浅析辐射杂散之测试影响因素

2020-09-06 14:15陈民生叶步兴张宇岳
科学与信息化 2020年23期
关键词:测试方法稳定性

陈民生 叶步兴 张宇岳

摘 要 本研究主要分析辐射杂散发射测试影响因素,着重分析应用于辐射杂散发射测试过程中所需考虑的诸如检测条件、试验布置、测试方法、设备稳定性等问题,为实际测试提供理论指导及技术支持。

关键词 辐射杂散;环境条件;测试方法;稳定性

引言

随着科技发展、射频技术的广泛应用,随处可见的无线电台基站、日益复杂的电磁环境,无线电干扰也日益增多。对于无线电管理机构或者无线产品研发工程师而言,必须对各种无线产品进行检测以确保符合国家相关的技术标准。同时,辐射杂散是通信产品国际、国内认证中比较重要的测试项目之一,也是国家质检部门抽查时最主要的测试指标之一。那么,如何正确测试辐射杂散、确保测试数据的准确性呢?

1辐射杂散影响因素分析

杂散发射可在两种模式下测量,一种是传导发射,另一种是辐射发射。辐射杂散是指与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备等电缆辐射的工作频率外的发射。辐射杂散主要是通过无线空间传播的,在测试过程中会受到外界因素的干扰,如检测条件、试验布置、测试方法、设备稳定性等因素干扰[1]。本文旨在针对蓝牙产品辐射杂散测量结果干扰因素分析。

1.1 检测条件

在辐射杂散测试中,测试环境对测试结果影响非常明显。通常有客户反映同一个产品在不同的实验室测试结果差距较大,这主要是受到测试环境温湿度的影响。

由于受试设备内部损耗使自身具有一定温度,如果周围环境温度过高使受试设备的热量不能及时散发,而湿度过高会降低受试设备的绝缘强度,从而影响受试设备的稳定性。一般情况下可利用空调将环境温湿度控制在标准范围内,并保持稳定。按目前情况看现有大部分产品功能都不止一种,而如何选择测试模式也是我们必须考虑的问题,有些工程师说把而每种模式都测了不就好了,但真的有必要对所有模式进行测试吗,这就需要我们根据标准进行评估[2]。

1.2 试验布置

试验布置主要包括样品的摆放、布线方式,对检测结果都会产生影响,但有一点经常被测试人员忽略是测试桌的材质。现行的大部分标准中对测试桌的要求仅仅是定义为非导电桌,并没有明确针对材料给出详细指标,如介电系数、形状等。在EN 300220-1和EN 301 893标准中有明确指出用介电系数小于1.5的聚苯乙烯、轻木等材料制成的支架来支撑EUT。聚苯乙烯材质的测试桌价格昂贵、易磨损、易变形,使用寿命短,但因该材料的介电系数接近空气,测得的場衰减数据与无测试桌相似,测量结果差异较小;而大部分实验室采用的是材质较硬、耐用的木质测试桌,但其吸湿性较强,介电系数会随着环境而变化。因此,在选择场地辅助设施(不限于测试桌)时选择介电系数小的材质,实验室间的数据比对,以保障各暗室测试结果的一致性。

1.3 稳定性

数据的稳定性受环境、测试场地及受试样品等干扰因素影响,只有确保这些因素的稳定,才能保证测试数据的真实性、测试结果的重现性[3]。

场地稳定性可从以下几点进行衡量:归一化场地衰减、场均匀性、驻波比及场地的背景噪声。这些指标受到屏蔽性能、工作频率、吸波材料特性等因素影响,导致其测试精准度难以把握。因此应定期对场地进行计划及维护保养,以确保场地的基本性能及场地的背景噪声。除此之外,在进行辐射杂散测试前应先校一个测试替代场:替代前后在一个相同信噪比条件下进行测试、地噪声相互抵消,以提高测试结果的准确性。

受试样品的稳定性对其测试结果影响不亚于测试场地。样品不稳定将造成假性测试曲线,不能反映样品的真实状态,给工程师的整改带来一定的困难。其中样品的工作稳定性受其样品PCB版的布局、工作环境所影响。其中PCB的布线、元器件配比都会对其稳定性产生干扰,曾经进行产品的辐射骚扰测试发现同样的PCB测量结果差异在6dB左右。经反复检查发现PCB版设计时未考虑变压器的干扰问题[4]。

1.4 测试方法

测试结果不仅受到检测环境条件、试验布置、设备稳定性的影响,同时也受测试方法所影响。测试方法由测试人员的技术能力所决定,包括对测量原理的理解程度和测试设备的使用方法熟练度等。一个资深的技术人员并不仅仅是简单进行软件操作,而要懂得测试技术参数的设置,包括带宽RBW/VBW的大小、滤波器的类型、扫图模式、扫描时间、扫描点数等,这些都必须根据标准要求进行设置,而不是凭个人经验来[5]。

2结束语

辐射杂散测试受众多干扰因素制约,不仅受到环境、布置、设备稳定性的干扰,还有如软硬件的设置、扫描时间的选择、扫描点数等。总而与之,影响辐射杂散测试因素很多,需要在我们测试过程中不断摸索、反复研究,寻找合适的测试条件以保证辐射杂散测试结果的准确性及稳定性。

参考文献

[1] 无线电干扰与抗干扰测量仪器和方法的规范 第1-4部分: 无线电干扰与抗干扰测量器——辐射干扰测试用天线和测试场地:CISPR-16-1-4:2010[S].北京:中国标准出版社,2010.

[2] 时雪岚.无线电发射设备杂散发射的测试方法探讨[J].科技信息,2008(7):223-224.

[3] 浅谈动态范围对杂散发射测试的影响[J].信息管理化,2012(6):57.

[4] 熊宇飞,张辉.毫米波频段辐射杂散发射测试研究[J].现代电信科技 ,2017(2):1-6.

[5] 钱永鑫,周海贝,孙玉萍.电波暗室测试桌对辐射骚扰测量的影响[J].上海计量测试,2017(4):33-35.

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