Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение D
(справочное)
Исходные данные для определения значений Ucispr, приведенных в таблице 1, бюджеты неопределенностей при измерениях излучаемых помех в полосе частот от 30 до 1000 МГц
D.1 Бюджеты неопределенности при измерениях напряженности электрического поля излучаемых помех на OATS или SAC
Измеряемую величину E рассчитывают по формуле
.
(D.1)
Таблица D.1 - Горизонтально поляризованные излучаемые помехи в полосе частот от 30 до 200 МГц при использовании биконической антенны на расстоянии 3, 10 или 30 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки биконической антенны D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 0,5/0,0 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки биконической антенны: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки с высотой D2) |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
- Разница в направленности D3) при 3 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 10 м, |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Положение фазового центра D4) при 3 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 10 м, |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Симметричность D6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Разделительное расстояние D8) при 3 м |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 10 м, |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Высота стола D9) при 3 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 10 м, |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 30 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
Влияние шума окружающей среды на OATS D13) |
0,0 |
|
0,00 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(E) = 2 uс(Е) составляет:
5,06 дБ - при измерительном расстоянии 3 м;
5,05 дБ - при измерительном расстоянии 10 м;
5,05 дБ - при измерительном расстоянии 30 м.
Таблица D.2 - Вертикально поляризованные излучаемые помехи в полосе частот от 30 до 200 МГц при использовании биконической антенны на расстоянии 3, 10 или 30 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки биконической антенны D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 0,5/0,0 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки биконической антенны: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки с высотой D2) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Разница в направленности D3) при |
|
|
|
|
3 м < 130 МГц |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
3 м > 130 МГц |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
- Разница в направленности при 3 м с наклоном |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
или 10 м, |
0,25 |
Прямоугольная |
0,14 |
|
или 30 м |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
- Положение фазового центра D4) при 3 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 10 м, |
0,0 |
|
0,00 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Симметричность D6) |
0,9 |
Прямоугольная |
0,52 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Разделительное расстояние D8) |
|
|
|
|
при 3 м |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 10 м, |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Высота стола D9) |
|
|
|
|
при 3 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 10 м, |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 30 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
Влияние шума окружающей среды на OATS D13) |
0,0 |
|
0,00 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(E) = 2 uс(Е) составляет:
5,07 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (с наклоном антенны);
5,17 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (без наклона антенны);
5,03 дБ - при измерительном расстоянии 10 м;
5,02 дБ - при измерительном расстоянии 30 м.
Таблица D.3 - Горизонтально поляризованные излучаемые помехи в полосе частот от 200 МГц до 1 ГГц при использовании антенны LPDA на расстоянии 3, 10 или 30 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки антенны LPDA D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 1,1/0,0 |
Прямоугольная |
0,63 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки антенны LPDA: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки с высотой D2) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Разница в направленности D3) при 3 м |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
- Разница в направленности при 3 м с наклоном |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
или 10 м, |
0,2 |
Прямоугольная |
0,12 |
|
или 30 м |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
- Положение фазового центра D4) |
|
|
|
|
при 3 м |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
или 10 м, |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 30 м |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,9 |
Прямоугольная |
0,52 |
|
- Симметричность D6) |
0,0 |
Прямоугольная |
0,00 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Разделительное расстояние D8) при 3 м |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 10 м, |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
- Высота стола D9) при 3 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 10 м, |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 30 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
- Эффект ближнего поля D11) при 3 м |
0,0 |
Треугольная |
0,00 |
|
Влияние шума окружающей среды на OATS D13) |
0,0 |
|
0,00 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(V) = 2 uс(Е) составляет:
5,24 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (с наклоном антенны);
5,34 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (без наклона антенны);
5,21 дБ - при измерительном расстоянии 10 м;
5,19 дБ - при измерительном расстоянии 30 м.
