Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Казанский Национальный Исследовательский Технический
Университет им. А.Н. Туполева
Отчет по дисциплине
«Методы и устройства испытаний ЭВС»
на тему:
«Испытания на помехоустойчивость и помехоэмиссию с применением безэховых и полубезэховых экранированных камер»
Казань, 2015
ГОСТ Р 51317.4.3-99
(МЭК 61000-4-3-95)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Совместимость технических средств электромагнитная
УСТОЙЧИВОСТЬ К РАДИОЧАСТОТНОМУ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ
Требования и методы испытаний
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30)
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 28 декабря 1999 г. № 794-ст
3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61000-4-3 (1995-03), изд. 1 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4. Методы испытаний и измерений. Раздел 3. Испытания на устойчивость к излучаемому радиочастотному электромагнитному полю», включая Изменение № 1 (1998), с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50008-92
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ, июнь 2001 г.
Содержание
|
Введение 1 Область применения и цель 2 Нормативные ссылки 3 Общие положения 4 Определения 5 Степени жесткости испытаний 6 Испытательное оборудование 7 Рабочее место для испытаний 8 Методы испытаний 9 Результаты испытаний и протокол испытаний Рисунок 1 - Определение степени жесткости испытаний и формы колебаний на выходе генератора сигналов Рисунок 2 - Пример средств испытаний, удовлетворяющих требованиям стандарта Рисунок 3 - Расположение оборудования при аттестации Рисунок 4 - Размеры плоскости однородного поля Рисунок 5 - Пример рабочего места для испытаний напольных ТС Рисунок 6 - Пример рабочего места для испытаний настольных ТС |
Введение
Стандарт МЭК 61000-4-3-95 является частью стандартов МЭК серии 61000 «Электромагнитная совместимость» согласно следующей структуре:
Часть 1 Основы
Общее рассмотрение (введение, фундаментальные принципы)
Определения, терминология
Часть 2 Электромагнитная обстановка
Описание электромагнитной обстановки
Классификация электромагнитной обстановки
Уровни электромагнитной совместимости
Часть 3 Нормы
Нормы помехоэмиссии
Нормы помехоустойчивости (в тех случаях, когда они не являются предметом рассмотрения техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на продукцию)
Часть 4 Методы испытаний и измерений
Методы измерений
Методы испытаний
Часть 5 Руководства по установке и помехоподавлению
Руководства по установке
Руководства по помехоподавлению
Часть 6 Общие стандарты
Часть 9 Разное
Каждая часть подразделяется на разделы, которые могут быть опубликованы как международные стандарты либо как технические отчеты.
Настоящая часть представляет собой международный стандарт, который устанавливает требования помехоустойчивости и методы испытаний применительно к радиочастотному электромагнитному полю.
ГОСТ Р 51317.4.3-99
(МЭК 61000-4-3-95)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Совместимость технических средств электромагнитная
УСТОЙЧИВОСТЬ К РАДИОЧАСТОТНОМУ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ
Требования и методы испытаний
Electromagnetic compatibility of technical equipment. Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity.
Requirements and test methods
Дата введения 2002-01-01
1 Область применения и цель
Настоящий стандарт распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование (далее в тексте - технические средства) и устанавливает требования и методы испытаний технических средств (ТС) на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю.
Целью настоящего стандарта является установление общих методов оценки качества функционирования ТС при воздействии на них радиочастотных электромагнитных полей.
Стандарт рассматривает вопросы испытаний на помехоустойчивость в связи с задачами общего характера. Особое внимание уделяется устойчивости ТС в условиях помехоэмиссии от цифровых радиотелефонов.
Примечание - Методы испытаний, установленные в настоящем стандарте, применяют для оценки эффектов воздействия электромагнитного излучения на ТС конкретного вида. Моделирование и измерение параметров электромагнитного излучения не обеспечивают достаточной точности для количественного определения указанных эффектов. Установленные методы испытаний предназначены, в первую очередь, для обеспечения достаточной воспроизводимости результатов, полученных с использованием различных средств испытаний, при качественном анализе эффектов.
Настоящий стандарт не устанавливает испытаний, применяемых для ТС конкретного вида. Его главной задачей является обеспечение всех заинтересованных технических комитетов по стандартизации, разрабатывающих стандарты на продукцию, общими ссылочными данными. Технические комитеты по стандартизации (или изготовители ТС) несут ответственность за выбор видов и степеней жесткости испытаний, применяемых для ТС.
