GB Z 6113.3-2006 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第3部分 无线电骚扰和抗扰度测量技术报告.pdf
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1、ICS 33. 100 L 06 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB;Z 6113.3-2006;CISPR 16-3 :2003 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 3: CISPR technical report CCISPR16-3 :2003 ,IDT) 2006-07-13发布中华人民共和国国家质量监督检验检度总局中国国家标准化管理委员会发布G/Z 6113.3
2、-2006/CISPR 16-3: 2003 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .皿引言I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v l 范围. 2 规范性引用文件. 术语和定义. 3 4 技术报告I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 1 使用CISPR设备进行的测量与使用不同于CISPR特性的设备进行削量的相关性4. 1. 1 概述4. 1. 2 干扰测量仪器的关键参数. . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . . . . 1. . . . . . . . . 3 4. 1. 3 脉冲干扰一一相关系数4. 1. 4 随机骚扰. 4. 1. 5 r. m. s.检波器-4. 1. 6 讨论4. 1. 7 典型噪声源. . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4. 1. 8 结论4.2 干扰模拟器. 4. 2. 1 概述-4.2.2 干扰信号的类型4. 2. 3 模拟宽带干扰的电路. . . . . . . . . . . . .,. . 8 4. 3 开阔试验场与泪响室限值间的相互关系4. 3. 1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 n
4、UAUAHV 咱E44E丰嘈EEA性关口HH牛,!的同.场验试值阔限开的与法室室述响响概棍混确定?昆响室限值的方法.4. 3.5 公式的推导. 4.4 长披(LW)、中披(MW)和短波(SW)披段的调幅广播发射机在电话用户线里感应的非对称骚扰源的分类和特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4. 4. 1 引言134.4.2 试验特性1. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4. 4. 3 预测模型和分类4.4.4 抗扰度试验骚扰源的特性.I . . . . . . .
5、23 28 4.4.5 附录4.4-A附录4.4-B参考文献附录4.4-C场强分布. 感应的非对称开路电压分布输出电压的分布一些数学关系式 32 34 附录4.4-D4.5 30 MHz以上垂直方向上辐射的可预测性. 35 4. 5. 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 37 I GBjZ 6113.3-2006/CISPR 16-3 :2003 4. 5. 2 4. 5. 3 4. 5. 4 4.5. 5 4.5. 6 4. 6 4. 6. 1 引盲. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . 37
6、 垂直面场方向性的计算方法.仰角辐射预测的局限性. 真实地面与理想导体上方的场的差异. . . . . . . . . . . . . . . . . .,. 46 不确定皮f(i.围.1. . . . . . . . . . . 48 结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . 49 参考立献,. . . . . . . . .,. . . . . . . . . . ., 86 范围,. . . . . . . o. . . . . . . 87 4. 6. 2 引言粤.88 4. 6.
7、3 垂直极面方向性固的计算方法. I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4. 6. 4 掘模型. . . . . . . . . . . . . . . 1. . . . . . . . . . . 89 4. 6. 5 地面的电特性参数.,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4. 6. 6 垂直方向上辐射的预测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4. 6. 7 结论4. 6. 8 参考文献5 背景与历史
