GBZ 18732-2000 工业、科学和医疗设备限值的确定方法.pdf

《GBZ 18732-2000 工业、科学和医疗设备限值的确定方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GBZ 18732-2000 工业、科学和医疗设备限值的确定方法.pdf（11页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、ICS 33100L 06疽日中华人民共和国国家标准化指导It技术文件GB/z 18732一2002/CISPR 23：1987工业、科学和医疗设备限值的确定方法Determination of limits for industrialscientific and medical equipment(CISPR 23：1987，IDT）2002一05一21发布2003一01一01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布GB/z 18732-2002/CISPR 23:1987前 扭牙 J本指导性技术文件等同采用国际无线电干扰特别委员会（(CISPR）出版物CISPR 23: 1987工

2、业、科学和医疗设备限值的确定方法。鉴于该出版物对骚扰限值的确定是在概率理论的基础上对通信接收质量的可靠性进行数学推导建立了骚扰限值的数学模型，这种理论和由此建立的数学模型至今未作修改仍然适用。在此前提下，本指导性技术文件根据国家技术监督局2000年国家标准制修订计划(P100,序号67）而进行制定。本指导性技术文件综述了确定骚扰限值的方法的各种建议，并从这些建议中导出一种确定限值的推荐方法，它能满足CISPR和原CCIR（国际无线电咨询委员会）保护通信的目的。本报告仅涉及国际电信联盟（ITU）为工业、科学和医疗（ISM）设备指配频段以外所产生的辐射，而不考虑数据处理设备。本指导性技术文件仅供参

3、考。有关对本指导性技术文件的建议向国务院标准化行政主管部门反映。本指导性技术文件有四个附录：附录A为规范性附录，附录B、附录C和附录D为资料性附录。本指导性技术文件由全国无线电干扰标准化技术委员会提出。本指导性技术文件由全国无线电干扰标准化技术委员会归口。本指导性技术文件负责起草单位：上海电器科学研究所。本指导性技术文件参加起草单位：国家无线电监测中心、中国民用航空总局空中交通管理局、中国汽车技术研究中心。本指导性技术文件主要起草人：杨自佑、刘京林、常若艇、李朝阳、徐立。cs/z 18732-2002/CISPR 23:1987工业、科学和医疗设备限值的确定方法引言本指导性技术文件的目的是评价

4、CISPR限值在保护无线电通信免遭ISM设备干扰中所起的作用，同时阐明CCIR和CISPR为此目的而对该限值进行的合作研究中所起的作用。综述确定限值方法的各种建议，并从这些建议中导出一种确定限值的推荐方法，它能满足CISPR和CCIR保护通信的目的。本指导性技术文件仅涉及ITU为ISM设备使用的指配频段以外所产生的辐射，而不考虑数据处理设备。2限值的推导在推导限值过程中，所考虑的各种参数以及要求保护的主要业务都在表1中给出。附录提供了计算限值的模型以及推导方法演变的历史背景资料。2.1通信业务的保护需要保护的有用信号场强和对不同类型的ISM设备所要求的保护比，与干扰源的保护距离，以及计算中使用

5、的衰减规律等都很重要。这些问题得到CCIR的支持是必不可少的。2.2计算干扰限值的推荐模型在预测来自射频源的干扰模型中，将通常所包括的各种因素列于表1的（1)一（10)的栏目中。通过对需要保护的有用信号场强、保护比等参数指定适当的值，便可以确定保护各种通信业务不受ISM设备干扰的最坏情况下的限值。然而，以最坏情况为基础的模型，从技术和经济上来说是不现实的，因为它忽视了这样一个事实：很少存在因ISM设备造成干扰的情况。所以，考虑干扰出现的概率是极为重要的。因此，在这个问题上，吸取世界各国的经验是有益的。目前尽管公认概率仅仅是一种估算方法。因为如2.3所述，这里面还涉及到许多复杂的因素，确定各种业