Степени жесткости испытаний на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю в определенной полосе (полосах) частот и методы испытаний устанавливают в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС в соответствии с настоящим стандартом.
При установлении требований к ТС по устойчивости к радиочастотному электромагнитному полю настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ Р 51317.4.6.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Содержание стандарта МЭК 1000-4-3-95 набрано прямым шрифтом, дополнительные требования к стандарту МЭК 1000-4-3, отражающие потребности экономики страны, - курсивом.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
ГОСТ Р 51048-97 Совместимость технических средств электромагнитная. Генераторы электромагнитного поля с ТЕМ-камерами. Основные параметры и методы аттестации
ГОСТ Р 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-6-96) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний
3 Общие положения
Большинство ТС эксплуатируют в условиях воздействия на них электромагнитных излучений. Источниками этих излучений часто являются портативные приемопередатчики, применяемые эксплуатационным персоналом и службами безопасности, стационарные радио- и телевизионные передатчики, радиопередатчики подвижных объектов, а также различные промышленные источники излучений.
В последние годы значительно увеличилось использование радиотелефонов и других радиопередатчиков, действующих на частотах от 0,8 до 3 ГГц. Указанные устройства во многих случаях используют методы модуляции с непостоянной огибающей.
Кроме электромагнитной энергии, генерируемой намеренно, на ТС также воздействуют побочные излучения, создаваемые такими источниками, как сварочное оборудование, тиристорные регуляторы, люминисцентные источники света, переключатели, коммутирующие индуктивные нагрузки и т.д. Воздействие указанных излучений на ТС проявляется, как правило, в виде кондуктивных помех, которые рассматриваются в других государственных стандартах на основе стандартов МЭК серии 61000. Методы, используемые для предотвращения влияния на ТС электромагнитных полей, будут, в общем случае, уменьшать также эффекты воздействия побочных излучений других источников.
Электромагнитная обстановка определяется напряженностью электромагнитного поля (напряженность поля). Для измерения напряженности поля необходимы сложные измерительные приборы. Расчет напряженности поля с использованием классических выражений и формул затруднен из-за влияния окружающих предметов или близости других ТС, которые будут искажать и/или отражать электромагнитные волны.
4 Определения
В настоящем стандарте применяют термины, установленные в ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397, а также следующие.
4.1 Амплитудная модуляция - процесс, при котором амплитуда несущего сигнала изменяется по определенному закону.
4.2 Безэховая камера - экранированное помещение, покрытое радиочастотным поглощающим материалом для уменьшения отражений от внутренних поверхностей.
4.2.1 Полностью безэховая камера - экранированное помещение, внутренние поверхности которого полностью покрыты поглощающим электромагнитные волны материалом.
4.2.2 Полубезэховая камера - экранированная камера, внутренние поверхности которой покрыты поглощающим электромагнитные волны материалом, за исключением пола (пластины заземления), который должен отражать электромагнитные волны.
4.2.3 Модифицированная полубезэховая камера - полубезэховая камера с дополнительным поглощающим электромагнитные волны материалом, установленном на пластине заземления.
4.3 Антенна - преобразователь, который либо излучает электромагнитную энергию источника сигнала в пространство, либо воспринимает распространяющееся электромагнитное поле, преобразовывая его в электрический сигнал.
4.4 Симметрирующее устройство - устройство для преобразования несимметричного напряжения в симметричное и наоборот.
4.5 Электромагнитные волны - процесс распространения взаимосвязанных друг с другом электрического и магнитного полей, сопровождающийся переносом электромагнитной энергии.
4.6 Поле дальней зоны - область, в которой плотность потока энергии излучения приблизительно обратно пропорциональна квадрату расстояния от антенны. Для дипольной антенны это соответствует расстоянию, большему λ/2π, где λ - длина волны излучения.
4.7 Напряженность поля - применяется только к измерениям, выполненным в дальней зоне. При этом может быть измерена либо электрическая, либо магнитная компонента поля и результаты измерений могут быть выражены в В/м или А/м, причем каждая из указанных величин может быть преобразована в другую.
Примечание - Для измерений, выполняемых в ближней зоне, термины «напряженность электрического поля» или «напряженность магнитного поля» применяют в зависимости от проведенных измерений результирующего электрического или магнитного поля. В указанной зоне соотношение между напряженностью электрического и магнитного полей и расстоянием является сложным и трудным для прогнозирования вследствие зависимости от конфигурации объектов.