8、. . . . . . . . . . . . . . . . . 155 5.1 CISPR的历史1555. 1. 1 早期1934-1984 155 5. l. 2 CISPR各分会. . . . . 156 5. 1. 3 计算机与信息时代1984-2005 . . . . . . . . . . . . . . . 156 5. 1. 4 CISPR杰出人士5. 2 历史背景:在VHF范围内,由家用电器和类似用途电器所产生的干扰功率的测量方法1575.2. 1 历史点滴5. 2. 2 测量方法的发展. . . . . 158 E GB;Z 6113. 3-2006;CISPR 16-3
9、: 2003 前言GBIZ 6113. 3(E町.EL).这是通常的情况。公式4.4. 3-2中给出的近似式是正确的。因此,可以得出这样的结论:在本模型中,对Emin的值作出规定是很重要的。E,川E作作.为一个例子,表4.4. 3-1按慨率值给出了相应的EL值,其中Emax=60V/m,这正是在MW频段中的有害辐射限值;而Etnin= 0.01 V /m( =80 dBCV/m)是广播发射机的服务区内的最小场强值的数量级。注意慨率由几乎完全由Emin决定。囊4.4.3-1场强分类举倒。nr nL 、一=I,血,飞、四Tlu R hwd町内问H【时-w一E-nu A川whu-P-户rE,。二Ed
10、(%)(260) 100 1 550 000 10-1 49 193 10- 11 556 10-3 4 919 500 kW.与ELF-cj距离上远选择场强作各所处的距所选容易回4.4.3.2 非对称电感应开路共模电如果ftCG)表示因子G且关系式Uh=Go Ho成10叫495 1 556 要根据场于产生的场强而分类界限可间的距离射机将有式4.4. 3-1适用比例常数k,国凡的例子,假定发射机功率p=内,因此在这些选择是由辐射设估场强的概率要给定限值UL的概率。化到场强的分布函数,井为:(4.4.3-3 ) 式中:G! ,G2 ,矶和U2适合选作边界(见附录王-4-B)。在这个公式中需要两个
11、分布函数的积,即联合分布,因为概率prUb注Ud必细同时满足一定的场强值Ho(=Uhl马)和一定的民值。在式4.4. 3-3 中,因子l/Goil草于fCHo)变换为!CUh/Ghh注意式4.11. 3-3不是发射机到现票点之间距离的显函数,因为实际上RSA边界是由场强值决定的。关于式4.4.3-1也可作类似的解释,这里类切的结论都是可以接受的。再次考虑1.4. 3. 1条中提出的环形区域,表4.4.3-2给出了Ub(即UL值对应于被选择的概率值rU占UL)的分类举例。所用的关系式都能在附录4.4-B中找到。如同4.4.3.1条一样,假设规定?室外场强的最大值EmaUL10-2 45.8 26
12、.5 10.9 54.5 -3.5 UL(dBV) 96 106 116 125 10 10-4 4.4.4 抗扰度试在4.4.2条和抗,该试验是使连开路电压Uh先前几节导出的模座数,此处UL可以抗。接下来,将在4.本条仅给出了获4. 4. 4. 1 插座电压分在附录4.4击和4.a) 确定要研究的性。先要应用区的电话插可能选定内阻密度以Ho),此时(此外,首先考虑磁场场强度和电场强度成正b) 确定描述插座密度的联合概勒明UHoJ但J;!1f5f ( G 0) ,式中Ho为场强幅值,为用户的天线因子。利用关系式Uh=HCJ飞豁口:辑:比结果转变成联合概率密度函数f(叭,Go)。c) 计算概率r
13、Uh二三Ud。如果相应地区的电话插座总数为NT,边界条件为NoCUh注UL)=NT (或=0)且rUh二三Ud=l或扩Uh二三Ud=O,则插座数No(UhUL)等于NT prUh二三Ud。产品委员会(即制订产品类标准的技术委员会可选择得出UL的No(Uh二三UL)值,从而选择抗扰度试验中的骚扰糠的开路电压。假设场强与电话插座到发射机之间的距离成反比,并假设发射机周围的电话插座密度为常数,则在率定磁棋确么总来那的mE座HUU骤插由如步话班制电小比撒最远乱者附录4.4-C中所阐述的场强分布(Ho)可以写成下式:23 G/Z 6113. 3-2006jCISPR 16-3: 2003 2艺川PJFn
14、CHo) = _izL: 工之旦旦( 4. 4. 4-1 ) H 式中:J是插座啻度,kj是第j个发射机的比例常数,N为所研究的发射机总数。如果所有的发射机周围的插座密度都相同,并且如果所有的发射机都具有相同的比例常数k,那么,CHo只是全部发射机功率的总和与比例常数的乘积。当考虑电场强度Eo=Ck!P)/r时,分布n(Eo)为N 2jk7PJ一C,n(Eo) = _1王:=否立(4.4.4-2) 这样,Ce=CH Z。在附录4.4-A和4.4-B中解释了当应用室内场强Hj或Ei时,各种关系式的变化情况。一般发射机周围的插座密度是不均匀的。在此情况下,为了导出n(H.),一种可能的方法是确定频
15、度直方图N(月,.Hu),这样可由n(Ho)=.N(Ho,.Ho)1 .Ho近似得到n(日。)。实际上,电场强度的值几乎全都考虑到了,因此,可以首先确定nCEo),然后假设在远场条件下,确定时Ho)0在困4.4.4-1中站出一个N(Eo,.6.Eo)的例子,不同的阴影区是由发射机的不同和发射机周围插座密度的不均匀造成的。各种发射机场强的叠加导致图4.4.4-1所示的方法的缺陷和式4.4. 4-1、式4.4. 4-2所示模型的缺陷。尤其是在低场强地区。其结果是若不对广播发射频率加以区别,就会造成这些地区中相同的插座不止一次被计及。4.4.2.4条中阐明了没有实际观察到频率的相关性,因此不可能对频