6、务的概率数值是迫切的，目前已有几个国家正在进行这类研究。2.3概率因子不利因子同时存在的概率：P尸1 p. . plo式中：P,受干扰的接收机处在ISM辐射主瓣方向上的概率；尸：定向接收天线在干扰源方向上具有最大接收时的概率；尸3受干扰的接收机处于静止状态的概率；PI-ISM设备在关键频率L产生干扰信号的概率；P5,-一相关谐波低于限值的概率；P,一一所产生的某种类型的干扰信号会对接收系统产生显著影响的概率；P,-ISM干扰源和接收系统同时运行的概率；P,干扰源处在可能产生干扰的距离内的概率；P,-ISM辐射限值与被保护业务的服务区边界条件相符合的概率；P,。一一建筑物造成衰减的概率。GB/z

7、 18732-2002/CISPR 23:1987同时也应参考CCIR第829号报告：干扰概率的计算。3限值的应用以往CSIPR对每类设备只采用一个限值。这种方法过去对某些类别的设备是相当适用的，但要继续采用这种方法变得越来越困难了。对所有ism设备仅采用一种限值可能正是CISPR的ism限值（见附录B）未能被国际标准成功采用的主要原因之一。因此，能广泛接受的意见是CISPR应对ism设备采用多种限值。然而，在定义限值的类别和它们能应用于不同类型的ism设备方面，还有一些困难，这些问题正在积极的讨论。在ism限值推荐标准最后确定之前，应找到解决的方法。表1确定ism设备限值的表格法（频率范围为

8、0.15 MHz-960 MHz)GB/z 18732-2002/CISYR 23:1987表1（续）频带MHz(1)被保护业务“(2)被保护信号dB(IV/m)(3)保护比dB(4)接收天线处允许的干扰场强dB(PV/m)(5)与被保护设备的距离m(6)衰减规律(7）距设备30米处的近似等效干扰场强dB(pV/m)(8)建筑物的衰减dB(9)概率的允差值dB(10)距边界30米处相应的限值dB(pV/m)(11）试验场上30米处相应的限值dB(pV/m)(12)在试验场30m处建议修改的CISPR限值dB(jIV/m)(13)156-174陆地移动174.216电视广播、陆地移动216-40

9、0仪表着陆系统400-470固定链路陆地移动470585电视广播585-614航空导航、电视广播614-854电视广播854-960陆地移动注：栏目标题说明：(3）服务区域边缘被保护场强的中值，可从ITU规则和有关的CCIR建议书中导出。(4)保护比是保护业务受ISM设备产生的具有信号特征的（例如：频率稳定性等）干扰的影响所要求的信号干扰比，是推导限值时所要用的一个值，但不必与CCIR为计划所推荐的保护比的值相同。(6）距ISM设备的平均最小距离，在该距离上有关业务的接收装置能正常安装，对特定的概率因子而言，允许设备安装在不同距离。(9) ISM设备安装处建筑物造成的衰减，经验表明，这个衰减值

10、通常为10 dB.我国被保护业务应符合国家无线电管理机构的规定。GB/z 18732-2002/CISPR 23:1987附录A（规范性附录）计算限值的模型在规划一个无线电通信业务之前，必须首先确定获得预期接收质量的可靠性，这个可靠性可以用接收机输人端实际的信号干扰比大于允许的最小信号干扰比的概率来表示，即：PR(PR;QR)）R.a”，”“（A.1）式中：尸概率函数；R(/JR;aR)实际的信号干扰比，它是信号干扰比均值（产R）及其标准偏差（OR）的函数；R-一一允许的最小信干比；a可靠性。根据有用信号、干扰信号、传播损耗和天线增益，实际的信号干扰比可表示为：R =Ew(Pw;a.)+G.(

11、pcw;acw）一Ej(pi;6,)十G; (pci ; 0cI）一Lo (PL, ; aLo）一Lb (Lb; dLb ) ，（A.2）式中：Ew有用信号的实际值，它是有用信号的均值(Pw）及其标准偏差（cr,）的函数；E;在试验场预定距离处干扰信号值，它是干扰信号的均值（产；）及其标准偏差(Q;）的函数；Gw天线对有用信号增益的实际值，它是天线对有用信号增益的均值（Pc）及其标准偏差（ocw )的函数；G;天线对干扰信号增益的实际值，它是天线对干扰信号增益的均值（k,;, )及其标准偏差（ac,）的函数；Lo考虑干扰场在无障碍物的自由空间传播时实际的衰减系数值，它是无障碍物时衰减系数的均值