4.8 Полоса частот - непрерывная область частот, заключенная между двумя пределами.
4.9 Поле ближней зоны - преобладающее электрическое и/или магнитное поле, существующее на расстоянии d < λ/2π, где λ - длина волны при условии, что физические размеры источника много меньше, чем расстояние d.
4.10 Поляризация - ориентация вектора электрического поля излучаемого электромагнитного поля.
4.11 Экранированное помещение - экранированное или имеющее металлические внутренние поверхности помещение, сконструированное специально для отделения внутренней электромагнитной обстановки от внешней в целях предотвращения ухудшения качества функционирования ТС при воздействии внешних полей и ослабления электромагнитных излучений от ТС во внешнее пространство.
4.12 Симметричная полосковая линия - нагруженная линия передачи, состоящая из двух параллельных пластин, между которыми электромагнитные волны распространяются в виде поперечных (ТЕМ) электромагнитных колебаний и создается поле для проведения испытаний.
4.13 Побочное излучение - любая нежелательная электромагнитная эмиссия от ТС.
4.14 Перестройка (частоты) - непрерывное или шаговое изменение частоты в определенной полосе частот.
4.15 Приемопередатчик - комбинация радиопередающего и радиоприемного оборудования в общем корпусе.
4.16 ТС, установленное на теле человека, - ТС, предназначенное для применения в условиях, когда оно прикреплено к телу человека. Данное определение включает ТС, которые при эксплуатации держат в руках или носят с собой (например, карманные устройства), а также медицинские ТС жизнеобеспечения и имплантанты.
4.17 Максимальное среднеквадратичное значение - наибольшее кратковременное среднеквадратичное значение напряжения модулированного радиочастотного сигнала на интервале наблюдения, равном одному периоду модулирующего сигнала. Кратковременное среднеквадратичное значение определяется дискретно на каждом периоде несущей частоты. Например, для радиочастотного сигнала, приведенного на рисунке 1б, максимальное среднеквадратичное значение Uск max составляет:
где Uп - пиковое значение напряжения.
4.18 Модуляция с непостоянной огибающей - модуляция, при которой амплитуда несущего сигнала незначительно изменяется в течение интервала времени, сравнимого с периодом несущего сигнала. Примерами являются амплитудная модуляция и TDMA.
4.19 TDMA (множественный доступ с временным разделением) - вид передачи с временным разделением каналов, при которой несколько каналов передаются с использованием одного несущего сигнала определенной частоты. Каждый канал занимает установленный промежуток времени, в течение которого информация, при ее наличии в канале, передается с помощью высокочастотных импульсов. Если информация в канале отсутствует, импульсы не передаются, т.е. огибающая несущего сигнала не является постоянной. В течение длительности импульса амплитуда постоянна и высокочастотный несущий сигнал модулирован по частоте или фазе.
5 Степени жесткости испытаний
5.1 Степени жесткости испытаний, относящиеся к задачам общего характера
Номенклатура степеней жесткости испытаний приведена в таблице 1. Полоса частот составляет от 80 до 1000 МГц.
Таблица 1 - Степени жесткости испытаний
|
Степень жесткости испытаний |
Напряженность испытательного поля, В/м (дБ относительно 1 мкВ/м) |
|
1 |
1 (120) |
|
2 |
3 (130) |
|
3 |
10 (140) |
|
Х1) |
Специальная |
|
1) Открытая степень жесткости испытаний, которая может быть установлена в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС |
В таблице 1 регламентирована напряженность поля немодулированного сигнала. При испытаниях ТС указанный сигнал должен быть модулирован по амплитуде при глубине модуляции 80 % синусоидальным сигналом частотой 1 кГц для того, чтобы воспроизвести реальные условия воздействия помех (рисунок 1). Методы испытаний детально изложены в разделе 8.
Примечания
1 Техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на ТС конкретного вида, требования и методы испытаний, регламентированные настоящим стандартом и ГОСТ Р 51317.4.6, могут быть установлены для частот ниже и выше 80 МГц соответственно.
2 Техническими комитетами, разрабатывающими стандарты на ТС конкретного вида, могут быть установлены альтернативные схемы модуляции.
3 Методы испытаний ТС на устойчивость к излучаемой электромагнитной энергии установлены также в ГОСТ Р 51317.4.6. Указанный стандарт охватывает частоты ниже 80 МГц.
4 Погрешность установки напряженности испытательного поля не должна превышать ±4 дБ.
