DIN EN 62431-2009 Reflectivity of electromagnetic wave absorbers in millimetre wave frequency - Measurement methods (IEC 62431 2008) German version EN 62431 2008《毫米波频率中电磁波的吸收发射率 测量.pdf

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1、Juli 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 24DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 33.12

2、0.10!$V“1518861www.din.deDDIN EN 62431Verfahren zur Messung des Reflexionsvermgens von Absorbern frelektromagnetische Wellen im Millimeterwellen-Frequenzbereich(IEC 62431:2008);Deutsche Fassung EN 62431:2008Reflectivity of electromagnetic wave absorbers in millimetre wave frequency Measurement metho

3、ds (IEC 62431:2008);German version EN 62431:2008Rflectivit des absorbeurs dondes lectromagntiques dans la plage des frquencesmillimtriques Mthodes de mesure (CEI 62431:2008);Version allemande EN 62431:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 55 Seit

4、enDIN EN 62431:2009-07 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2008-11-01 angenommene EN 62431 gilt als DIN-Norm ab 2009-07-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 62431:2007-06. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.4 Passive HF- und Mikrowellenbauelemente“

5、der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 46F RF and microwave passive components“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maint

6、enance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall

7、 einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datiert

8、en Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation.

9、Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62431 Dezember 2008 ICS 19.080; 17.020; 29.120.10 Deutsche Fassung Verfahren zur Messung des Reflexionsvermg

10、ens von Absorbern fr elektromagnetische Wellen im Millimeterwellen-Frequenzbereich (IEC 62431:2008) Reflectivity of electromagnetic wave absorbers in millimetre wave frequency Measurement methods (IEC 62431:2008) Rflectivit des absorbeurs dondes lectromagntiques dans la plage des frquences millimtri

11、ques Mthodes de mesure (CEI 62431:2008) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2008-11-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer n

12、ationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franz

13、sisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elekt

14、rotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, de

15、r Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2008 CENELEC Al

16、le Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62431:2008 DDIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 46F/65/CDV, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62431, ausgearbeitet von dem SC 46

17、F R.F. and microwave passive components“ des IEC/TC 46 Cables, wires, waveguides, R.F. connectors, R.F. and microwave passive components and accessories“, wurde dem IEC-CENELEC Parallelen Einstufigen Annahmeverfahren unterworfen und von CENELEC am 2008-11-01 als EN 62431 angenommen. Nachstehende Dat

18、en wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2009-08-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2011-11

19、-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62431:2008 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. DIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.7 2 Normative Verweisungen .7

20、 3 Begriffe und Akronyme.7 3.1 Begriffe .7 3.2 Akronyme und Symbole .10 4 Prfling .13 4.1 Prflingsspezifikation .13 4.2 Referenzmetallplatte 13 4.2.1 Material und Dicke 13 4.2.2 Oberflchenrauheit13 4.2.3 Ebenheit 13 4.2.4 Gre und Form13 4.3 Referenzprfling fr die Kalibrierung13 5 Prflingshalter 13 6

21、 Messapparatur .14 6.1 Typ des Netzwerkanalysators14 6.2 Antennen bzw. Strahler14 6.2.1 Hornstrahler 14 6.2.2 Linsenantenne.14 6.3 Verstrker.14 6.4 Kabel 14 7 Messbedingungen15 7.1 Temperatur und Umgebung .15 7.2 Warmlaufen der Messapparatur.15 7.3 Elektromagnetische Umgebung.15 8 Kalibrierung des M

22、esssystems und Messbedingungen.15 8.1 Kalibrierung des Messsystems 15 8.2 Messbedingungen15 8.2.1 Dynamikbereich 15 8.2.2 Einrichtung des Netzwerkanalysators zur Beibehaltung eines angemessenen Dynamikbereichs.15 9 Hornstrahlerverfahren 16 9.1 Messsystem .16 9.1.1 Konfiguration des Messsystems .16 9

23、.1.2 Hornstrahler 17 9.1.3 Prflingshalter .17 9.1.4 Fixierung des Prflings18 DIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 4 Seite9.1.5 Antennenfu. 19 9.2 Messbedingungen . 19 9.2.1 Messumgebung 19 9.2.2 Messabstand 19 9.2.3 Gre des Prflings . 19 9.3 Messverfahren. 19 10 Verfahren mit dielektrischer Linsenante

24、nne Verfahren mit fokussiertem Strahl 21 10.1 Kurzbeschreibung 21 10.2 Messsystem. 21 10.2.1 Sendeantenne und Empfangsantenne. 21 10.2.2 Hornstrahler mit fokussiertem Strahl 22 10.2.3 Prflingsgre 23 10.2.4 Gre der Referenzmetallplatte. 23 10.2.5 Prflingshalter. 23 10.2.6 Verfahren zur Fixierung von

