ГОСТ CISPR 16-2-4-2017 Требования к аппаратуре для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 2-4. Методы измерения радиопомех и помехоустойчивости. Измерения помехоустойчивости (Переиздание)

     4 Критерии испытаний на помехоустойчивость и основные процедуры измерений

Измерения помехоустойчивости основаны на оценивании момента, когда влияние помехи на испытуемое оборудование (ИО) достигает определенного уровня.

В общем случае измерения помехоустойчивости осуществляют путем подачи на ИО полезного испытательного сигнала и мешающего сигнала. В настоящем разделе установлены фундаментальные основы измерений с перечнем условий, которые необходимо определить в подробных рекомендациях, разрабатываемых комитетами по продукции CISPR. Основные принципы методов измерения помехоустойчивости для кондуктивных помех приведены в разделе 5, а для излучаемых помех - в разделе 6.

4.1 Общий метод измерения

Основная концепция, по которой строятся все методы измерения помехоустойчивости, представлена на рисунке 1.

Испытуемое оборудование устанавливают так, как требуется для обеспечения стандартных рабочих условий. Уровень мешающего сигнала увеличивают до тех пор, пока не будет зарегистрировано регламентированное ухудшение параметров ИО или достигнут регламентированный уровень помехоустойчивости, в зависимости от того, что ниже.

Мешающий сигнал можно подавать путем прямого облучения или за счет инжекции тока/напряжения. В большинстве случаев для полной оценки потенциала помехоустойчивости ИО необходимо использовать как метод прямого облучения, так и метод инжекции. Метод инжекции целесообразно использовать на частотах ниже 150 МГц, а метод прямого облучения - на частотах выше приблизительно 30 МГц. Испытания методом прямого облучения можно проводить с помощью полей, создаваемых антеннами и воспринимаемых испытуемым оборудованием. В некоторых случаях для ИО высотой менее 1 м наиболее эффективным является использование испытательного электромагнитного поля, создаваемого в ограниченном объеме. Указанные поля создаются в ТЕМ-камерах, полосковыми антеннами, в камерах с режимом перемешивания мод.

     
Рисунок 1 - Основная концепция измерения помехоустойчивости

4.1.1 Объективная оценка ухудшения качества функционирования

Объективную оценку помехоустойчивости ИО проводят путем мониторинга напряжений, токов, специальных сигналов, уровней выпрямленных звуковых сигналов и т.п., которые можно регистрировать аналоговыми или цифровыми методами.

Ниже в качестве примера одной из таких оценок ухудшения качества функционирования представлена помехоустойчивость телевизионных приемников по отношению к ВЧ-помехе с амплитудной модуляцией.

Сначала на ИО подают только полезный испытательный сигнал. При этом формируется и измеряется полезный аудиосигнал. Орган управления ИО или испытательной установки настраивают так, чтобы получить необходимый уровень данного аудиосигнала. Затем путем отключения модуляции либо испытательного аудиосигнала устраняют полезный аудиосигнал. При этом подают мешающий сигнал, и его уровень настраивают так, чтобы получить определенный уровень мешающего аудиосигнала ниже уровня полезного аудиосигнала. Уровень мешающего сигнала является мерой помехоустойчивости ИО на рассматриваемой частоте испытания. Следует быть осторожным, чтобы не повредить ИО слишком высокими уровнями мешающего сигнала.

4.1.2 Субъективная оценка ухудшения качества функционирования

Субъективную оценку помехоустойчивости ИО проводят путем визуального и/или слухового мониторинга ухудшения качества функционирования ИО при визуальном или слуховом отображении или при отображении обоих видов мониторинга. Данный метод отличается от метода, представленного в 4.1.1, тем, что в нем указанные электрические или аналогичные сигналы и уровни не регистрируются непосредственно в цифровом или аналоговом формате. Ухудшение качества функционирования не определяют в числовых значениях, а оценивают по ощущениям человека, например визуальному и слуховому восприятию человеком раздражающего воздействия. Мешающие сигналы при испытании помехоустойчивости могут быть такими же, как те, что использовались для измерений при объективной оценке помехоустойчивости, или аналогичными им.

Ниже в качестве примера одной из таких субъективных оценок ухудшения качества функционирования приведены визуальное и слуховое отображения восприятия человеком ухудшения помехоустойчивости телевизионных приемников по отношению к мешающему сигналу.

При рассмотрении помех, относящихся к изображению, полезный испытательный сигнал формирует стандартное изображение, а мешающий сигнал создает ухудшение этого изображения. Ухудшение может выражаться по-разному, например наложением изображений, нарушением (помехой) синхронизации, геометрическим искажением, потерей контрастности или цвета изображения и т.п.

Необходимо установить критерий, по которому следует определять ухудшение качества функционирования, и определить условия, при которых должна производиться субъективная оценка.

Сначала на ИО подают только полезный сигнал. Органы управления и регулировки на ИО устанавливают так, чтобы получить контрастное изображение нормальной яркости с насыщенным цветом. Затем дополнительно подают мешающий сигнал и его уровень подстраивают таким образом, чтобы получить ухудшение изображения, воспринимаемое человеком при его наблюдении. Данный уровень является мерой помехоустойчивости ИТС на рассматриваемой частоте испытания.

4.1.3 Измерение на соответствие норме

Если достаточно знать, соответствует испытуемое оборудование норме или нет, допускается не проводить реальное измерение помехоустойчивости. Мешающий сигнал не подстраивают на каждой частоте испытания, а поддерживают на регламентированном уровне во всей полосе частот испытания. Считается, что ИО соответствует норме, если в любое время не было замечено никакого ухудшения, ни объективного, ни субъективного. Данную процедуру называют испытанием "проходит/не проходит".

4.2 Критерии ухудшения помехоустойчивости

Чтобы установить приемлемые критерии помехоустойчивости, требуется определить, что имеется в виду под ухудшением качества функционирования. Одним из таких подходов к классификации ухудшения качества функционирования может быть следующий подход:

a) отсутствие ухудшения. Оборудование соответствует техническим требованиям, предъявляемым к его разработке. Критерий данного типа должен применяться к чувствительному оборудованию, относящемуся к области безопасности и охраны здоровья, а также использоваться для служб, от которых зависит большое количество потребителей.

Предположительно он может применяться в качестве критерия помехоустойчивости для некоторых критичных процессов, а также функционирования оборудования;

b) заметное ухудшение. В данном случае электромагнитная помеха повлияла на качество функционирования. Примерами заметного ухудшения являются: возросший шум в схемах видео- и аудиосигналов, уменьшенное отношение с/ш в схемах управления, приближение коэффициентов ошибок в цифровых системах к допустимому максимуму или раздражающие слуховые или визуальные помехи. Дальнейшее использование электронного изделия не требует вмешательства оператора. Этот критерий ухудшения обычно используют для изделий массового производства. Ухудшение исчезает, когда уходит сигнал помехи;

c) серьезное ухудшение. Изделия в данной категории не могут обеспечить постоянную удовлетворительную работу. Для исправления ситуации представители служб пользователя или линейных служб должны провести значительный период времени на линии (в полевых условиях), пытаясь выявить проблему и исправить ее. Данный уровень помехоустойчивости устанавливают так, чтобы он встречался в очень редких случаях. Для восстановления определенной функции электронного изделия, а именно синхронизаций систем, переустановок/обнулений, неразмеченной записи на гибком диске и других изменений памяти, требуется вмешательство оператора;