ГОСТ Р 51318.22-2006 (СИСПР 22:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование информационных технологий. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений

Приложение Е
(справочное)

Обоснование методов измерения ИРП на портах связи

Е.1 Нормы

Нормы напряжения и тока ИРП на портах связи установлены для суммарного общего несимметричного полного сопротивления, модуль которого равен 150 Ом, представляющего собой нагрузку порта, связанного во время измерений с подключаемым оборудованием. Такое нормирование необходимо для получения воспроизводимых результатов измерений независимо от неопределенного общего несимметричного полного сопротивления на портах подключаемого оборудования и ИО.

В общем случае суммарное общее несимметричное полное сопротивление, которое ИО "видит" на порте, связанном с подключаемым оборудованием, не может иметь конкретного значения, если не используется УСР/ЭПСС. Например, если ПО расположено вне экранированного испытательного помещения, общее несимметричное полное сопротивление для порта связи ИО может быть определено как сопротивление проходного фильтра между измерительной установкой и окружающей обстановкой. Фильтр типа П имеет низкое общее несимметричное полное сопротивление, тогда как фильтр типа Т имеет высокое общее несимметричное полное сопротивление.

Не существует УСР/ЭПСС для всех типов кабелей, используемых ОИТ. Поэтому должны быть предусмотрены альтернативные методы испытаний, при которых УСР/ЭПСС не используются.

При измерениях ИРП на порте связи к порту ИО подсоединяется только один кабель, как показано на рисунках В.1-В.4. Обычно в ИО имеются и другие порты. В большинстве случаев ИО подключают к электрической сети. Общее несимметричное сопротивление других соединений (включая возможное соединение с заземлением), а также наличие или отсутствие этих соединений во время испытаний может значительно повлиять на результаты измерений. В частности это относится к ИО небольших размеров. Следовательно, общее несимметричное сопротивление других соединений должно быть зафиксировано во время испытаний оборудования небольших размеров. Кроме испытуемого порта, достаточно подключить хотя бы к двум дополнительным портам нагрузки с общим несимметричным сопротивлением 150 Ом. Для этих целей могут быть использованы ЭПСС или УСР с портом измерения радиочастотного напряжения, нагруженным сопротивлением 50 Ом.

Устройства связи/развязки, применяемые с неэкранированными симметричными парами, также должны имитировать затухание продольного перехода, типичное для кабелей самой низкой категории (наихудшее ) для испытуемого порта связи. Введение этого требования объясняется тем, что необходимо учитывать преобразование полезного симметричного сигнала в общий несимметричный сигнал, который может увеличивать излучение ИРП при применении ИО в реальных условиях. Асимметрия относительно земли вводится в ЭПСС намеренно, чтобы получить заданное значение . Вводимая в ЭПСС асимметрия относительно земли может усилить или исключить асимметрию ИО. Для определения максимальной эмиссии помех и оптимизации повторяемости испытаний проводят повторные испытания с заданным и введением асимметрии в каждом проводе симметричной пары при использовании ЭПСС, соответствующего требованиям 9.6.2.

Поскольку асимметрия в каждой симметричной паре способствует увеличению эмиссии кондуктивных ИРП, необходимо учитывать все комбинации асимметрии для всех симметричных пар.

Для одной симметричной пары указанное влияние незначительно, так как два провода идут в противоположных направлениях. Для двух симметричных пар число комбинаций нагрузки, влияющих на (т.е. конфигураций при испытаниях) равно четырем. Для четырех симметричных пар число комбинаций возрастает до 16. Учет указанных комбинаций значительно влияет на время испытаний. При этом испытания должны проводиться с особой тщательностью и соответствующим образом документироваться.

Порт измерения радиочастотного напряжения УСР/ЭПСС, не подключенный к измерителю ИРП, должен быть нагружен на сопротивление 50 Ом.

Преимущества и недостатки методов измерения общего несимметричного напряжения и общего несимметричного тока ИРП, указанных в приложении В, приведены таблице Е.1.