25、Prfling und Referenzmetallplatte 24 10.3 Messverfahren. 24 11 Verfahren mit dielektrischer Linsenantenne Verfahren mit parallelem Strahl 26 11.1 Prinzip 26 11.1.1 Kurzbeschreibung 26 11.1.2 Formung eines parallelen elektromagnetischen Wellenstrahls mit Hilfe einer Linse fr elektromagnetische Wellen

26、26 11.2 Messsystem. 27 11.2.1 Zusammensetzung des Messsystems . 27 11.2.2 Dielektrische Linsenantenne 29 11.3 Prfling. 29 11.3.1 Allgemeines 29 11.3.2 Referenzmetallplatte 29 11.3.3 Gre des Prflings . 30 11.4 Messverfahren. 30 11.4.1 Senkrechter Einfall . 30 11.4.2 Schrger Einfall 30 12 Prfbericht .

27、 31 Anhang A (informativ) Reflexion und Streuung durch die Metallplatte Hornstrahlerverfahren . 33 A.1 Reflexionskennwerte . 33 A.2 Streuungskennwerte = 0 . 34 Anhang B (informativ) Bestimmung des Reflexionsvermgens von Referenzprflingen nach dem Hornstrahlerverfahren 37 B.1 Referenzmaterial . 37 B.

28、2 Reflexionsvermgen des Referenzmaterials. 37 Anhang C (informativ) Spezifikationen von handelsblichen Antennen bzw. Strahlern. 38 DIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 5 SeiteC.1 Hornstrahler38 C.2 Antennen bzw. Strahler, die aus einer dielektrischen Linse bestehen 39 Anhang D (normativ) Kalibrierung

29、mit VNA.41 D.1 Art der Kalibrierung 41 D.1.1 Fr den Fall senkrechten Einfalls.41 D.1.2 Fr den Fall schrgen Einfalls42 D.2 Kalibrierverfahren.42 D.2.1 S11- und S21-Antwortkalibrierung42 D.2.2 S11- und S21-Antwort- und Isolierkalibrierung.43 D.2.3 Vollstndige S11-Eintorkalibrierung (Kalibrierung Short

30、 A quarter wavelength Offset Short Load“)44 D.2.4 TRL-Zweitorkalibrierung.45 Anhang E (informativ) Dynamikbereich und Messfehler .48 E.1 Dynamikbereich48 E.2 Dynamikbereich und Messfehler48 Anhang F (informativ) Vergrerung des Dynamikbereichs Kalibrierung durch Isolierung.50 Anhang G (informativ) Re

31、lative Dielektrizittskonstante von Styropor und geschumtem Polythylen basierend auf dem Schumungsgrad 51 Anhang H (informativ) Berechnung der Fraunhofer Region Hornstrahlerverfahren 52 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen P

32、ublikationen53 Bild 1 Definition des Reflexionsvermgens.10 Bild 2 Konfiguration des Messsystems fr senkrechten Einfall (S11) 16 Bild 3 Konfiguration des Messsystems fr schrgen Einfall (S21) .17 Bild 4 Fixierung des Prflings18 Bild 5 Mechanismus zur Einstellung von Azimut- und Elevationswinkel.18 Bil

33、d 6 Messsystem fr senkrechten Einfall (Seitenansicht).21 Bild 7 Messsystem fr schrgen Einfall.22 Bild 8 Aufbau einer dielektrischen Linsenantenne 23 Bild 9 Aufbau des Prflingshalters 24 Bild 10 Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen bei Verwendung eines Hornstrahlers und einer dielektrischen Lin

34、se.27 Bild 11 Blockdiagramm des Messsystems27 Bild 12 Messsystem fr senkrechten Einfall28 Bild 13 Messsystem fr schrgen Einfall.28 Bild 14 Position einer Abschirmungsplatte29 Bild 15 Im Prfbericht anzugebende Elemente.32 Bild A.1 Reflexion der Referenzmetallplatte in Abhngigkeit vom Messabstand zwis

35、chen Antenne bzw. Strahler und Metallplatte33 DIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 6 SeiteBild A.2 Reflexionsvermgen der Referenzmetallplatte in Abhngigkeit von ihrer Gre. 34 Bild A.3 Reflexionsvermgen einer Referenzmetallplatte bei 40 GHz . 35 Bild A.4 Reflexionsvermgen einer Referenzmetallplatte der

36、 Gre 200 mm 200 mm bei 40 GHz. 35 Bild A.5 Analyse des Reflexionsvermgens einer Metallplatte 36 Bild B.1 Reflexionsvermgen einer Quarzglasplatte von 200 mm 200 mm im Millimeterwellen-Frequenzbereich 37 Bild C.1 Typische Spezifikationen eines Hornstrahlers 38 Bild C.2 Aufbau des in Tabelle C.2 unter