Таблица D.4 - Вертикально поляризованные излучаемые помехи в полосе частот от 200 МГц до 1 ГГц при использовании антенны LPDA на расстоянии 3, 10 или 30 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки антенны LPDA D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 1,1/0,0 |
Прямоугольная |
0,63 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки антенны LPDA: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки с высотой D2) |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
- Разница в направленности D3) при 3 м |
3,2 |
Прямоугольная |
1,80 |
|
- Разница в направленности при 3 м с наклоном |
0,75 |
Прямоугольная |
0,43 |
|
или 10 м, |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
или 30 м |
0,15 |
Прямоугольная |
0,09 |
|
- Положение фазового центра D4) при 3 м |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
или 10 м, |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 30 м |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,9 |
Прямоугольная |
0,52 |
|
- Симметричность D6) |
0,0 |
Прямоугольная |
0,00 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Разделительное расстояние D8) при 3 м |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
или 10 м, |
0,1 |
Прямоугольная |
0,06 |
|
или 30 м |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
- Высота стола D9) при 3 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 10 м, |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
или 30 м |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
- Эффект ближнего поля D11) при 3 м |
0,0 |
Треугольная |
0,00 |
|
Влияние шума окружающей среды на OATS D13) |
0,0 |
|
0,00 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(V) = 2 uс(V) составляет:
5,26 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (с наклоном антенны);
6,32 дБ - при измерительном расстоянии 3 м (без наклона антенны);
5,22 дБ - при измерительном расстоянии 10 м;
5,18 дБ - при измерительном расстоянии 30 м.
D.2 Бюджеты неопределенности при измерениях напряженности электрического поля излучаемых помех в полностью безэховых камерах (FAR)
Измеряемую величину E рассчитывают следующим образом
.
(D.2)
Таблица D.5 - Измерения излучаемых помех в полосе частот от 30 до 200 МГц при использовании биконической антенны в FAR на расстоянии 3 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки биконической антенны D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 0,5/0,0 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки биконической антенны: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки из-за влияния FAR D2) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
- Разница в направленности D3) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
- Положение фазового центра D4) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,0 |
|
0,00 |
|
- Симметричность D6) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,0 |
Прямоугольная |
0,00 |
|
- Разделительное расстояние D8) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Высота стола D9) |
0,0 |
k = 2 |
0,00 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(E) = 2 uс(Е) = 5,01 дБ.
Таблица D.6 - Измерения излучаемых помех в полосе частот от 200 до 1000 МГц при использовании антенны LPDA в FAR на расстоянии 3 м
Входная величина а) |
Xi |
Неопределенность xi |
сiu(хi) b) |
|
дБ |
Функция распределения вероятностей |
дБ |
||
Показание приемника А1) |
Vr |
0,1 |
k = 1 |
0,10 |
Затухание: антенна-приемник А2) |
ac |
0,2 |
k = 2 |
0,10 |
Коэффициент калибровки антенны LPDA D1) |
Fa |
2,0 |
k = 2 |
1,00 |
Поправки приемника: |
|
|
|
|
- Синусоидальное напряжение А3) |
1,0 |
k = 2 |
0,50 |
|
- Амплитудная импульсная характеристика А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4) |
1,5 |
Прямоугольная |
0,87 |
|
- Минимальный уровень шума А5) |
+ 0,7/0,0 |
Прямоугольная |
0,40 |
|
Рассогласование: антенна-приемник А7) |
+ 0,9/-1,0 |
U-образная |
0,67 |
|
Поправки антенны LPDA: |
|
|
|
|
- Интерполяция частоты коэффициента калибровки антенны А6) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Изменение коэффициента калибровки из-за влияния FAR D2) |
0,0 |
Прямоугольная |
0,00 |
|
- Разница в направленности D3) |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
- Положение фазового центра D4) |
1,0 |
Прямоугольная |
0,58 |
|
- Кроссполяризация D5) |
0,9 |
Прямоугольная |
0,52 |
|
- Симметричность D6) |
0,0 |
Прямоугольная |
0,00 |
|
Поправки площадки: |
|
|
|
|
- Неидеальность площадки D7) |
4,0 |
Треугольная |
1,63 |
|
- Влияние материала установочного стола D10) |
0,5 |
Прямоугольная |
0,29 |
|
- Разделительное расстояние D8) |
0,3 |
Прямоугольная |
0,17 |
|
- Высота стола D9) |
0,1 |
k = 2 |
0,05 |
|
а) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и D.3). b) Все сi = 1 (см. А.1). |
Следовательно, расширенная неопределенность U(E) = 2 uс(Е) = 5,34 дБ.