12、（凡。）及其标准偏差（(7Lp）的函数；Lb考虑到干扰场在传播途径上有障碍物时实际的衰减系数值，它是有障碍物时衰减系数的均值（IlLb）及其标准偏差（CLb）的函数。若假设方程(2)右边的所有变量均服从对数正态分布律，则分布系数有下列关系：PR/uw14,，一A一/-jILL。十PLb”一（A. 3）嵘嵘十屹，时屹、“礼十礼“（A.4）按对数正态分布律，可用下列正态概率分布函数来表示获得业务预定接收质量的可靠性。厂R。一/UR I望1一I“L QRJ”“一（A.5）因此：PRR！十UR“，一（A.6）式中：t。二0-(a)。通过合并方程C3),(4),(6)，可获得在距干扰源给定距离上的可允许

13、的干扰场强均值的表达式：p、一，内，一/k;十pLnILL、一R。一tQdt. C w十62G，一、a?Cr U2,a1L。十吹（A-7 )干扰均值应低于限值，并可由下式确定：E二Ata;，”“一（A.8）式中：GB/Z 18732-2002/CISPR 23：1987E在试验场规定距离处测得的干扰限值；t归一化分布函数的自变量，该自变量相应于符合限值的概率水平。自由空间的衰减系数（PI.o )可由下式估计：PL,式中：Y干扰源和接收天线间的平均距离；d测量场地上规定的测试距离；n确定实际自由空间衰减率的指数；一：Olg(头）乙t。（A.9）m确定试验场上自由空间衰减率的指数。合并方程C7),

14、$),(9),可得限值：E一。WPG，一、。、一Rm2018暴）tai一to Cawa2Gw衅“乙a2Laa2Lh（A. 10）CISPR第46/1号推荐文件（见CISPR第7B号出版物）规定：批量生产的设备，其中80应满足干扰限值，试验应具有80的置信度。对应这些条件，t=0. 840GB/z 18732-2002/CISPR 23:1987附录B（资料性附录）历史背景CISPR工、科、医（ISM）设备目前的限值基本上是CISPR于1973年在西长矶（West Long Branch)举行的全体会议上采用的（第39/1号推荐文，见C. I. S. P. R第7B号出版物），并发表在CISPR

15、第11号出版物上。1976年12月出版了CISPR第11号出版物第1号修正案，增加了。.15 MHz-30 MHz频率范围内，300 m处的限值，并推荐了30 MHz-470 MHz频率范围内，以30 m距离代替100 m距离时“不在试验场时”的限值。1979年6月在海牙，制定了CISPR第11号出版物表II的修改草案（RM 2165 /CISPR/B）以对生活设施的安全提供附加保护。少数一些国家已采用CISPR第11号出版物推荐标准作为其技术法规，通过限值的实际应用，已取得经验。在世界无线电行政大会（WARC79）上，ITU通过了一个决议（63号决议），即：“为了确保电信业务得到允分的保护，

16、迫切要求在整个无线电频谱内，尤其要在最近指配的频段内，对ISM设备的辐射限值进行研究”。ITU邀请CCIR参加下列工作：1)与CISPR以及IEC继续合作，在整个无线电频谱内，继续对ISM设备的辐射进行研究，以确保对电信业务有足够的保护。2）以建议出的形式，在所指配的频段内外，尽快地规定ISM设备的辐射限值，以便将来用于无线电规则中。在该次会议上新指配给ISM设备使用的有关频段建议出的表达方式应优先的研究。有关频段如下：6 765 kHz-6 795 kHz433.05 MHz-434.79 MHz61 GHz- 61. 5 GHz122 GHz-123 GHz244 GHz-246 GHzI

17、TU也建议W ARC在解决ISM设备对无线电通信业务的干扰问题时，考虑CCIR的建议书。CCIR的研究任务由CCIR第I研究组承担，CCIR临时工作组（(IWP1/4)已具体负责与CISPR和IEC.合作，确定可接受的限值。临时工作组的早期活动之一是将一组调查表发给CCIR各成员国管理机构，以便获得各国在使用ISM设备时所产生的问题情况。Gs/z 18732-2002/CISPR 23:1987附录c（资料性附录）目前情况的估计检查各国管理机构答复CCIR调查表表明：a)在多数受调查的国家中，大量使用的（不包括微波炉）ISM设备不满足CISPR限值。b)在各国中因使用ISM设备而引起的干扰申诉

