Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909-4-3:2015 quy định phương pháp đo và thử nghiệm khả năng miễn nhiễm của thiết bị điện và điện tử đối với năng lượng phát xạ điện từ. Tiêu chuẩn này quy định các mức thử và các quy trình thử cần thiết.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7909-4-3:2015 IEC 61000-4-3:2010 TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-3: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - THỬ MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BỨC XẠ TẦN SỐ VÔ TUYẾN Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing and measurement techniques - Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test Lời nói đầu TCVN 7909-4-3 : 2015 xây dựng sở rà soát, cập nhật Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 82414-3 : 2009 “ Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-3: Phương pháp đo thử - Miễn nhiễm nhiễu phát xạ tần số vơ tuyến” TCVN 7909-4-3 : 2015 hồn tồn tương đương IEC 61000-4-3 : 2010 TCVN 7909-4-3 : 2015 Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện biên soạn, Bộ Thông tin truyền thông đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-3: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - THỬ MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI TRƯỜNG ĐIỆN TỪ BỨC XẠ TẦN SỐ VÔ TUYẾN Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing and measurement techniques Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp đo thử nghiệm khả miễn nhiễm thiết bị điện điện tử lượng phát xạ điện từ Tiêu chuẩn quy định mức thử quy trình thử cần thiết Tiêu chuẩn đưa chuẩn chung để đánh giá khả miễn nhiễm thiết bị điện điện tử chịu ảnh hưởng trường điện từ phát xạ tần số vơ tuyến CHÚ THÍCH 1: Tiêu chuẩn tiêu chuẩn EMC dùng cho quan quản lý chất lượng sản phẩm Các quan có trách nhiệm định việc có áp dụng tiêu chuẩn đo thử miễn nhiễm hay khơng, áp dụng, họ có trách nhiệm định mức thử phù hợp tiêu chí chất lượng Tiêu chuẩn đề cập đến phép thử miễn nhiễm liên quan đến việc bảo vệ chống lại ảnh hưởng trường điện từ tần số vô tuyến từ nguồn Một số quy định riêng xác định để bảo vệ chống lại phát xạ tần số vô tuyến từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát RF khác CHÚ THÍCH 2: Các phương pháp thử tiêu chuẩn nhằm xác định mức độ ảnh hưởng nhiễu phát xạ tới thiết bị kiểm tra Sự mô phép đo mức nhiễu phát xạ tiêu chuẩn chưa đủ xác thỏa đáng để đánh giá cách định lượng ảnh hưởng Các phương pháp thử xây dựng với mục đích đảm bảo khả tái tạo lại kết quả, với thiết bị thử khác nhau, phân tích định tính ảnh hưởng Tiêu chuẩn đưa phép thử độc lập Không sử dụng phép thử khác để thay cần đánh giá tuân thủ theo quy định tiêu chuẩn Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tiêu chuẩn viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viễn dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) [1] IEC 60050 (161), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electromagnetic Compatibility (Từ vựng kỹ thuật điện tử quốc tế - Chương 161: Tương thích điện từ) [2] IEC 61000-4-6, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-6: Testing and measurement techniques - Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-6: Phương pháp đo thử - Miễn nhiễm nhiễu dẫn tần số vô tuyến) Thuật ngữ định nghĩa 3.1 Điều chế biên độ (amplitude modulation) Quá trình biến đổi biên độ sóng mang theo thay đổi tín hiệu 3.2 Buồng khơng phản xạ (anechoic chamber) Buồng có vỏ chắn mà mặt phủ vật liệu hấp thụ sóng vơ tuyến để giảm phản xạ 3.2.1 Buồng khơng phản xạ hồn tồn (fully anechoic chamber) Buồng có vỏ chắn, bề mặt bên phủ hoàn toàn vật liệu hấp