D.3 Обоснование оценок входных величин, относящихся к методам измерения излучаемых помех в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц
D1) Коэффициент калибровки антенны в свободном пространстве Fa, а также расширенная неопределенность и коэффициент охвата обычно приведены в отчете о калибровке. В данных, приведенных в таблицах D.1-D.6, предполагается, что расширенная неопределенность составляет 2 дБ при коэффициенте охвата 2.
D2) Коэффициент калибровки антенны меняется из-за взаимосвязи между антенной и ее зеркальным изображением в плоскости земли. Когда антенна сканируется по высоте над пластиной заземления с хорошей проводимостью, значение среднего коэффициента калибровки антенны близко к значению коэффициента калибровки антенны в свободном пространстве Fa. Сканирование высоты должно проводиться по крайней мере на участке, равном половине длины волны, при снятии показаний с интервалами в одну восьмую длины волны или менее, а самая маленькая высота должна быть более трети длины волны. Влияние полного передаточного сопротивления холостого хода наиболее заметно для настроенных диполей.
Если считать, что самый длинный диполь настроен на частоту 80 МГц, то требуемая высота антенны будет не более 4 м. Поправка - это отклонение от Fa. Если в указанной полосе частот поправка меняется существенно, то либо в каждой полосе частот делают поправку, либо применяют для каждой полосы частот в качестве источника неопределенности.
В общем случае поправка с ростом частоты уменьшается и становится пренебрежимо малой на частоте свыше 300 МГц. Также учтено некоторое влияние FAR на коэффициент калибровки антенны (см. таблицы D.5-D.6).
Значение поправки из-за влияния стен FAR равно нулю и имеет равномерное распределение вероятностей, половина ширины которого оценивалась по характеристикам коэффициента калибровки биконической и логопериодической дипольной антенной решетки (LPDA) в зависимости от высоты соответственно.
В методе оценки влияния стен FAR на коэффициент калибровки биконической антенны необходимо использовать пару небольших широкополосных биконических антенн в качестве замены для пары стандартных биконических антенн и сравнить вносимые потери площадки при измерении с небольшими и со стандартными биконическими антеннами с потерями на открытой площадке. Другим методом могло бы быть моделирование.
Примечание 1 - На частотах свыше 300 МГц или если измерительной антенной является диполь, нет необходимости рассматривать поправку .
D3) В CISPR 16-1-4 требуется учитывать характеристики сложной антенны в направлении прямого луча и в направлении луча, отраженного от земли, если систематическая ошибка превышает 1 дБ, повернуть сложную антенну вниз, чтобы оба луча (прямой и отраженный) находились в пределах 3 дБ ширины диаграммы направленности антенны. Если поворот не используют, может потребоваться корректировка уровня принимаемого сигнала, в частности при измерительных расстояниях менее 10 м.
Если влияние направленности составляет минус хi, дБ, для антенны, имеющей неравномерную диаграмму направленности в вертикальной плоскости, то хi можно использовать для расчета коэффициента корректировки и неопределенности. Поправка для учета влияния направленности равна 0 дБ для антенны, имеющей равномерную диаграмму направленности в вертикальной плоскости, и находится между 0 дБ и плюс хi для антенны, имеющей неравномерную диаграмму направленности в вертикальной плоскости. В CISPR 16-1-4 даны рекомендации относительно максимально допустимого коэффициента усиления для биконических, LPDA и гибридных антенн (см. комментарий D12)), для которых используют значения хi.
