ГОСТ Р 51317.4.3-2006 (МЭК 61000-4-3:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

     6.2 Калибровка испытательного поля

Цель калибровки заключается в том, чтобы однородность испытательного электромагнитного поля, воздействующего на ИТС, была достаточной для обеспечения достоверности результатов испытаний.

Настоящий стандарт основывается на применении концепции "плоскости однородного поля" (см. рисунки 3 и 4), которая представляет собой гипотетическую вертикальную плоскость, на которой отклонения напряженности испытательного электромагнитного поля от установленного значения находятся в заданных пределах.

При калибровке поля должна быть продемонстрирована способность испытательной установки и испытательного оборудования генерировать испытательное поле с установленной напряженностью в плоскости однородного поля. Одновременно получают совокупность значений параметров испытательного оборудования, позволяющих провести испытания ТС на помехоустойчивость. Калибровку считают действительной для ИТС всех видов, стороны которых, подвергаемые воздействию испытательного поля (включая соединительные кабели), могут быть полностью покрыты плоскостью однородного поля.

Калибровку испытательного поля проводят в отсутствие ИТС. Модуляцию сигнала в процессе калибровки не применяют, чтобы обеспечить правильные показания измерительной антенны (датчика). При калибровке определяют зависимость между напряженностью испытательного поля в плоскости однородного поля и мощностью сигнала, подаваемого на излучающую антенну. В процессе испытаний значение мощности сигнала, который должен быть подан на излучающую антенну на каждой частоте испытаний, рассчитывают с использованием этой зависимости и значений напряженности поля, соответствующих установленной степени жесткости испытаний. Калибровка поля действительна при условии идентичности параметров испытательной установки при калибровке поля и проведении испытаний ТС. Поэтому значения параметров испытательной установки (относящихся к излучающей антенне, усилителю, дополнительным поглощающим материалам, кабелям) должны быть зафиксированы. Важно зафиксировать точные положения излучающих антенн и кабелей (насколько это практически возможно). При проведении испытаний антенны и кабели должны быть размещены так же, как и при калибровке поля. Незначительные их смещения оказывают существенное влияние на испытательное поле.

Полная калибровка испытательного поля должна проводиться один раз в год, а также при каждом внесении изменений в конфигурацию безэховой камеры (перемещении радиопоглощающего материала, изменении состава оборудования и т. д.). Перед каждой группой испытаний необходимо проводить проверку калибровки испытательного поля (см. раздел 8).

Излучающую антенну размещают на таком расстоянии от ИТС, чтобы калибруемая плоскость однородного поля находилась в главном лепестке диаграммы направленности антенны. Антенна для измерения напряженности поля должна быть расположена на расстоянии не менее 1 м от излучающей антенны. Предпочтительное расстояние между излучающей антенной и плоскостью однородного поля должно быть 3 м. Это расстояние отсчитывают от центра биконической антенны, конца логопериодической антенны и плоскости раскрыва рупорной или волноводной 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 плоскостью однородного поля, преимущество имеют результаты испытаний, полученные при расстоянии 3 м.

Размеры плоскости однородного поля должны быть по меньшей мере 1,5х1,5 м, за исключением случаев, когда ИТС и соединительные кабели могут быть полностью "освещены" при использовании плоскости однородного поля меньших размеров. Минимальные размеры плоскости однородного поля должны быть 0,5х0,5 м.

Лицевая сторона ИТС, подвергаемого воздействию испытательного поля, должна совпадать с плоскостью однородного поля (см. 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 размеры стороны ИТС превышают 1,5х1,5 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.

Из-за отражений от пола в полубезэховой камере трудно установить однородное испытательное поле вблизи пластины заземления. Для решения этой проблемы размещают на пластине заземления дополнительный радиопоглощающий материал (см. рисунок 2).

Измерение напряженности поля в плоскости однородного поля проводят в точках измерительной сетки, разнесенных друг от друга на расстояние 0,5 м (см. рисунок 4, представляющий собой пример плоскости однородного поля размерами 1,5х1,5 м).

Испытательное поле считают однородным, если его напряженность, измеряемая в плоскости однородного поля для 75% поверхности (например в 12 точках измерения из 16 для плоскости однородного поля размерами 1,5х1,5 м), находится в пределах от 0 дБ до плюс 6 дБ от заданного значения. Для минимальных размеров плоскости однородного поля 0,5х0,5 м отклонения измеренной напряженности поля в четырех точках калибровочной сетки от заданной величины должны быть в указанных выше пределах.

Примечание - Для различных частот в пределах указанных отклонений могут находиться результаты измерений, полученные в различных точках измерительной сетки.

Отклонение от 0 дБ до плюс 6 дБ установлено с тем, чтобы напряженность поля не была ниже номинальной. Значение 6 дБ выбрано как минимально достижимое для практически применяемых средств испытаний.

На частотах испытаний менее 1 ГГц допускают отклонение более плюс 6 дБ, но не более плюс 10 дБ для 3% частот, проверяемых при испытаниях (отклонение менее 0 дБ не допускают). При этом значения отклонений должны быть отражены в протоколе испытаний. В случае расхождений результатов испытаний, полученных при различных отклонениях напряженности поля, преимущество имеют результаты испытаний, полученные при отклонениях от 0 дБ до плюс 6 дБ.

В случае если лицевая сторона ИТС, подвергаемая воздействию испытательного поля, имеет размеры более 1,5х1,5 м и метод полного облучения (см. 3.9) (предпочтительный метод облучения) не может быть применен из-за отсутствия плоскости однородного поля достаточных размеров, ИТС облучают в серии испытаний с применением метода частичного облучения.

Для применения метода частичного облучения:

- калибровку испытательного поля допускается проводить при различных положениях излучающей антенны с тем, чтобы обеспечить покрытие всей лицевой поверхности ИТС плоскостью однородного поля в серии испытаний. Испытания ИТС в этом случае следует проводить при последовательном расположении антенны в каждом из этих положений;

- ИТС допускается перемещать при испытаниях так, чтобы каждая часть его лицевой поверхности находилась в пределах плоскости однородного поля во время, как минимум, одного из испытаний.

Примечание - При размещении антенны в каждом из выбранных положений должна быть проведена полная калибровка испытательного поля.

Требования к плоскости однородного поля и применимости методов полного облучения, частичного облучения и независимых окон приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Требования к плоскости однородного поля и применимости методов полного облучения, частичного облучения и независимых окон

Если в полосе частот от 1 до 6 ГГц требования к однородности испытательного поля, установленные в настоящем разделе, могут быть выполнены только на частотах не выше конкретной частоты, например если ширина диаграммы направленности излучающей антенны недостаточна для облучения всей поверхности ИТС, то для более высоких частот применяют метод независимых окон по приложению И.

Калибровку поля в безэховых и полубезэховых камерах следует проводить с помощью измерительной установки, приведенной на рисунке 7. Калибровку всегда следует проводить при немодулированной несущей для горизонтальной и вертикальной поляризаций испытательного поля в соответствии со значением шага изменения частоты, указанным в разделе 8. Значение напряженности поля при калибровке должно быть по крайней мере в 1,8 раза больше значения напряженности поля, которое будет воздействовать на ТС при проведении испытаний, чтобы обеспечить прохождение через усилители модулированного сигнала в отсутствие насыщения.

Если обозначить напряженность поля при калибровке через , то напряженность испытательного поля не должна превышать .