thụ 3.2.2 Buồng bán phản xạ (semi anechoic chamber) Buồng có vỏ chắn, bề mặt bên phủ vật liệu hấp thụ ngoại trừ mặt sàn (có thể mặt phản xạ) 3.2.3 Buồng bán phản xạ cải tiến (modified semi-anechoic chamber) Buồng bán phản xạ có thêm hấp thụ đặt mặt sàn 3.3 Anten (antenna) Thiết bị có chức phát xạ lượng tần số vô tuyến vào không gian từ nguồn tín hiệu điện thu tín hiệu trường điện từ tới chuyển đổi thành tín hiệu điện 3.4 Balun (balun) Thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện áp khơng cân thành tín hiệu điện áp cân ngược lại [IEV 161-04-34] 3.5 Sóng liên tục (CW) (Continuous Waves) Sóng điện từ mà dao động liên tiếp đồng dạng điều kiện ổn định Sóng điện từ bị tạm ngắt điều chế để mang thông tin 3.6 Sóng điện từ (ElectroMagnetic (EM) Wave) Năng lượng phát xạ tạo dao động hạt mang điện, đặc tính hóa dao động trường điện từ 3.7 Trường xa (far field) Vùng mà mật độ thơng lượng công suất từ anten tuân theo luật nghịch đảo bình phương khoảng cách Với anten lưỡng cực trường xa tương ứng với khoảng cách lớn bước sóng phát xạ / , 3.8 Cường độ trường (field strength) Khái niệm “cường độ trường” áp dụng cho phép đo thực trường xa Phép đo thành phần điện thành phần từ trường biểu diễn theo đơn vị V/m, A/m, W/m2 (bất kỳ đơn vị biểu đổi thành đơn vị khác công thức) CHÚ THÍCH: Với phép đo thực trường gần, khái niệm “cường độ điện trường” “cường độ từ trường” sử dụng tương ứng với phép đo trường điện hay trường từ Trong vùng trường gần mối quan hệ cường độ điện trường, cường độ từ trường khoảng cách phức tạp khó dự đốn, việc xác định tuỳ thuộc vào cấu hình đặc trưng đối tượng kiểm tra Thường xác định mối quan hệ pha không gian thời gian thành phần khác trường phức hợp tương tự xác định mật độ thông lượng công suất trường 3.9 Băng tần (frequency band) Dải tần số vô tuyến điện liên tục giới hạn hai tần số xác định 3.10 Ec Cường độ trường áp dụng cho việc hiệu chuẩn 3.11 Et Cường độ trường sóng mang áp dụng cho đo thử 3.12 Rọi toàn phần (full illumination) Phương pháp thử bề mặt EUT kiểm tra vừa khít hồn tồn với vùng trường đồng 3.13 Thiết bị mang người (human body mounted equipment) Tất thiết bị mang theo người sử dụng, ví dụ thiết bị bỏ túi, thiết bị điện tử phụ trợ kèm theo thiết bị điện tử cấy ghép vào thể 3.14 Phương pháp cửa sổ độc lập (independent windows method) Phương pháp thử (sử dụng vùng trường đồng có kích thước 0,5 m x 0,5 m) bề mặt thử EUT khơng trùng khít hồn tồn vùng trường đồng Có thể áp dụng phương pháp thử tần số thử GHz 3.15 Trường cảm ứng (induction field) Trường điện và/ trường từ khoảng cách d < /2 , nguồn phải nhỏ nhiều so với khoảng cách d bước sóng Kích thước vật lý 3.16 Thiết bị phát xạ tần số vơ tuyến có chủ định (intentional RF emitting device) Thiết bị phát xạ tần số vô tuyến có chủ định thiết bị phát trường điện từ cách có chủ định Ví dụ máy điện thoại di động số thiết bị phát khác 3.17 Đẳng hướng (isotropic) Đẳng hướng nghĩa có giá trị tất hướng 3.18 Giá trị RMS cực đại (maximum RMS value) Giá trị RMS ngắn hạn lớn tín hiệu tần số vô tuyến (RF) điều chế khoảng thời gian quan sát chu kỳ điều chế Giá trị RMS ngắn hạn xác định qua chu kỳ sóng mang đơn Ví dụ Hình 1b), điện áp RMS cực đại là: Vmax imumRMS Vp p / 2 1,8 V 3.19 Điều chế đường bao thay đổi (non-constant envelope modulate) Phương thức điều chế RF biên độ sóng mang thay đổi chậm theo thời gian so sánh với chu kỳ thân sóng mang Ví dụ chế điều biên thông thường TDMA 3.20 Pc Công suất cần để thiết lập việc hiệu chuẩn cường độ trường 3.21 Rọi phần (partial illumination) Phương pháp thử sử dụng vùng trường đồng định cỡ tối thiểu 1,5 m x 1,5 m bề mặt EUT kiểm tra