5.2 Степени жесткости испытаний, относящиеся к устойчивости ТС в условиях помехоэмиссии от цифровых радиотелефонов
Номенклатура степеней жесткости испытаний приведена в таблице 2 для полос частот от 800 до 960 МГц и от 1,4 до 2 ГГц.
Таблица 2 - Полосы частот 800 - 960 МГц и 1,4 - 2 ГГц
|
Степень жесткости испытаний |
Напряженность испытательного поля, В/м (дБ относительно 1 мкВ/м) |
|
1 |
1 (120) |
|
2 |
3 (130) |
|
3 |
10 (140) |
|
4 |
30 (150) |
|
Х1) |
Специальная |
|
1) Открытая степень жесткости испытаний, которая может быть установлена в стандартах на ТС конкретного вида и в технической документации на ТС |
В таблице 2 регламентирована напряженность поля немодулированного сигнала. При испытаниях ТС указанный сигнал должен быть модулирован по амплитуде при глубине модуляции 80 % синусоидальным сигналом частотой 1 кГц для того, чтобы воспроизвести реальные условия воздействия помех (рисунок 1). Методы испытаний детально изложены в разделе 8. Если ТС должно соответствовать только требованиям помехоустойчивости, установленным в определенной стране, полоса частот 1,4 - 2 ГГц, в которой проводятся испытания, может быть уменьшена и ограничена конкретными значениями полос частот, выделенных для цифровых радиотелефонов в указанной стране. В этом случае решение о проведении испытаний в полосе частот, превышающей выделенную полосу, должно быть отражено в протоколе испытаний. Технические комитеты, разрабатывающие стандарты на ТС конкретного вида, должны установить применяемые степени жесткости испытаний для каждой полосы частот. В полосах частот, указанных одновременно в таблицах 1 и 2, испытания проводят при высшей из двух выбранных степеней жесткости испытаний.
6 Испытательное оборудование
Для испытаний ТС на устойчивость к радиочастотному полю рекомендуются следующие средства испытаний:
- безэховая камера, размеры которой должны обеспечить достаточную область однородного поля применительно к испытуемым ТС (ИТС). Для подавления отражений в полубезэховых камерах могут быть применены дополнительные поглощающие материалы.
Примечание - Альтернативные методы создания испытательных полей включают применение: ТЕМ-камер и симметричных полосковых линий; экранированных помещений, не покрытых поглощающим материалом; экранированных помещений, частично покрытых поглощающим материалом; открытых испытательных площадок.
Указанные устройства могут иметь ограничения в части размеров ТС, которые могут быть испытаны в однородном поле, полос частот или уровней радиопомех. Условия испытаний с применением альтернативных методов создания полей должны быть эквивалентны условиям испытаний в безэховых камерах;
- помехоподавляющие фильтры, которые не должны вызывать резонансных явлений в соединительных линиях;
- генератор(ы) радиочастотных сигналов, обеспечивающий перекрытие полосы частот, представляющей интерес, и амплитудную модуляцию сигнала синусоидальным напряжением частотой 1 кГц при глубине модуляции 80 %. Генератор(ы) должен иметь возможность перестройки частоты в автоматическом режиме со скоростью не более 1,5·10-3декад/с. В случае применения радиочастотных синтезаторов должна быть обеспечена программируемая шаговая перестройка частоты с установлением частотно-зависимого шага перестройки и возможностью задержки на каждой частоте. Генератор(ы) должен иметь также возможность ручной перестройки частоты.
При необходимости для исключения воздействия гармоник радиочастотного сигнала на испытуемые радиоприемные устройства применяют фильтры низких частот.
Погрешность установки частоты модулирующего сигнала должна быть не более ±10 %, глубина модуляции - не более ±5 %. Нестабильность частоты генератора радиочастотных сигналов должна составлять не более 10-5;
- усилители мощности, предназначенные для усиления радиочастотного сигнала (немодулированного и модулированного) и обеспечения создания антенной испытательного поля необходимой напряженности. Уровень гармоник и искажений, вносимых усилителем мощности, должен быть ниже уровня несущей не менее чем на 15 дБ;
- излучающие антенны (см. приложение Б): биконические, логопериодические или другие линейно поляризованные антенны, удовлетворяющие требованиям по полосе частот. Возможность применения антенн с круговой поляризацией рассматривается;
- горизонтально и вертикально поляризованная или изотропная антенна для измерения напряженности поля, представляющая собой диполи общей длиной не более 0,1 м, усилитель и электронно-оптический преобразователь, обладающие достаточной устойчивостью к воздействию измеряемого поля, и волоконно-оптическая линия для связи с индикатором, установленным вне безэховой камеры;
- оборудование для регистрации уровней мощности сигнала, необходимого для создания поля заданной напряженности и управления созданием указанного поля в процессе испытаний.
