,简称点测;为全面调查某地区环境电磁波的背景值及按人口调查居民人群所受辐射强度的测量简称面测。 A.2.1.1 点测时以辐射源为中心,将待测区按5°~10°角度划线,呈扇形展开。随此划线,近区场以每隔5~20min定点测量,远区场以每隔50~100m定点测量,或按特殊需要选点测量。 A.2.1.1.1 简易测量:一般用各向同性探头的宽频段场强仪测定之,如探头为非各向同性者,则分别测定各不同极化方向的场强值,取其矢量和。
电磁辐射暴露限值和测量方法
各国工频电磁场限值的有关情况汇总 据了解,到目前为止,国际上尚无工频电磁场暴露限值的IEC标准或其他国际标准,只有ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)向世界各国推荐了一个电场和磁场辐射限值的导则:《限制时变电场、磁场和电磁场暴露(300GHz以下)导则》,其中推荐以5000V/m作为居民区工频电场限值标准,100μT作为公众全天辐射时的磁感应强度限值标准。 目前我国所有相关的规范和技术标准中,涉及环境中工频电场强度、磁场强度限值的只有《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998),其原文是:“关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值目前尚无国家标准。为便于评价,根据我国有关单位的研究成果、送电线路设计规定和参考各国限值,推荐以4000V/m作为居民区工频电场评价标准,推荐应用国际辐射保护协会关于公众全天辐射时的工频限值100μT作为磁感应强度的评价标准。待相应国家标准发布后,以其规定限值为准。”很明显,该推荐限值就是以国际非电离辐射防护委员会的导则为基础的,并且电场强度的限值更严格。 世界上其他各国或学术组织关于工频电场和磁场的限值情况见下表: 另外需要说明的是: 欧洲议会1999年7月发布了一个一般公众电磁场暴露限值的推荐标准。这是一个供欧洲各国制定标准的框架,目前已有许多欧洲国家准备接受这一标准。这个标准建立在ICNIRP导则基础之上,同样是以目前已经得到确认的效应作为
基准。 美国没有统一的国家标准。一些学术组织制定了自己的标准,许多州也根据自己的情况制定了输电线路的工频电磁场标准。 日本并没有公众工频磁场暴露限值的明确标准,1993年,日本一个政府研究机构的报告中提到,居住环境中产生的工频磁场场强比WHO和类似组织的标准中的限值要低得多,认为没有必要制定工频磁场标准。 英国NRPB(国家辐射防护委员会)在1993年制定了自己的电磁暴露标准。 澳大利亚,德国这两个国家分别在1989年,1996年出台了自己的电磁场暴露标准。 瑞典根据住在高压输电线附近,儿童白血病和年磁场电平影响的相关性,提出工频磁场2mG(0.2μT)作为输电线路通过居民区的导则。 瑞士规定工频磁场强度限值为1μT。 综观上述各国以及国际组织的标准,可以看出以下一些特点: (1)电场标准目前比较一致,磁场标准差异较大。公众工频电场暴露限值在安全系数的选取上各有不同,这里边既有技术上的因素,也和各国社会政治,经济方面的差异有关,和标准出台的时间也有关系,并没有明确的科学依据。磁场标准的差异主要是因为各国对磁场长期暴露效应的看法不同。 (2)ICNIRP导则已得到相当多国家的认可。 相对世界上其他国家和组织的同类限值,我国的《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T 24–1998)中推荐的限值从数值上是居中的。在针对磁悬浮线路电磁环境影响的评价和监测中,只要正确地引用上述限值就无不妥之处。 上海市辐射环境监督站 二○○八年一月十八日
EMC主要测试项目及测试方法