khơng vừa khít hồn tồn vùng trường đồng Có thể áp dụng phương pháp thử tần số 3.22 Phân cực (polarization) Sự định hướng véctơ trường điện trường phát xạ 3.23 Buồng có vỏ chắn (shielded enclosure) Buồng có vỏ kim loại đặc dạng lưới, thiết kế riêng để cách ly bên buồng với môi trường điện từ bên ngồi Mục đích ngăn trường điện từ bên làm suy giảm chất lượng phép thử ngăn phát xạ bên gây nhiễu làm ảnh hưởng đến hoạt động bên 3.24 Quét (sweep) Sự thay đổi tần số liên tục theo bước dải tần số 3.25 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) (Time Division Multiple Access) Phương thức đa truy nhập kênh tần số chia thành số hữu hạn khe thời gian Mỗi kênh liên lạc ấn định khe thời gian số chiếm suốt thời gian liên lạc 3.26 Thiết bị thu phát (transceiver) Thiết bị tổ hợp hai chức thu phát vô tuyến 3.27 Vùng trường đồng UFA (Uniform Field Area) Một mặt phẳng trường thẳng đứng mặt lý thuyết sử dụng hiệu chuẩn trường biến thiên trường thấp mức chấp nhận Mục đích hiệu chuẩn trường đảm bảo tính hợp lệ kết phép thử, xem 6.2 Tổng quan Đa số thiết bị điện tử, theo vài cách đó, bị ảnh hưởng xạ điện từ Bức xạ thông thường tạo nguồn điện từ có mục đích sử dụng chung máy thu phát sóng vơ tuyến cầm tay nhỏ sử dụng nhân viên an ninh, bảo dưỡng, vận hành, máy thu phát truyền hình phát trạm cố định, máy thu phát vô tuyến xe cộ từ nhiều loại nguồn điện từ công nghiệp Trong năm gần đây, có gia tăng đáng kể việc sử dụng máy điện thoại vô tuyến thiết bị phát xạ RF khác hoạt động tần số khoảng 0,8 GHz GHz Rất nhiều thiết bị sử dụng kỹ thuật điều chế đường bao thay đổi (như TDMA), xem 5.2 Bên cạnh lượng điện từ tạo cách có tính tốn, có xạ gây thiết bị máy hàn, thyristor, đèn huỳnh quang, tải cảm ứng hoạt động chuyển mạch Phần lớn can nhiễu thể nhiễu dẫn điện liên quan đến phần khác tiêu chuẩn IEC 61000-4 Các phương pháp thực để ngăn chặn hiệu ứng từ trường điện từ thông thường làm giảm hiệu ứng từ nguồn Môi trường điện từ định cường độ trường điện từ Không dễ dàng đo cường độ trường thiếu thiết bị đo tinh xảo không dễ tính tốn cường độ trường phương trình công thức cổ điển ảnh hưởng cấu trúc xung quanh trạng thái gần kề thiết bị khác làm méo và/hoặc phản xạ sóng điện từ Mức thử Các mức thử quy định Bảng Bảng - Các mức thử liên quan tới mục đích chung, máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát tần số vô tuyến Mức Cường độ trường thử, V/m 1 3 10 30 x Đặc biệt CHÚ THÍCH: x mức thử mở cường độ trường kết hợp giá trị Mức cho tiêu kỹ thuật thiết bị Tiêu chuẩn không đưa mức thử đơn lẻ áp dụng cho toàn dải tần Vì phải lựa chọn mức thử thích hợp cho dải tần để thử dải tần cần thử Xem Phụ lục E hướng dẫn để lựa chọn mức thử Trong Bảng 1, cột cường độ trường giá trị tín hiệu sóng mang chưa điều chế Với mục đích thực phép thử thiết bị, tín hiệu sóng mang điều chế biên độ với độ sâu điều chế 80 % sóng hình sin tần số kHz (xem Hình 1) để mơ ảnh hưởng thực Điều mơ tả chi tiết trình tự thực phép thử 5.2 Các mức thử với mục đích chung Các phép thử thực liên tục toàn dải tần từ 80 MHz đến 000 MHz CHÚ THÍCH 1: Cơ quan quản lý chất lượng sản phẩm định chọn tần số chuyển đổi thấp cao 80 MHz tiêu chuẩn TCVN 8241-4-6 (IEC 61000-4-6) (xem Phụ lục G) CHÚ THÍCH 2: Cơ quan quản lý chất lượng sản phẩm chọn phương thức điều chế khác cho thiết bị cần thử CHÚ THÍCH 3: TCVN 8241-4-6 (IEC 61000-4-6) xác định phương pháp thử thiết lập tính miễn nhiễm thiết bị điện điện tử chống lại lượng điện từ xạ Tiêu chuẩn bao hàm tần số 80 MHz 5.3 Các mức thử liên quan đến việc bảo vệ chống nhiễu vô tuyến phát xạ từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát xạ tần số vô tuyến