Особое внимание должно быть уделено обеспечению помехоустойчивости вспомогательного оборудования, применяемого при испытаниях.
Допускается использовать другие виды оборудования, обеспечивающие создание испытательного поля с параметрами, установленными настоящим стандартом.
6.1 Описание средств испытаний
Учитывая значительную напряженность генерируемого испытательного поля, испытания должны осуществляться в экранированном помещении, с тем чтобы исключить помехи радиосвязи. Кроме того, экранированное помещение позволяет исключить влияние испытательного поля на вспомогательное оборудование, учитывая, что большинство образцов оборудования для сбора, регистрации и отображения результатов измерений восприимчиво к внешнему полю, генерируемому в процессе испытаний. Должны быть приняты меры к фильтрации кондуктивных помех в соединительных кабелях, входящих в экранированное помещение и выходящих из экранированного помещения.
Предпочтительным средством испытаний является экранированное помещение, покрытое радиочастотным поглощающим материалом, имеющее размеры, позволяющие разместить ИТС и обеспечить соответствующее управление напряженностью испытательного поля. Целесообразно применять безэховые камеры или модифицированные полубезэховые камеры. В присоединенных дополнительных экранированных помещениях должно быть размещено оборудование, обеспечивающее генерирование высокочастотных сигналов, проведение измерений и контроль функционирования ИТС (рисунок 2).
Безэховые камеры менее эффективны на низких частотах. В связи с этим особое внимание должно быть уделено обеспечению однородности испытательного поля на низких частотах.
6.2 Аттестация испытательного оборудования
Цель аттестации заключается в том, чтобы однородность поля, воздействующего на ИТС, была достаточна для обеспечения достоверности результатов испытаний. В процессе аттестации поле должно быть немодулированным, чтобы обеспечить правильные показания любой измерительной антенны.
Настоящий стандарт основывается на применении концепции «плоскости однородного поля» (рисунки 3, 4), которая представляет собой гипотетическую вертикальную плоскость, в которой отклонения напряженности испытательного поля от установленного значения находятся в заданных пределах. Указанная плоскость однородного поля должна иметь размеры 1,5×1,5 м, за исключением случаев, когда ИТС и соединительные кабели могут быть полностью «освещены» при использовании плоскости однородного поля меньших размеров; размеры плоскости однородного поля не должны быть меньше, чем 0,5×0,5 м (при этом измерительная сетка состоит из четырех точек).
На рабочем месте для испытаний лицевая сторона ИТС, подвергаемого воздействию испытательного поля, должна совпадать с плоскостью однородного поля (рисунки 5 и 6).
Учитывая невозможность создания однородного испытательного поля в непосредственной близости к пластине заземления, нижний край плоскости однородного поля должен находиться на высоте не менее 0,8 м над пластиной заземления. По возможности, ИТС размещают на этой высоте.
Для установления жесткости испытаний в случае, если ИТС и соединительные кабели размещены не на высоте 0,8 м, а в непосредственной близости к пластине заземления, а также в случае, если стороны ИТС превышают 1,5×1,5 м, напряженность испытательного поля должна быть дополнительно зафиксирована в четырех точках плоскости однородного поля: на высоте 0,4 м над пластиной заземления и в точках, совпадающих с максимальными высотой и поперечными размерами ИТС. Результаты дополнительных измерений указывают в протоколе испытаний.
Аттестацию испытательного поля осуществляют в отсутствии ИТС. Элементы рабочего места для испытаний, включая размещение и ориентирование излучающей антенны, установку дополнительного радиопоглощающего материала (при его использовании) и т.д., должны быть зафиксированы. Указанные сведения используют при проверке напряженности испытательного поля, которую проводят перед каждой группой испытаний (см. раздел 8).
Аттестацию испытательного оборудования проводят один раз в год, а также при каждом внесении изменений в конфигурацию безэховой камеры (перемещении радиопоглощающего материала, изменении состава оборудования и т.д.).