第一篇:传导发射(Conducted Emission) 传导发射(Conducted Emission)测试,通常也会被成为骚扰电压测试,只要有电源线的产品都会涉及到,包括许多直流供电产品,另外,信号/控制线在不少标准中也有传导发射的要求,通常用骚扰电压或骚扰电流的限值(两者有相互转换关系)来表示,灯具中的插入损耗测试(直接用dB 表示)也属于传导测试范畴。 1. 测试标准:有CISPR22(ITE),CISPR14-1(家电和工具),CISPR13(AV),CISPR15(灯具),CISPR11(ISM),其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法,以引用CISPR22 居多。 2. 测试方法: 1)仪器和设备:接收机、LISN(线路阻抗稳定网络,或叫AMN 人工电源网络)、模拟手、被动电压探头、电流探头(与电流探头配合使用的CDN,容性电压探头)、DIA(断续干扰分析仪,用于测试CISPR14-1 中的断续干扰)、测插入损耗的一整套设备等,当然,PC也不可少,DIA 需要遵循CISPR16-1-1 的要求,其他辅助设备需要遵循CISPR16-1-2 的要求。 2)测试布置:分台式与落地式,台式设备离LISN 80cm,离接地平板40cm(这里的接地平板可以是水平接地板,也可以是屏蔽室的垂直接地内墙),落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许,CISPR14-1,15 里面是10cm +/- 25%,13 里面是up to 12mm,22 里面是up to 15cm, 11 里没有明确距离,只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入,CISPR22 中辅助设备离主设备10cm,相互之间的互联线至少离接地平板40cm。手持II 类设备需要包模拟手。CISPR15 中自镇流荧光灯需要罩在一个辅助锥形金属罩里。 3)测试频段:大多是150kHz-30MHz,CISPR15 是例外(骚扰电压9kHz-30MHz,插入损耗150kHz-1,605kHz)。 4)测试限值:随不同标准,不同的产品分类(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。 5)测试过程: a)交/直流电源端骚扰电压:这个最常见,将电源插头连到LISN 上,接收机RF输入连到LISN 的RF 输出(可能中间会插入RF 衰减器或脉冲限幅器),切换LISN 的L/N 开关来选择测试电源线的对地共模骚扰电压。 b)断续干扰:CISPR14-1 及一些引用CISPR14-1 的标准有要求。通常使用断续干扰分析仪,配合LISN 测量。标准也允许用示波器与接收机的组合来替代。示波器观察骚扰持续时间,接收机观察骚扰电平幅度。 c)负载端骚扰电压:CISPR14-1、CISPR15 和CISPR11 中有要求。使用被动电压探头,将需要测试的负载线绝缘剥开,直接用探头连接收机测量负载线导线端子对地的骚扰电压。补充一句,如果设备额定电流过大,没有合适的LISN 可用,也可以直接用电压探头来测量电源端的骚扰电压。d)通讯线骚扰电压/骚扰电流:CISPR22 中提及。针对不同类型的通讯线有不同的测试方法。Annex C 有详细描述,Annex F 有各种方法的优缺点分析。主要是依靠电流探头与CDN、150 欧姆接地电阻、容性电压探头的不同组合来测试不同类型的通讯线缆,需要保证的前提是测试线缆的对地阻抗是150欧姆。结果可以直接用骚扰电流dBuA 表示,也可以换算成骚扰电压dBuV 表示,换算阻抗是150 欧姆,也就是两者量值相差44dB 。 e)插入损耗:CISPR15 提到。使用RF正弦波发生器经过平衡/不平衡转换器、模拟灯、LISN,最后用接收机测量比较电压来得出插入损耗的数值。 3. 结果判定:这个简单,接收机检波器的测量值(QP/AV)分别与限值线比较,低于限制线PASS,高出FAIL。 4. 注意事项:传导测试因为是对地的共模骚扰测量,因此关键在测试布置上,布置没问题了用接收机测就行了,而布置上的差异会导致结果的出入。悬而未决的问题:接收机RF输入端脉冲限幅器的使用:有些测试机构使用,保护接收机;有些抵制,认为限幅器中包含非线性元件对脉冲进行限幅,导致互调失真及产生谐波形式的骚扰而影响测试结果。个人意见尽量不要使用,虽然