16、率加以区别,这导致了在较低场强国的情况下,过高估计了6.NCEo,6.Eo)QN O o 2 4 6 8 10 E/CVjm) 不同的阴影区大致表示出不同的发射机的分布和指座密度不均匀的情况。此图例中场强步长t;E,】=1v;口1.图4.4. 1 频度直方固ANCE.,AEo)举例于是可能采用的种方法是确定各个地区内经受最大场强的插座分布nm(Eo),最大场强是自在那个地区(和其近邻地区)内的N个发射机产生的。图4.4. 4-2给出了这种分布的一个例子。该分布是对德国的某一个地区面积2.5X 105 km2,插座42X 106个)以1km乘以1km的方格在整个地区内的每个节点上计算最大场强值而
17、得到的。它由各个频率植围内的总有效辐射功率为12.2MW的79个现有广播发射机中的一个产生的。场强的分辨率即.Eo取O.1 dB(V 1m) 0假设在整个地区内密度为常数C42XI06j2.5XI05=168km-勺。在进行计算时,可以发现,当考虑的发射机达到一定数量(在本例中为50台,总功率为7.5MW)之后,n,(Eo)就不会变化很大了。GB/Z 6113.3-2006/CISPR 16-3: 2003 lE9 lE5 lE4 lE7 lE6 lE8 吕ENsh10 。.11 最大E,/(V/m)0.01 1E3 己选择的Emin要使得对mCEa)和CEo)的场强积分都会得到那个地区的插座
18、总数。图4.4. 4-2 经受到由各个地区(或其近邻)内给定数量的发射机产生的最大场强Eo的插座分布nm(Eo)的例子图4.4. 4-2中的实线代表时Eo)=-CE/町,CE的取值使Eo=lV/m时,n(Eo)=叽11CEo ) ,这个值稍小于由式4.4. 4-2计算得到的CE这是因为当发射机数量增加时,n, ( Eo)似乎达到了饱和造成的。当对该分布在各个地区的全体进行积分时,总插座数NT应服从下式:在nCE.=lV/m) =n. CEo=l V/m)时,实线代表了MEo=-CEo/131的情况。E ixCEI111 n(Eo)dEo =一ui一一一一i-E O2i ELn ELax j 当
19、使用式4.4.4-2时,应采用式4.4. 4-3的右边部分。式4.4. 4-3表明,对于给定或约定的最大场强Emax当CE给定时,采用Emin;或者当Emin给定时,采用CE。当假设nmCEo=lV/m)=CE_ /o =CE_ =5. 4X 105 C /m2)时,用前一种方法可计算得到Emin=O.08 V/m,正如图4.4. 4-2中所示的那样。本条结论可从NO(Uh二三UL)的几个实例中得到,N。为当感应开路电压Uh注UL时在各个地区的插座数。这里,可以认为UL是抗扰度试验中的开路电压。这些实例取自德国的一些地区。在附录4.4-B和4.4-C中可以找到计算NoCUh注UL)所用的关系式
20、。表4.4.4-1汇总了这些计算中所用到的各种参数值。(4.4.4-3) NT = 在固4.4.4-3和图4.4.4-4种提供的数字实例中所用参数的汇总图4.4.4-3 4.4.4-4a 4.4.4-4b 曲线1 3 4 2 3 4 因子LLo Lo Lo Lo Li * Lo Li * 建筑材料砖/木砖/木砖/*砖/木砖/木混凝土混凝土ML/dBm -5.7 -5.7 一5.7 -5.7 -4.2 -25.0 -5.6 SL/dB 10. 6 10. 6 10. 6 10.6 11.2 10. 9 10.5 Lu/dBm 18.0 十18.0 18.0 19.0 3.0 27.0 Lu/m
21、7.9 十7.9 7.9 8. 9 1. 4 22.4 25 表4.4. 4-1 GBjZ 6113.3-2006jCISPR 163:2003 表4.44斗(结)国4.4.4-3 4. 4. 4-4a 4. 4. 4-4b I.;/dBm - .35.0 -C-.:J -35.0 一35.040.0 55. 0 31. 0 ;1m 。.02命乒Jfr437iZE A 42叫在远远击运吗242 42 CFtv/(vzfm2) 5.4XJO CrJ(Vlm2 ) E口,l(Vim) 10.0 3.0 10. 0 3. 0 飞过3儿3. 0 丘,吓.,/(V/m)|飞一飞l2.4 Ernin/ C
22、V !m) 0.08 民08暂且。.08Ei. (f1in/( V/m) Un , iV 79 ,Lu为数据Lo( 去L叮h。lE-3 0.01 0.1 1 1Q 100 ULlV 固4.4.4-3具有感应非对称开路电压UL【JhUrnax= 79 V 的插座盘空盘举例(见表4.4. 4-1) ,插座J总数NT=42x106 为了建立抗扰度试验的规施,需要关注高端的UL值。因此,国4.4. 4-3中给出的结果被面成图4. 4-. 4-4a中曲曲结2。固4.4.缸中的曲线工结出了如图4.4.4-3中相同情况下肚N(Uhh),但忽略了因子L分布的截断影响。在这种情况下,Um;ax为无限大,这是担不
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