Приложение В (справочное). Испытание на помехоустойчивость в ТЕМ-волноводе

Приложение В
(справочное)

Испытание на помехоустойчивость в ТЕМ-волноводе

В.1 Обзор

Настоящее приложение описывает испытание на помехоустойчивость в ТЕМ-волноводе. Цель испытания состоит в проверке помехоустойчивости электрического и электронного оборудования к случайным электромагнитным полям.

Испытание проводят с конкретным расположением ИО. Это необходимо, так как испытательная установка и норма или уровень определены в конкретном стандарте на продукцию или серии стандартов на продукцию.

В.2 Испытательное оборудование

В.2.1 Общие положения

Рекомендуются следующие типы испытательного оборудования:

- ТЕМ-волновод с размером, достаточным для создания однородной области поля, вмещающей в себя предполагаемое испытуемое оборудование (ИО);

- фильтры электромагнитных помех;

- высокочастотные генераторы. Часто бывают полезными для управления подводимой мощности к ТЕМ-волноводу при формировании уровней поля. Направленный ответвитель вместе с ВЧ-измерителем напряжения или измерителем мощности позволяет измерять реальную подводимую мощность к ТЕМ-волноводу (в отличие от номинальной мощности ВЧ-генератора). Оба должны покрывать предполагаемую пропускную способность;

- усилители мощности;

- датчики поля, способные обособленно контролировать напряженность поля вдоль всех трех ортогональных осей. Любые датчики и оптоэлектронные блоки должны иметь достаточную устойчивость к напряженности поля, необходимой для корректного измерения; устройство отображения результатов измерений должно располагаться за границами ТЕМ-волновода и соединяться с датчиком волоконно-оптической линией. Также может использоваться отфильтрованная в достаточной степени сигнальная линия. Для ТЕМ-волноводов требуется датчик поля, измеряющий напряженность поля в отдельности для каждой из трех осей. Если используется небольшая однокоординатная антенна, то она должна иметь возможность менять позицию для измерения каждой компоненты поля по отдельности;

- присоединяемая аппаратура для регистрации уровней мощностей.

В.2.2 Описание испытательной установки

Примечание - ТЕМ-камера действует как экранированное пространство. В случае полоскового (открытого) волновода полосковая линия должна помещаться в экранированное помещение с большими размерами для обеспечения изоляции. Для этого экранированного помещения может потребоваться соответствующее количество поглощающего материала для выполнения единых требований к однородной области.

Для ТЕМ-волноводов ТЕМ-режим, эквивалентный режиму плоской падающей волны, используется для целей проверки помехоустойчивости. Ввиду того что идеальная плоская волна не изменяется в течение некоторого фронта волны, поле ТЕМ-вида в передающей линии изменяется на постоянный фронт волны в соответствии с особенностями геометрии поперечного сечения. Оба метода испытаний при помощи безэховой камеры и ТЕМ-волновода основаны на распространении поля с плоским фронтом волны, прежде чем ИО будет размещено. Направленность поля ТЕМ-вида сходна с вертикальной поляризацией в безэховой камере, в то время как направленность поля горизонтальной поляризации более склонна к искажениям, вызванным отражениями от пластины заземления.

В.2.3 Проверка однородности поля

Согласно примечаниям 2 и 3 пункта 5.2.3.1 проверка выполняется в прямоугольной плоскости не менее чем для 5 измерительных точек (4 по углам плоскости и одна в центре). Однородность поля, приведенная в формуле (5) со стандартным отклонением согласно формуле (6), соблюдается для:

а) 75 % измеренных напряженностей поля Е _i, которые являются значением основной составляющей электрического поля в течение определенной области, должны соответствовать следующему выражению:

.

Примечание 1 - E _Limit - норма, установленная в стандарте.

Примечание 2 - В соответствии с таблицей 1 пункта 5.2.3 K выбирается равным 1,15 для 75 %.

Примечание 3 - Если должно быть менее 6 дБ, то стандартное отклонение рассчитывается исходя из формулы (6) пункта 5.2.3 следующим образом:

.

Примечание 4 - Если 75 % интервал установлен для 10 дБ, применяется стандартное отклонение.

;

b) значения двух побочных компонент электрического поля должны быть меньше по крайней мере на 6 дБ основной компоненты. Данное соотношение этих измеренных величин должно соответствовать формуле:

с K в соответствии с таблицей 1 пункта 5.2.3.

