辐射测试方法 - GB/T 6113.203-2020 / CISPR 16-2-3

2024-10-16 19:17| 发布者: 曾工| 查看: 102| 评论: 0|原作者: 曾工|来自: 电磁兼容网

摘要: GB/T 6113.203-2020 / CISPR 16-2-3 中文标准名称：无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分：无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量英文标准名称：Specification for radio disturbance and immu ...

GB/T 6113.203-2020 / CISPR 16-2-3
中文标准名称：无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分：无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量
英文标准名称：Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods—Part 2-3: Methods of measurement of disturbances and immunity—Radiated disturbance measurements

GB/T 6113.203-2020 与 CISPR 16-2-3 都是电磁兼容性 (EMC) 测试领域的重要标准，特别针对辐射发射测试提供了具体的指导方法。这些标准帮助测试实验室和制造商进行辐射发射测试，以评估设备是否符合相应的电磁兼容性要求。以下是对这两个标准的详细介绍及其在辐射发射测试中的应用。

GB/T 6113.203-2020 与 CISPR 16-2-3 概述

GB/T 6113.203-2020 是中国国家标准，对应于国际标准 CISPR 16-2-3，其内容基本相同。该标准详细描述了辐射发射测试的测量设备、测试程序和条件，主要用于测量电子设备在运行过程中向外部空间发射的电磁波。
CISPR 16-2-3 是由国际无线电干扰特别委员会（CISPR）发布的标准，主要针对设备在不同频段内的辐射发射测量。其目的是规定用于测量电磁干扰的仪器、方法和条件，以确保全球范围内的电磁兼容性测试结果一致性。

标准的主要内容
测试设备：

EMI 接收机或频谱分析仪：用于检测设备发出的电磁辐射。CISPR 16-2-3 规定了测试设备应符合的灵敏度、线性度、动态范围等性能要求。
天线：测量不同频段的辐射发射需要使用不同的天线，如双锥天线（Biconical Antenna）用于 30 MHz 到 300 MHz，喇叭天线（Horn Antenna）用于更高频率（300 MHz 到 1 GHz 或更高）。
转台和探测天线：用于在测试过程中调整被测设备 (EUT) 和天线的相对位置，以获得最大发射强度。EUT 通常放置在旋转台上，天线高度可调，以测量不同方向和高度的辐射发射。

测试场地：

开放场地测试 (OATS)：传统的辐射发射测试方法，要求在远离电磁干扰的开阔场地进行，通常为 10 米或 3 米的测试距离。
电波暗室 (Semi-Anechoic Chamber)：CISPR 16-2-3 允许使用电波暗室代替开放场地，这种室内环境经过特殊设计，能够吸收反射波，模拟自由空间条件。
屏蔽室：标准要求测试场地具备良好的屏蔽性能，以避免环境中的外部干扰影响测试结果。

测试频率范围：

低频段 (30 MHz - 1 GHz)：这是辐射发射测试的主要频段，适用于大部分消费电子、通信设备和工业设备。
高频段 (1 GHz 及以上)：随着无线通信和电子设备的工作频率不断提升，高频段的测量越来越重要。CISPR 16-2-3 规定了 1 GHz 以上频率的测量要求，包括适合高频段的天线和测试设备。

测量方法：
（1）远场测量：标准规定，天线与被测设备 (EUT) 之间的距离通常为 3 米或 10 米。这种距离可以确保测量的结果反映 EUT 向自由空间中辐射的实际电磁能量。
（2）扫描与峰值测量：在规定的频率范围内，使用 EMI 接收机或频谱分析仪对辐射强度进行扫描。标准规定了测量时应采用峰值、准峰值和平均值等不同的检测方法，以应对不同类型的干扰信号。

峰值检测：用于捕捉瞬态干扰信号的峰值。
准峰值检测：用于衡量断续干扰的平均辐射水平。
平均检测：用于评估连续辐射信号的平均水平。

限值与合规性：

不同设备类型在 CISPR 16-2-3 中有不同的辐射发射限值，例如信息技术设备 (IT) 和消费电子设备的限值要求在 30 MHz - 1 GHz 之间可能不同。
在完成辐射发射测试后，测试结果需与相关标准中规定的限值进行对比，确保设备的辐射发射水平在允许范围内。

EUT 的设置与操作：

工作模式：标准要求设备在其最常用或最接近实际使用条件下进行测试。特别是对于多模式设备或具有不同工作状态的设备，测试时应选择可能产生最高发射水平的工作模式。
电源连接：EUT 需要按照其正常工作状态下的电源和信号线连接配置进行测试。

辐射发射测试的关键因素
天线高度与方位调整：

测试时，天线的高度应在 1 米到 4 米之间进行调整，以寻找最大辐射点。转台应旋转 360 度，确保捕获到所有方向上的发射。
天线的极化也需要切换，通常会进行水平和垂直两个方向的测试，以捕捉不同极化方式下的最大发射值。

环境噪声与干扰控制：

环境噪声是影响辐射发射测试结果的一个重要因素。CISPR 16-2-3 规定了如何通过屏蔽和校准来控制环境噪声，以避免外部电磁干扰对测试结果的影响。

数据处理与分析：

测试结果通常会以频谱图的形式显示，标出峰值、准峰值和平均值。数据需与标准中的限值对比，以确定设备是否符合 EMC 要求。
如果测试中发现设备辐射超标，需分析干扰源并采取相应的设计修改，如增加屏蔽、调整布线、优化电路设计等。

应用与重要性

产品合规性测试：GB/T 6113.203-2020 和 CISPR 16-2-3 是全球广泛使用的辐射发射测试标准，符合这些标准的产品才能在市场上销售，特别是国际贸易中的电子产品。
辐射干扰控制：通过辐射发射测试，制造商可以检测和改进其产品的电磁辐射性能，避免产品对其他设备造成干扰。
保护无线通信与敏感设备：高频辐射可能会干扰无线通信系统、导航系统和敏感的医疗设备。通过测试，可以确保产品不会产生过量的电磁辐射，影响其他设备的正常运行。

总结
GB/T 6113.203-2020 / CISPR 16-2-3 提供了完整的辐射发射测试指导方法，帮助制造商和测试实验室进行标准化、可重复的测试。通过这些标准，电子产品可以有效评估其电磁发射水平，确保其在使用过程中不会对其他设备或系统产生干扰，并符合全球电磁兼容性法规的要求。