Считается, что горизонтально поляризованная биконическая антенна имеет равномерную диаграмму направленности в вертикальной плоскости. Предполагалось, что при использовании вертикально поляризованной биконической антенны и горизонтально или вертикально поляризованной антенны LPDA требуется поправка до + хi/2 дБ при измерительном расстоянии 3 и 10 м, но не более + 0,15 дБ при измерительном расстоянии 30 м. Неопределенность поправки хi, дБ, приведена в таблицах D.2-D.4 для горизонтально настроенных антенн и антенн с наклоном.
Для горизонтальных антенн LPDA без наклона, имеющих неравномерную диаграмму направленности при измерительном расстоянии 3 м, рекомендуется, чтобы оценивалась при высоте антенны, при которой в реальном измерении излучение будет максимальным, и оценивалась неопределенность с углов, обусловленная высотой ТС. Также рекомендуется составить таблицу поправочных коэффициентов для используемой антенны в зависимости от высоты антенны.
Например, в случае, представленном на рисунке D.1, коэффициент коррекции для типичной антенны LPDA при высоте 1 м на расстоянии 3 м и при вертикальной поляризации, полученный из диаграммы излучения антенны, будет плюс 1,5 дБ с областью неопределенности от плюс 1,5 дБ до минус 3,0 дБ. При этом более высокая плотность вероятности будет в области от плюс 1,5 дБ до 0 дБ, что соответствует равномерному распределению приблизительно плюс 2,5 дБ, а будет плюс 4,5 дБ при высоте антенны 2,5 м.
Это предполагает, что на частотах свыше 200 МГц при измерительных расстояниях 3 м высота антенны будет максимальной на частотах свыше 200 МГц с областью неопределенности от плюс 3,0 до минус 3,5 дБ, имеющей приблизительно равномерное распределение вероятностей, соответствующее равномерному распределению приблизительно плюс 3,2 дБ. Поэтому в итоге неопределенность, обусловленная направленностью u(хi), составляет 1,8 дБ, что намного больше неопределенности, когда антенна имеет наклон.
Для вертикально поляризованной антенны с неравномерной диаграммой направленности при оптимальном наклоне считается, что поправка будет + хi/2 дБ при расстояниях 3 м. Следовательно, значение поправки составляет + хi/2 дБ с прямоугольным распределением вероятностей неопределенности, имеющей половину ширины + xi/2 дБ. Например, для вертикально поляризованных антенн LPDA с геометрией, представленной на рисунке В.2, xi приблизительно равно 1,5 дБ. Соответственно, неопределенность u(хi) = 0,43 дБ.
GP - плоскость земли (пластина заземления); d = 3 м, h = 1 м, h' = 2,5 м, высота ТС = 1,5 м | |
Рисунок D.1 - Влияние направленности антенны |
Рисунок D.2 - Влияние направленности антенны без наклона с оптимальным наклоном |
Если тип ТС и направленность антенны можно соотнести с допущениями, принятыми в настоящем стандарте, метод, представленный выше, можно заменить выбором значений, указанных в [7].
При измерениях в FAR отражения отсутствуют, поэтому наклон антенны не требуется. Однако при измерительном расстоянии 3 м требуется учитывать направленность антенны и коэффициент коррекции и применять соответствующую им неопределенность в зависимости от размеров ТС. Например, для антенны LPDA с вертикальной поляризацией коэффициент коррекции будет + 0,5 дБ с неопределенностью 0,5 дБ.
Примечание 2 - В таблицах D.5-D.6 поправка будет + хi/2 дБ при вертикальной поляризации и ТС высотой 1,5 м. Это значение будет положительным, т.к. оно представляет только потери сигнала.
Примечание 3 - При измерительном расстоянии 3 м при наличии отражающей пластины заземления нет необходимости использовать антенны с высокой направленностью. Такие антенны были разработаны для обеспечения более высокого отношения сигнал/шум на частотах от 200 до 1000 МГц. При использовании широкополосных антенн влияние направленности было бы минимальным.