Излучающую антенну размещают на таком расстоянии от ИТС, чтобы аттестуемая плоскость однородного поля размерами 1,5×1,5 м находилась в главном лепестке диаграммы направленности антенны. В случае, если лицевая сторона ИТС, подвергаемая воздействию испытательного поля, имеет размеры, превышающие 1,5×1,5 м, аттестацию проводят при различных положениях излучающей антенны с тем, чтобы обеспечить покрытие всей лицевой поверхности ИТС плоскостью однородного поля в серии испытаний.
Антенна для измерения напряженности поля должна быть расположена на расстоянии не менее 1 м от излучающей антенны. Предпочтительное расстояние между излучающей антенной и ИТС составляет 3 м. Это расстояние отсчитывают от центра биконической антенны или от конца логопериодической антенны. Расстояние между излучающей антенной и плоскостью однородного поля должно быть указано в протоколе испытаний. В случае расхождений результатов испытаний, полученных при различных расстояниях между излучающей антенной и ИТС, преимущество имеют результаты испытаний, полученные при расстоянии 3 м.
Поле считают однородным, если его напряженность, измеряемая в плоскости однородного поля, для 75 % поверхности (т.е. в 12 точках из 16 точек измерения) находится в пределах от 0 до 6 дБ от заданной величины. Для минимальных размеров плоскости однородного поля, составляющих 0,5×0,5 м, отклонения измеренной напряженности поля в четырех точках калибровочной сетки от заданной величины должны быть в указанных выше пределах.
7 Рабочее место для испытаний
ТС испытывают в конфигурации, максимально близкой к используемой в условиях эксплуатации. Кабели, подключаемые к ТС, должны быть проложены в соответствии с технической документацией на ТС. Испытания проводят при установке ТС в штатных корпусах, с заглушками и откидными панелями в закрытом состоянии, если иные требования не установлены в стандартах на ТС конкретного вида. Если ТС предназначено для установки на приборной панели, в стойке или в шкафу, его размещение при испытаниях должно быть таким же.
Испытания могут быть проведены при наличии пластины заземления и без нее.
Если необходимы средства для крепления испытуемого образца, то их изготавливают из неметаллических и непроводящих материалов. Заземление корпусов оборудования должно быть выполнено в соответствии с требованиями изготовителя ТС. Относительное расположение напольных и настольных частей ТС должно быть сохранено при испытаниях.
Схемы типовых рабочих мест для испытаний ТС приведены на рисунках 5 и 6.
7.1 Размещение настольных ТС
Настольные ТС должны быть установлены на столе из непроводящего материала высотой 0,8 м.
Примечание - Использование непроводящих подставок исключает возможность случайного заземления ИТС и искажения поля. Применение в качестве стола металлической конструкции с изоляционным покрытием недопустимо.
К ИТС подключают линии передачи сигналов и линии электропитания в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
7.2 Размещение напольных ТС
Напольные ТС должны быть установлены на непроводящей подставке толщиной 0,1 м. Использование непроводящих подставок исключает возможность случайного заземления ИТС и искажения поля. Применение в качестве подставки металлической конструкции с изоляционным покрытием недопустимо. Напольные ТС, которые могут быть установлены на платформе из непроводящего материала высотой 0,8 м, т.е. изделия, не являющиеся слишком громоздкими или тяжелыми, поднятие которых не нарушает требований безопасности, испытывают при размещении их на высоте 0,8 м, если это условие специально регламентировано в стандарте на ТС конкретного вида. Указанное изменение стандартного метода испытаний должно быть отражено в протоколе испытаний.
К ИТС подключают линии передачи сигналов и линии электропитания в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
7.3 Расположение кабелей
Если расположение и типы подключаемых к ТС кабелей не установлены в технической документации на ТС, при испытаниях применяют неэкранированные параллельно проложенные проводники.
Подвергаемые воздействию поля части кабелей (проводников), подключенных к ИТС, должны иметь длину 1 м.
Прокладка кабелей между элементами ИТС должна удовлетворять следующим требованиям:
- применяют кабели типов, установленных в технической документации на ТС;
- если в соответствии с технической документацией на ТС длина каждого соединительного кабеля не превышает 3 м, при испытаниях применяют кабели установленной длины. При этом кабели сворачивают в петли на длине 1 м таким образом, чтобы была обеспечена их минимальная индуктивность;
- если в соответствии с технической документацией на ТС длина каждого кабеля превышает 3 м или не установлена, принимают меры к тому, чтобы подключаемые к элементам ИТС части кабелей, подвергаемые воздействию поля, имели длину 1 м. Для исключения наводок на остальных частях кабелей от воздействия испытательного поля используют помехоподавляющие фильтры или поглощающие ферритовые трубы.