Таблица Е.1 - Преимущества и недостатки методов измерений, установленных в приложении В

Е.2 Комбинация из токосъемника и емкостного пробника напряжения

Преимущество метода, установленного в В.1.3, заключается в том, что он не требует "вмешательства" в конструкцию для всех типов кабелей. Однако если общее несимметричное сопротивление, создаваемое ПО для порта ИО, не равняется 150 Ом, то использование метода по В.1.3 обычно приводит к завышенным результатам измерений ИРП, но никогда к заниженным (наихудший случай оценки помех).

Е.3 Основные положения по конструкции емкостного пробника напряжения

Применение емкостного пробника напряжения для измерения общего несимметричного напряжения ИРП показано на рисунке В.3. Существуют два подхода к конструкции емкостного пробника напряжения. Для любого из них при наличии общего несимметричного полного сопротивления, равного 150 Ом, емкость пробника напряжения установленного на кабеле, соединенном с портом ИО, будет являться параллельной нагрузкой по отношению к общему несимметричному полному сопротивлению 150 Ом.

Емкость пробника по отношению к кабелю, подсоединенному к порту ИО, должна быть приблизительно равна 5 пФ.

Первый подход к конструкции емкостного пробника напряжения предполагает создание пробника в качестве устройства, работа которого основана на использовании физического удаления от кабеля, подсоединенного к порту ИО, для получения нагрузки менее 5 пФ. Этот тип емкостного пробника напряжения приведен в [6], пункт 5.2.2.

Второй подход к конструкции емкостного пробника напряжения использует емкостное устройство связи, которое максимально приближено к кабелю, подсоединенному к порту ИО (фактически это устройство находится в физическом контакте с изоляцией кабеля). Стандартный осциллографический пробник напряжения, сопротивлением более 10 МОм и емкостью менее 5 пФ, устанавливают последовательно с емкостным устройством связи. Теоретически на емкость пробника по отношению к кабелю, подсоединенному к порту ИО, емкостное устройство связи не должно оказывать влияния. На практике из-за физических размеров емкостного устройства связи параллельно с емкостью пробника возникает значительная паразитная емкость. В этом случае общая емкость нагрузки будет больше емкости пробника, и требование иметь параллельную нагрузку емкостью менее 5 пФ не будет выполнено. При использовании этого метода емкость нагрузки необходимо проверять измерениями. Емкость нагрузки определяют измерителем емкости, который должен работать в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц. Емкость нагрузки измеряют между кабелем, соединенным с портом ИО (все провода кабеля соединяются вместе в точке соединения с измерителем) и пластиной заземления. При измерениях емкости нагрузки должен использоваться тот же тип кабеля, что и при измерении кондуктивных ИРП.

Примечание - Неопределенность измерений будет наименьшей, если длина кабеля между ИО и ПО менее 1,25 м. При больших длинах кабелей могут образоваться стоячие волны, оказывающие негативное влияние на измерения напряжения и тока. При использовании длинных кабелей, если не могут быть соблюдены нормы напряжения и силы тока, рекомендуется использовать метод измерения мощности, установленный в В.1.5.

Е.4 Комбинирование норм напряжения и тока

Если суммарное общее несимметричное полное сопротивление не равно 150 Ом, проводить измерения только напряжения или силы тока из-за значительной неопределенности измерений, обусловленной неизвестными общими несимметричными сопротивлениями, не допускается. Однако если измеряют и напряжение и силу тока при одновременном применении норм напряжения и силы тока, то в результате получают оценку наихудшего случая эмиссии помех, рассматриваемого ниже.

Основная схема измерений, применительно к которой в настоящем стандарте установлены нормы общего несимметричного напряжения и тока ИРП, приведена на рисунке Е.1. Схемы любых измерений сравнивают с этой схемой.

ИО - испытуемое оборудование; - общее несимметричное полное сопротивление ИО;
  - напряжение источника ИРП; - общее несимметричное напряжение ИРП на порте связи;
  - общий несимметричный ток ИРП на порте связи; - общее несимметричное полное
сопротивление нагрузки

Рисунок Е.1 - Основная схема рассмотрения норм ИРП при заданном значении суммарного общего
несимметричного полного сопротивления, равном 150 Ом