D4) Для биконической антенны поправка для местоположения фазового центра незначительна; однако изменение местоположения фазового центра антенны LPDA с изменением частоты создает необходимость изменения требуемого измерительного расстояния.
Для антенны LPDA значение поправки равно нулю с прямоугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину, оцениваемую путем рассмотрения влияния ошибки в расстоянии 0,35 м при условии, что напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию.
Примечание 4 - Если измерительной антенной является настроенный диполь, поправка пренебрежимо мала.
Примечание 5 - Для гибридных антенн погрешность будет возрастать, если при систематическом воздействии не используется поправка (см. комментарий D12)).
D5) Считается, что восприимчивость биконической антенны к перекрестной поляризации незначительна. Значение поправки для восприимчивости антенны LPDA к перекрестной поляризации было нулевым с прямоугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину 0,9 дБ, что соответствует допуску на восприимчивость к перекрестной поляризации минус 20 дБ, приведенному в CISPR 16-1-4. Помимо допущения 0,9 дБ считают, что векторы поля E при горизонтальной и вертикальной поляризациях могут быть равными, и тогда подавление вектора перекрестной поляризации 20 дБ вызывает составляющую перекрестного поля, подлежащую измерению.
Примечание 6 - Если в качестве измерительной антенны используют диполь, поправка пренебрежимо мала.
D6) Влияние несимметричности антенны будет самым большим, когда входной коаксиальный кабель расположен параллельно элементам антенны.
Значение поправки при несимметрии антенны было нулевым с равномерным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину, полученную из характеристик имеющихся в продаже антенн. Для оценки всей неопределенности для OATS/SAC можно использовать проверку преобразования "дифференциальный режим/синфазный режим" симметрирующего устройства. В FAR проверка преобразования "дифференциальный режим/синфазный режим" приведет к меньшему влиянию несимметричности. Естественно, неопределенность из-за несимметричности антенны будет меньше.
D7) Величина Dmax максимальной разности между теоретическим затуханием площадки и измеренным затуханием площадки, увеличенным на неопределенность измерения затухания площадки, показывает возможное влияние неидеальности площадки на измерение помех. Допуск, указанный в CISPR 16-1-4 для этой разности, равен 4 дБ. Однако инструментальная неопределенность измерения, связанная с методом измерения затухания площадки, установленным в CISPR 16-1-4, обычно велика, а над ней доминируют неопределенности коэффициентов калибровки двух антенн. Поэтому площадка, которая соответствует допуску 4 дБ, вряд ли будет иметь дефекты, способные при измерении помех вызвать ошибки 4 дБ. Значение поправки равно нулю с треугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину 4 дБ.
Дальнейшее совершенствование методов аттестации площадки, приведенных в CISPR 16-1-4, может снизить технические требования к допуску.
Если измеренное значение Dmax менее 4 дБ, для расчета Ulab можно взять значение поправки равным нулю с треугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину Dmax.
D8) Ошибка в разносе (расстоянии) возникает из-за ошибок в определении периметра испытуемого ТС, измерения расстояния и наклона антенной мачты. Значение поправки для ошибки в расстоянии равно нулю с прямоугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину, полученную из предположения, что максимальная ошибка в расстоянии составляет 0,1 м, и что напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию сверх запаса на это расстояние.
D9) Ошибка, вызванная размещением испытуемого оборудования на столе, высота которого отлична от номинальной высоты 0,8 м. Поправка , которая должна добавляться к максимальной измеренной напряженности поля для корректировки высоты стола, отличающейся от номинальной не более чем на 0,01 м, оценивается как равная нулю с нормальным распределением вероятностей, имеющим расширенную неопределенность 0,1 дБ при уровне доверительной вероятности 95 %.
Для напольного оборудования такая добавка неопределенности не используется, так как влияние высоты подставки несущественно; поэтому отдельное значение Ucispr определять не требуется.
