電磁兼容檢測(cè)中電纜非金屬支撐物的影響解讀
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電磁兼容檢測(cè)中電纜非金屬支撐物的影響
摘要：介紹了一篇文章，其以長(zhǎng)線天線作為EUT研究了電纜不同非金屬支撐物的影響，RE102測(cè)量中*大可產(chǎn)生約17dB的偏差，故在電磁兼容測(cè)試中需重視電纜5cm高非金屬支撐物的布置，并盡可能選用介電常數(shù)小的非金屬材料。
GJB151B-2013標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EUT配置及EUT電纜敷設(shè)有詳細(xì)規(guī)定，EUT配置及EUT電纜敷設(shè)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性和一致性。其中電纜5cm高的非金屬支撐物，GJB151B標(biāo)準(zhǔn)提了要求，即支撐物的介電常數(shù)應(yīng)該盡量低。具體要求如下：
4.3.8.6.1 互連線和互連電纜
單根線應(yīng)按實(shí)際安裝中同樣的方式組合成電纜。測(cè)試配置中互連電纜的總長(zhǎng)度應(yīng)與實(shí)際平臺(tái)安裝的長(zhǎng)度一致（電纜長(zhǎng)度超過(guò)10m時(shí)至少取10m長(zhǎng)）。當(dāng)電纜長(zhǎng)度在安裝中沒(méi)有規(guī)定時(shí)，電纜應(yīng)足夠長(zhǎng)以滿足以下規(guī)定的條件。每根互連電纜至少2m（除非實(shí)際安裝中的電纜長(zhǎng)度比2m短）平行于配置前邊界敷線，剩余電纜則按“Z”字型放置到測(cè)試配置中后部。當(dāng)配置中使用的電纜不止一根時(shí)，則電纜按外皮間距2cm布置。對(duì)于使用接地平面的臺(tái)式布置來(lái)說(shuō)，離前邊界*近的線纜應(yīng)放置在接地平面前邊10cm遠(yuǎn)的位置。所有電纜都應(yīng)用非導(dǎo)電支撐物支撐，并位于接地平板上方5cm處。支撐物的介電常數(shù)應(yīng)該盡量低。
4.3.8.6.2 輸入（主）電源線
輸入（主）電源是指由系統(tǒng)平臺(tái)直接提供的電源。輸入（主）電源線指直接與輸入（主）電源連接的電源線。
2m長(zhǎng)輸入電源線（包括回線）應(yīng)與試驗(yàn)配置前邊沿平行，方式同互連線。每根輸入電源線，包括回線都應(yīng)連接到LISN上。在實(shí)際安裝中與互連電纜捆扎在一起的電源線應(yīng)從線束中分出，在屏蔽電纜的屏蔽層外暴露2m長(zhǎng)后以*短距離連接到LISN。從EUT連接器到LISN的電源線總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)2.5m。所有電源線都在接地平板上方5cm處，支撐物的介電常數(shù)應(yīng)該盡量低。如果電源線在實(shí)際安裝中是雙絞的，則它們?cè)谶B接到LISN以前也應(yīng)雙絞。
針對(duì)不同介電常數(shù)非金屬支撐物的影響，Osman Sen等人在“2016 Asia-Pacific InternationalSymposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC)”發(fā)表了論文《Influenceof dielectric support on military radiated emission tests above 30MHz》，采用CISPR25標(biāo)準(zhǔn)中的長(zhǎng)線天線裝置作為被測(cè)件，分別使用不同支撐物，按照RE102配置測(cè)量電場(chǎng)輻射發(fā)射強(qiáng)度的變化，不同支撐物的RE102測(cè)量值同沒(méi)有支撐物（即空氣介質(zhì)，其介電常數(shù)為1）的測(cè)量值比較，計(jì)算偏差。
其中長(zhǎng)線天線裝置照片如圖1所示。
圖1 長(zhǎng)線天線裝置
而不同介電常數(shù)非金屬支撐物的布置如圖2所示，即下圖的5cm高的非金屬支撐物放入圖1中間金屬導(dǎo)體的下方。
圖2 非金屬支撐物布置圖
其中不同介電常數(shù)非金屬支撐物的具體參數(shù)及曲線編號(hào)如表1所示。
表1 不同非金屬支撐物介電常數(shù)及編號(hào)
材料 | 介電常數(shù)@1kHz | 介電常數(shù)@2GHz | 曲線編號(hào) |
空氣 | 1.0 | 1.0 | |
木材 | 3.1 | 2.9 | S1 |
成形聚酰胺 | 4.1 | 3.1 | S2 |
泡沫橡膠 | 1.1 | S3 | |
類似泡沫塑料 | S4 | ||
發(fā)泡聚苯乙烯 | 1.2 | S5 |
其測(cè)試結(jié)果如圖3、圖4、圖5、圖6所示：
圖3 不同介電常數(shù)非金屬支撐物引起的偏差（30MHz~200MHz，垂直極化）
圖4 不同介電常數(shù)非金屬支撐物引起的偏差（30MHz~200MHz，水平極化）
圖5 不同介電常數(shù)非金屬支撐物引起的偏差（200MHz~1GHz，垂直極化）
圖6 不同介電常數(shù)非金屬支撐物引起的偏差（200MHz~1GMHz，水平極化）
從上面的四個(gè)圖可知，泡沫橡膠、類似泡沫塑料、發(fā)泡聚苯乙烯非金屬支撐物產(chǎn)生的偏差是比較小的，而木材、成形聚酰胺非金屬支撐物產(chǎn)生的偏差是比較大的，在30MHz~200MHz頻段垂直極化產(chǎn)生的*大偏差近9dB，在30MHz~200MHz頻段水平極化產(chǎn)生的*大偏差約5dB；在200MHz~1000MHz頻段，垂直極化產(chǎn)生的*大偏差近17dB，在30MHz~200MHz頻段水平極化產(chǎn)生的*大偏差約9dB。
在測(cè)試中需重視電纜5cm高非金屬支撐物的布置，并盡可能選用介電常數(shù)小的非金屬材料。
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