Применяемые помехоподавляющие элементы не должны ухудшать функционирования ИТС. Использование помехоподавляющих элементов должно быть отражено в протоколе испытаний.
При каждом положении ИТС кабели должны быть уложены параллельно плоскости однородного поля, чтобы обеспечить максимальную восприимчивость к воздействию поля.
Для воспроизводимости результатов испытания должны сопровождаться подробным описанием прокладки кабелей и расположения и ориентирования ИТС.
Свернутые в петли кабели, подвергаемые воздействию поля, располагают таким образом, чтобы воспроизвести условия подводки кабелей горизонтально к одной из сторон ИТС, а затем их прокладки вверх или вниз в соответствии с инструкцией по установке. Горизонтальное или вертикальное расположение кабелей обеспечивает наиболее жесткие условия испытаний.
7.4 Расположение ТС, устанавливаемых на теле человека
ТС, устанавливаемые на теле человека, испытывают как настольные ТС. Однако при этом жесткость испытаний может, в ряде случаев, оказаться чрезмерно высокой или недостаточной, так как при этом не учитываются характеристики тела человека. В связи с этим технические комитеты по стандартизации, ответственные за ТС конкретного вида, должны регламентировать использование имитаторов человеческого тела, имеющих соответствующие диэлектрические характеристики.
8 Методы испытаний
ТС должно быть испытано в режимах функционирования и при климатических условиях, соответствующих назначению ТС. Температура и относительная влажность при испытаниях должны быть указаны в протоколе испытаний.
Испытания на соответствие требованиям настоящего стандарта проводят при нормальных климатических условиях:
- температуре окружающего воздуха (25±10) °С;
- относительной влажности воздуха 45 - 80 %;
- атмосферном давлении 84 - 106,7 кПа (630 - 800 мм рт. ст.), если иные требования не установлены в стандартах на группы ТС или ТС конкретного вида.
Методы испытаний, установленные в настоящем разделе, соответствуют применению биконической или логопериодической излучающей антенны и модифицированной полубезэховой камеры. Рекомендации, относящиеся к альтернативным методам испытаний, приведены в приложениях Г, Д.
Перед проведением испытаний проверяют установленную напряженность испытательного поля. Для этого помещают антенну для измерения напряженности поля в одну из точек измерительной сетки, размещают излучающую антенну и кабели в том же положении, как при аттестации испытательного оборудования, и измеряют подаваемую на излучающую антенну мощность сигнала, обеспечивающую заданную напряженность поля. Указанная мощность должна совпадать с установленной при аттестации. Проверку осуществляют в нескольких точках измерительной сетки на нескольких частотах в рассматриваемой полосе частот при горизонтальной и вертикальной поляризации испытательного поля.
После проведения проверки создают испытательное поле, используя данные, полученные при аттестации (см. 6.2).
Отсутствующие источники сигналов, необходимых для функционирования ИТС, заменяют имитаторами.
ИТС размещают таким образом, чтобы одна из его сторон совпадала с плоскостью однородного поля. Частоту сигнала, подаваемого на излучающую антенну, перестраивают в рассматриваемой полосе частот при амплитудной модуляции синусоидальным сигналом частотой 1 кГц при глубине модуляции 80 %. Подачу сигнала на излучающую антенну прекращают при регулировании уровня сигнала, переключении генераторов сигналов и применяемых антенн. Скорость перестройки частоты не должна превышать 1,5-10-3 декад/с. В случае шаговой перестройки частоты величина шага не должна превышать 1 % основной частоты, если иные требования не установлены в стандартах на группы ТС или ТС конкретного вида.
При испытаниях выбирают режимы функционирования ИТС из предусмотренных технической документацией на ИТС, обеспечивающие наименьшую устойчивость к воздействию поля.
При испытаниях рекомендуется применять специальные тестовые программы.
Испытания проводят в соответствии с программой испытаний, которая должна быть включена в протокол испытаний ТС.
Программа испытаний устанавливает:
- размеры ИТС;
- представительный режим функционирования ИТС;
- размещение ТС при испытаниях (напольное, настольное или комбинация указанных видов размещения). Для напольных ИТС указывают высоту 0,1 или 0,8 м над плоскостью заземления при проведении испытаний;
- типы используемых средств испытаний и положения излучающих антенн;
- скорость перестройки частоты, значение шага перестройки и времени задержки на каждой частоте;
- степень жесткости испытаний;
- типы и число соединительных кабелей и разъемы ИТС, к которым они должны быть подключены;
- применяемые критерии качества функционирования ИТС;
- описание метода оценки качества функционирования.