D10) В CISPR 16-1-4 представлен метод оценки влияния материала установочного стола на частотах вплоть до 1 ГГц. Допуск для этого воздействия не указан. На частотах ниже 200 МГц значение поправки равно нулю с прямоугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину 0 дБ; на частотах выше 200 МГц значение поправки равно нулю с прямоугольным распределением вероятностей, имеющим половинную ширину 0,5 дБ. Для напольного оборудования такая добавка неопределенности не используется, только если влияние материала установочного стола можно оценить (например, для установочных столов выше 0,15 м). Поскольку влияние материала установочного стола относительно невелико, отдельное значение Ucispr не определялось.
D11) Эффекты ближнего поля. В CISPR 11, CISPR 12 и CISPR 22 значения норм излучаемых помех приведены для измерительного расстояния 10 м. Значения норм для измерения на расстоянии 3 м необходимо рассчитывать, эти значения указаны только в CISPR 13. Для стандартов на продукцию, в которых опорным измерительным расстоянием является 10 м, при измерениях на расстоянии 3 м эффекты ближнего поля представляют собой источник неопределенности.
В CISPR 16-2-3 дано руководство по выбору измерительного расстояния d для заданного максимального размера D испытуемого оборудования. Если D >> , используют следующее соотношение: d 2D2/, где D - наибольший размер ТС. Строгое следование этому соотношению указывает на то, что при расстоянии d = 3 м D должно ограничиваться значением 67 см при максимальной частоте 1 ГГц. Это относится как к диаметру (ширине) ТС, так и к его высоте и означает, что условная схема размещения ТС над отражающей пластиной заземления, включая кабели, исключается. Единственное решение - оценить неопределенность, обусловленную эффектами ближнего поля.
Для расчета можно использовать трехлучевую модель: лучи от верха, из центра и от днища оборудования. Антенна ориентируется на центр ТС. Модель можно расширить, чтобы включить в нее пластину заземления. При рассмотрении трех лучей, которые отходят от ТС с одинаковыми амплитудами и фазами, погрешность (уменьшение напряженности поля) на частоте 1 ГГц при высоте ТС 1,5 м, отсутствии пластины заземления и измерительном расстоянии 3 м будет равна 4,25 дБ.
Для ТС с большими размерами погрешность будет больше. Поскольку не каждое ТС имеет излучение от верха, низа и из центра, то считают, что распределение вероятностей будет треугольным. Необходимо дальнейшее совершенствование модели, учитывающее изменение высоты антенны.
Эффекты ближнего поля также существуют в диапазоне частот ниже 200 МГц, особенно вблизи частоты 30 МГц, когда расстояние между ТС и антенной менее половины длины волны.
Результат этих рассмотрений не включен в расчет суммарной стандартной и расширенной неопределенностей.
D12) В расчетах, представленных в таблицах D.1-D.6, не рассматривались гибридные антенны. Гибридные антенны, используемые для измерений излучения в полосе частот от 30 до 1000 МГц, имеют следующие параметры:
- полоса частот приблизительно до 100 МГц, где антенна действует как биконическая антенна (см. таблицы D.1, D.2 и D.5);
- область переходных частот приблизительно от 100 до 200 МГц (см. ниже);
- полоса частот приблизительно от 200 МГц, где антенна действует как антенна LPDA (см. таблицы D.3, D.4 и D.6). Для поправки считают, что часть LPDA обычно находится ближе к ТС, чем описано в комментарии D4), что означает, что коэффициенты коррекции будут выше и значения неопределенности больше.
В области переходных частот при рассмотрении неопределенности можно предположить следующее:
- коэффициент усиления антенны, дБ, и направленность растут линейно с увеличением частоты (подробные диаграммы излучения антенн для поправки можно получить от производителя);
- поскольку частота увеличивается, активный фазовый центр смещается линейно от биконических элементов к элементам части LPDA, резонансным на частоте 200 МГц [расчет поправки для коэффициента калибровки приведен ниже в уравнении (D.3)];
- зависимость коэффициента калибровки от высоты линейно уменьшается с ростом частоты;
- подавление кроссполяризации будет свыше 20 дБ;
- несимметричность симметрирующего устройства обычно такая же низкая, как у элементов биконической антенны.