Стандартное отклонение для набора измерений должно соответствовать следующей формуле:

.

Погрешность основной компоненты электрического поля (см. формулу (7) в 5.2.3) больше чем до дБ, или побочной компоненты электрического поля до уровня - 2 дБ от основной компоненты поля допускается для максимального количества тестовых частот, как определено в 5.2.1 при условии, что абсолютная погрешность и частоты отмечены в протоколе испытаний.

Примечание - Согласно формуле (7) в 5.2.3 стандартные отклонения рассчитываются:

.

Таблица В.1 - Проверочные точки однородной области

Размеры	Расположение и количество проверочных точек
1,5 м х 1,5 м	4 х 4 = 16
1,0 м х 1,5 м	3 х 4 = 12
1,0 м х 1,0 м	3 x 3 = 9
0,5 м х 1,0 м	2 x 3 = 6
0,5 м х 0,5 м	4 + 1 (в центре) = 5
0,25 м х 0,25 м	4 + 1 (в центре) = 5

Плоскости, не указанные в таблице В.1, должны проверяться с использованием пронумерованных сеток с шагом менее 0,5 м, полностью покрывающих плоскость. Шаг сетки должен быть равномерным вдоль каждой стороны. В испытательной установке ИО должно располагаться лицевой стороной к облучающей плоскости (см. рисунок В.2).

Пример 1 - Плоскость размерами 20 х 20 см использует 4 + 1 (в центре) = 5 точек, плоскость 80 х 80 см использует 3 x 3 = 9 точек, плоскость 1,2 х 0,6 м использует 4 х 3 = 12 точек.

Пример 2 - Однородная область с размерами 1,2 х 0,6 м должна использовать камеру с размерами 0,4 х 0,3 м.

Требование однородной области основано на проверке ТЕМ-вида колебаний пункта 5.2.1. В принципе однородность поля проверяется с точки зрения основной компоненты поля ТЕМ-вида. Если результирующая напряженность поля используется в качестве альтернативы, все вышеупомянутые требования должны выполняться, а также должно быть указано, что требования к побочным компонентам пункта 5.2.1 выполняются. Дополнительная информация об однородности поля приведена в [17].

В.2.4 Испытательные уровни

В качестве руководства испытательные уровни приведены в таблице В.2.

Таблица В.2 - Испытательные уровни

Испытательный уровень	Значение напряженности поля, В/м
1	1
2	3
3	10
X	Специальная
Примечание - X - открытый уровень. Этот уровень может приводиться в технических требованиях к изделию.

В.2.5 Гармоники

Некоторые ТЕМ-волноводы имеют резонансы на частотах выше рекомендуемого для использования диапазона частот.

Примечание - ISO 11452-3 требует установку фильтра нижних частот с затуханием по крайней мере 60 дБ на частотах выше в 1,5 раза частоты среза ТЕМ-волновода.

В.3 Организованное место для испытаний

В.3.1 Расположение настольного оборудования

Для ТЕМ-волноводов непроводящий стол высотой 0,8 м не используется, как для некоторых испытательных установок для помехоустойчивости, оборудование располагается на испытательной подставке или манипуляторе (см. 3.1.21) с формой и размерами такими, чтобы лицевая поверхность находилась в однородной области для каждого положения. Типичное расположение ИО показано на рисунке В.1.

В.3.2 Расположение напольного оборудования

Для ТЕМ-волноводов оборудование размещают на испытательной подставке таким образом, чтобы лицевая поверхность находилась в однородной области поля. Использование непроводящей испытательной подставки предотвращает случайное заземление ИО и искажения поля. Испытательная подставка должна быть объемной и непроводящей, в виде разделяющего покрытия на металлической структуре.

В.3.3 Расположение проводов

Провода подвергают действию электромагнитного поля на расстоянии 1 м от ИО и прокладывают выше пола, на уровне расположения ИО или по диагонали в плоскости ху до точки соединения с внешним проводником в ТЕМ-волноводе (для ТЕМ-камеры: пол, стена). Прокладку кабеля по оси z вдоль внешнего или внутреннего проводника следует избегать. Кабели направляют параллельно внутреннему или внешнему проводнику ТЕМ-волновода и располагают от них на расстоянии не менее 0,1 м. Выход кабеля должен завершаться поглощающими клещами (см. А.5.2). Конец кабеля располагается на границе однородной области. Информация о характеристиках поглощающих клещей приведена в CISPR 16-1-4.

В.4 Порядок проведе