Для отработки программы испытаний ТС могут быть проведены предварительные испытания. Документация об испытаниях должна содержать условия испытаний, материалы аттестации поля и результаты испытаний.
9 Результаты испытаний и протокол испытаний
Данный раздел определяет порядок оценки результатов испытаний и подготовки протокола испытаний, относящихся к настоящему стандарту.
Многообразие и различия ТС и систем, подлежащих испытаниям, затрудняют оценку результатов воздействия электромагнитного излучения на ТС и системы.
Результаты испытаний должны быть классифицированы на основе следующих критериев качества функционирования ИТС, если иные требования не установлены в стандартах на ТС конкретного вида или в технической документации на ТС:
- А - нормальное функционирование в соответствии с требованиями, установленными в технической документации на ТС;
- В - временное ухудшение качества функционирования или прекращение выполнения установленной функции с последующим восстановлением нормального функционирования, осуществляемым без вмешательства оператора;
- С - временное ухудшение качества функционирования или прекращение выполнения установленной функции, которое требует вмешательства оператора или перезапуска системы;
- D - ухудшение качества функционирования или прекращение выполнения установленной функции, которое не подлежит восстановлению из-за повреждения оборудования (компонентов), нарушения программного обеспечения или потери данных.
ИТС не должно становиться опасным или ненадежным в результате воздействия помех видов, регламентированных в настоящем стандарте.
Основное правило для признания результатов испытаний положительными заключается в том, что ИТС должно быть устойчиво к помехе для всех периодов воздействия помех и по окончании испытаний должно удовлетворять функциональным требованиям, установленным в технической документации на ИТС. Некоторые эффекты воздействия помех могут быть установлены в технической документации на ИТС как незначительные и, следовательно, приемлемые.
Протокол испытаний должен включать условия и результаты испытаний.
а - немодулированный радиочастотный сигнал (амплитудное значение напряжения Ua = 1,4 В, среднеквадратичное значение напряжения Uск = 1 В);
б - модулированный радиочастотный сигнал при глубине модуляции 80 % (Uск = 1,12 В, пиковое значение напряжения Uп = 2,54 В, максимальное среднеквадратичное значение напряжения Uск max = 1,8 В)
Рисунок 1 - Определение степени жесткости испытаний и формы колебаний на выходе генератора сигналов
Рисунок 2 - Пример средств испытаний, удовлетворяющих требованиям стандарта
Рисунок 3 - Расположение оборудования при аттестации
Рисунок 4 - Размеры плоскости однородного поля
Рисунок 5 - Пример рабочего места для испытаний напольных ТС
Рисунок 6 - Пример рабочего места для испытаний настольных ТС
Использование безэховых камер
Полубезэховая камера представляет собой экранированное помещение, у которого стены и потолок покрыты радиопоглощающим материалом (см. раздел 4 настоящего стандарта). В полностью безэховой камере радиопоглощающим материалом покрыт также пол.
Покрытие камеры радиопоглощающим материалом преследует цель предотвратить отражения радиоволн от внутренних поверхностей камеры, так как интерференция отраженного и излученного электромагнитных полей может привести к образованию пиков и провалов напряженности результирующего электромагнитного поля.
Коэффициент отражения радиопоглощающего материала зависит в основном от частоты и угла падения радиоволн. Как правило, поглощение электромагнитной энергии максимально при нормальном падении радиоволн на поверхность радиопоглощающего материала и снижается при возрастании угла падения. Для того, чтобы уменьшить отражения и увеличить поглощение радиоволн, применяется радиопоглощающий материал в форме пирамид или конусов.
В полубезэховых камерах дополнительная установка радиопоглощающего материала на полу камеры помогает обеспечить требуемую степень однородности испытательного поля на всех частотах. Место размещения радиопоглощающего материала определяют экспериментально.
Дополнительный поглощающий материал не должен находиться в направлении прямого распространения луча от антенны к ИТС. При испытаниях дополнительный поглощающий материал размещают в том же положении и при той же ориентации, что и в процессе аттестации.
Однородность испытательного поля в безэховой камере может быть также улучшена путем сдвига излучающей антенны относительно оси камеры, так как любые отражения не являются симметричными.