Считается, что для антенны имеются коэффициенты калибровки в свободном пространстве. Такие коэффициенты относятся к местоположению фазового центра антенны. Поскольку местоположение фазового центра антенны зависит от частоты, расстояние от фиксированного места расположения ТС также зависит от частоты.
Для корректировки отклонения от эталонного измерительного расстояния (например, 10 или 3 м) можно скорректировать коэффициент калибровки антенны. Считается, что маркер установлен в средней точке антенны, которая используется при определении расстояния между ТС и антенной. Затем с помощью представленных ниже уравнений можно рассчитать реальный коэффициент калибровки Fa act:
,
(D.3)
где = 20lg [(d0 - )/d0];
Fa act - реальный (скорректированный) коэффициент корректировки антенны, дБ (м-1);
Fa - коэффициент корректировки антенны в свободном пространстве, дБ (м-1);
- поправка при изменении фазового центра, дБ;
d0 - расстояние от испытуемого ТС до средней точки антенны, м;
- расстояние между фазовым центром и средней точкой антенны (величина положительная, если фазовый центр находится ближе к ТС, чем средняя точка антенны), м.
Для полосы частот от 30 до 100 МГц = с0, т.е. фиксированной (отрицательной) константе (расстояние биконических элементов от средней точки антенны). Для полосы частот от 100 до 200 МГц значение = с1 + c2f, где с0 = с1 + 100с2, так что на частоте 100 МГц равно значению в нижней полосе частот; f измеряется в МГц. На частоте 200 МГц значение (позиция определяется элементами LPDA, резонансными на частоте 200 МГц) должно совпадать со значением в верхней полосе частот. Для полосы частот от 200 до 1000 МГц значение = с3 + c4/f, где константы с3 и с4 должны выбираться так, чтобы соответствовало позициям фазового центра на частотах 200 и 1000 МГц.
Примечание 7 - с0, c1, с2, с3 и с4 - постоянные для расчета , которые может предоставить изготовитель антенны.
Пример
При значениях с0 = -0,47 м; с1 = -0,61 м; с2 = 0,0014 м/МГц; с3 = 0,58 м и с4 = -182,5 м/МГц:
- на частотах ниже 100 МГц расстояние между фазовым центром и средней точкой антенны = -0,47 м и при измерительном расстоянии 3 м (d0 = 3 м) коэффициент калибровки антенны = 20 lg [(3 м + 0,47 м)/3 м] = + 1,26 дБ;
на частотах от 100 до 200 МГц местоположение фазового центра меняется от минус 0,47 до минус 0,33 м. На частоте 200 МГц = + 0,91 дБ (при d0 = 3 м);
- на частотах от 200 до 1000 МГц местоположение фазового центра относительно средней точки антенны изменяется от минус 0,33 до плюс 0,4 м. При этом значение поправки коэффициента калибровки антенны равно минус 1,24 дБ на частоте 1000 МГц (при d0 = 3 м);
- на частоте 314,6 МГц фазовый центр находится в средней точке антенны.
При оценке неопределенности данная модель рассматривается как аппроксимация.
Примечание 8 - При расчете значений, представленных в таблицах D.1-D.6, гибридные антенны не рассматриваются.
D13) При использовании OATS уровень излучений радиопередатчиков в окружающей среде может искажать результаты измерений излучаемых помех на определенных частотах или даже делать измерения невозможными. В общем случае сигналы окружающей среды не когерентны с измеряемыми помехами, и поэтому их можно трактовать как мешающий сигнал. Соответствующая неопределенность зависит от соотношения помехи и сигнала окружающей среды. Конкретных значений для привести невозможно.
Более подробно измерения помех от ТС при наличии сигналов окружающей среды описаны в приложении А CISPR 16-2-3. При измерениях в SAC или FAR излучение от мачты и двигателей поворотной платформы и/или контроллеров можно рассматривать как сигналы окружающей среды.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.