18、比率很小。c）在采用CISPR限值的国家里，这个比率并不比采用较松限值的国家低很多。报告的最高申诉率是发生在现在还没有法定ISM设备限值的一个国家里。然而由于各国家的情况不一，直接比较是困难的。来自一些国家的报告表明，其中许多已将CISPR限值列入法规的国家发现大量的设备因不能满足CISPR限值，而被允许放宽要求。许多国家的制造商提出，有一些国家大量免除对本地制造的设备的要求，这对进口设备来说是很难或不可能的，从而有意或无意地在使用CISPR限值作为贸易技术壁垒。显然，世界上每个国家都在实际使用不满足CISPR限值的设备，与其他干扰源相比，对ISM设备的干扰申诉量是很少的。因此，从下面两种观点

19、看，目前的情况是不令人满意的。首先，ITU表示，CISPR限值不能为频谱保护提供必要的基础。其次，指出建议并没有为消除贸易技术壁垒提供坚实的基础作用。为此立刻重新修订CISPR的ISM限值是十分必要的。cB/z 18732-2002/CISPR 23:1987附录D（资料性附录）确定限值的建议摘要下列建议摘要与CISPR/B分会第一工作组合作的所有专家无关。D1经验方法经验方法的倡导者明确地指出，在他们国家实际经验证明，使用的限值已能给出足够的保护。这种方法是不可忽视的有力论据。对干扰源和通信业务两者之间（的祸合作用）作技术评估是非常复杂的，而且实际上不可能用数学方法或实践方法精确地确定，这主

20、要在于不可能控制各种参数，而且测量值也有很大的分散性。因此，经验方法是有价值的。但是使经验方法有价值的原因也妨碍了这种方法被接受。除非大多数国家的经验方法能导出相似的结论。然而在这种情况下，即使没有足够的国家赞成无条件地使用这种实际限值，仍然需要支持这种方法作为考虑限值的一种因素。D2用户和制造商避免干扰的责任许多国家实施用户规则。几种可采用的用户限值概述如下：a)如果产生干扰，规则要求用户满足一定的限值。b)如果产生干扰，规则要求ISM用户停止运行直至干扰消除。）以本范畴设备的特许证为基础的规则。这些方法本身既不满足CCIR/CISPR避免干扰的标准，也不满足CISPR对避免贸易技术壁垒的要

21、求。当许多国家把用户放在法律、经济、技术的不利地位时，用户限值可能在任何情况下都无法接受。用户规则与制造商规则是不同的，这些规则要求用户维护新设备的抑制标准。因此用户的经济、法律、技术责任是明确的。仅在用户规则中使用的限值举例是那些在英国实施的、频率范围为。.15 MHz-1 000 MH：的工业射频加热器的限值。这些限值大致与目前CISPR的限值一致。该限值中有一条款规定，对生活安全设施产生干扰时，限值要严格10 dB.其他的例子是采用b)所述的美国规则和采用c）所述的德国规则。美国的限值比CISPR推荐的限值松得多。D3根据最坏情况计算的限值获得限值的方法旨在对所有无线电通信业务提供高度的

22、保护，用被保护信号的场强最小值、大保护比，干扰源和无线电通信接收机间的最大辆合以及随干扰信号的距离衰减的最小值来计算限值。初看起来，这种方法似乎是理想的，因为如果执行的话，它将产生一个人为射频环境噪声非常低的理想情况。然而，采用这种限值的社会成本将是昂贵的。并且，为了使用于人类健康、福利方面的许多电气设备能继续运行，在当前的技术情况下采用这种限值是不可能的。DQ统计评价方法这种方法规定必须以统计的方法来处理射频干扰的控制问题，因为所涉及的许多因素都不在工程的控制之下，而能进行测量的那些参数值具有相当大的分散性。GB/z 18732-2002/CISPR 23:1987统计评价方法必须克服这些困难，它将使通信者、电气设备的用户和制造商都感到满意，即使通信业务在正确使用的情况下受到足够的保护，电气设备的经济性、操作和安全性都也受到正确地考虑。