37、Typ A angegebenen Zylinderhornstrahlers mit dielektrischer Linse fr den Einsatz bei 50 GHz bis 75 GHz. 39 Bild C.3 Aufbau der in Tabelle C.2 unter Typ D angegebenen dielektrischen Linse und des Hornstrahlers . 40 Bild D.1 Eine Messkonfiguration fr den Fall senkrechten Einfalls mit einem direkt an de

38、n Hornstrahler angeschlossenen Richtkoppler.41 Bild D.2 Konfiguration fr die Antwortkalibrierung mit Verwendung einer Referenzmetallplatte im Falle senkrechten Einfalls 42 Bild D.3 Konfiguration fr die Antwortkalibrierung mit Verwendung einer Referenzmetallplatte im Falle schrgen Einfalls 43 Bild D.

39、4 Konfiguration fr die Antwort- und Isolierkalibrierung im Falle senkrechten Einfalls 43 Bild D.5 Konfiguration fr die Antwort- und Isolierkalibrierung im Falle schrgen Einfalls. 44 Bild D.6 Konfiguration fr die vollstndige S11-Eintorkalibrierung im Fall senkrechten Einfalls . 45 Bild D.7 Genaue Ant

40、ennenpositionierer-Konfiguration. 46 Bild D.8 TRL-Kalibrierverfahren 47 Bild D.9 Messung und TRL-Kalibrierung der bertragungsleitung 47 Bild E.1 Beispiel fr den Empfangspegel einer Referenzmetallplatte und den Empfangspegel ohne den Prfling 48 Bild E.2 Dynamikbereich und Messfehler des Reflexionsver

41、mgens 49 Bild F.1 Verfahren zur Eliminierung strender Wellen 50 Bild H.1 Fraunhofer-Region und Antennengewinn. 52 Tabelle 1 Akronyme 11 Tabelle 2 Symbole 12 Tabelle C.1 Antennengewinn 24 dB (Beispiel A) 38 Tabelle C.2 Einige Spezifikationen von Antennen bzw. Strahlern mit dielektrischen Linsen. 39 T

42、abelle G.1 Relative Dielektrizittskonstante und Schumungsgrad von Styropor. 51 Tabelle G.2 Relative Dielektrizittskonstante und Schumungsgrad von Polythylen 51 DIN EN 62431:2009-07 EN 62431:2008 7 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt die Verfahren zur Messung des Reflexionsvermgens von

43、 Absorbern fr elektromagnetische Wellen (en: Electromagnetic Wave Absorbers, EMA) bei senkrechtem Einfall, schrgem Einfall und fr alle polarisierten Wellen im Millimeterwellenbereich fest. Diese Verfahren sind darber hinaus auf die Messung des Reflexionsvermgens anderer Materialien anwendbar: Messfr

44、equenzbereich: 30 GHz bis 300 GHz; Reflexionsvermgen: 0 dB bis 50 dB; Einfallswinkel: 0 bis 80. ANMERKUNG Diese Norm ist nicht nur auf EMA anwendbar, wie sie hufig als Gegenmanahmen gegen Kommuni-kationsfehler, Funkstrungen usw. verwendet werden, sondern auch auf solche, wie sie in einigen Fllen in

45、schalltoten Rumen eingesetzt werden. EMA knnen aus beliebigen Materialien bestehen und jede beliebige Form oder Konfigura-tion oder einen Mehrschichtaufbau, wie nachfolgend beschrieben, haben. Material: leitfhiges Material, dielektrisches Material, magnetisches Material; Form: plan, pyramidenfrmig,

46、keilfrmig oder sonstige Spezialformen; Schichtaufbau: einschichtig, mehrschichtig oder Gradientenmaterial. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatiert

47、en Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories 3 Begriffe und Akronyme Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Begri

48、ffe 3.1.1 Umgebungspegel Wert der Strahlungsleistung oder des Rauschens, die bzw. das vorliegt, wenn am Versuchsstandort keine Messung vorgenommen wird 3.1.2 zugehriges Betriebsmittel Gert oder Produkt, das zur leichteren Bedienung oder zum Betrieb des Betriebsmittels angeschlossen wird 3.1.3 Strahldurchmesser Durchmesser, bei dem die elektrische Feldstrke von der Mitte des fokussierten Strahls aus um 3 dB ab-nimmt 3.1.4 Strahleinschnrung Teil des Strahls, bei dem der Durchmesser des fokussierten Strahls seinen Mindestwert erreicht, wenn die von einer Sendeantenn