khác Các mức thử thực dải tần từ 800 MHz đến 960 MHz từ 1,4 GHz đến 6,0 GHz Các tần số băng tần lựa chọn để thử phải giới hạn nằm khoảng tần số mà máy điện thoại vô tuyến di động thiết bị phát tần số vơ tuyến có chủ định khác hoạt động Khơng thiết phải tiến hành phép thử cách liên tục toàn dải băng tần từ 1,4 GHz đến GHz Trong dải tần máy điện thoại vô tuyến di động thiết bị phát tần số vơ tuyến có chủ định hoạt động, áp dụng mức thử cụ thể dải tần hoạt động tương ứng Nếu sản phẩm chế tạo nhằm tuân thủ yêu cầu quốc gia đó, giảm dải tần thực phép thử từ 1,4 GHz tới 6,0 GHz xuống tới dải tần ấn định cho máy điện thoại di động số thiết bị phát tần số vơ tuyến có chủ định khác quốc gia Trong trường hợp dải tần thực phép thử phải ghi biên thử nghiệm CHÚ THÍCH 1: Phụ lục A giải thích việc định sử dụng điều chế sóng hình sin phép thử với mục đích bảo vệ chống nhiễu vô tuyến phát xạ từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát tần số vô tuyến có chủ định CHÚ THÍCH 2: Phụ lục E hướng dẫn lựa chọn mức thử CHÚ THÍCH 3: Các dải tần phép thử Bảng dải tần thường ấn định cho máy điện thoại vô tuyến số (Phụ lục G liệt kê tần số ấn định cho máy điện thoại vô tuyến số biết cho thời điểm xuất tiêu chuẩn này) CHÚ THÍCH 4: Các ảnh hưởng tần số 800 MHz chủ yếu từ hệ thống điện thoại vô tuyến thiết bị phát tần số vơ tuyến có chủ định Các hệ thống khác hoạt động dải tần này, ví dụ mạng LAN vơ tuyến hoạt động tần số 2,4 GHz tần số cao hơn, thường có cơng suất thấp (điển hình thấp 100 mW), thiết bị khơng gây vấn đề nghiêm trọng Thiết bị thử Các loại thiết bị sau khuyến nghị sử dụng phép thử: - Buồng không phản xạ: phải có kích thước phù hợp để trì trường đồng theo kích thước liên quan đến thiết bị kiểm tra (EUT) Có thể sử dụng mặt hấp thụ phụ trợ để giảm phản xạ buồng đo khơng phủ hồn tồn vật liệu hấp thụ - Các lọc EMI: phải đảm bảo lọc không gây hiệu ứng cộng hưởng phụ đường dây nối tới - Máy phát tín hiệu RF: có băng tần đáp ứng yêu cầu cho phép điều biên sóng hình sin tần số kHz với độ sâu điều chế 80 % Máy phát tín hiệu RF điều khiển tay (ví dụ tần số, biên độ, hệ số điều chế), trường hợp máy phát tổng hợp RF, máy phát phải có khả lập trình theo kích thước bước phụ thuộc tần số lập trình theo thời gian dừng Nếu cần thiết phải sử dụng lọc thông thấp lọc thông dải để ngăn ảnh hưởng nhiễu hài - Các khuếch đại cơng suất: để khuếch đại tín hiệu (khơng điều chế có điều chế) cung cấp cho thiết bị anten đến mức trường cần thiết Các hài khuếch đại công suất tạo phải đảm bảo cường độ trường đo vùng trường đồng tần số hài phải thấp tối thiểu dB so với cường độ trường tần số sở (xem Phụ lục D) - Các anten tạo trường (xem Phụ lục B): anten nón kép, anten loga chu kỳ, anten loa anten phân cực tuyến tính có khả thỏa mãn yêu cầu tần số - Bộ cảm biến trường đẳng hướng khuếch đại ghép quang điện có đủ khả miễn nhiễm trường đo, có đường nối sợi quang tới thiết bị thị bên ngồi buồng đo Cũng sử dụng đường truyền tín hiệu khác với lọc thích hợp Phụ lục I trình bày phương pháp hiệu chỉnh đầu dò trường E - Thiết bị phụ trợ để ghi mức công suất cần thiết cường độ trường theo yêu cầu để điều khiển việc tạo mức cường độ trường cho phép thử Cần phải ý để đảm bảo miễn nhiễm đủ cho thiết bị phụ trợ 6.1 Mô tả phương tiện thử Do độ lớn cường độ trường tạo ra, nên phép thử phải thực buồng có vỏ chắn tuân thủ theo quy định luật quốc tế quốc gia khác để không gây can nhiễu tới hệ thống thông tin vơ tuyến Ngồi ra, hầu hết thiết bị đo sử dụng để thu thập liệu nhạy với trường điện từ xung quanh tiến hành phép thử miễn nhiễm, nên buồng có vỏ chắn tạo “hàng rào” cần thiết EUT thiết bị đo Phải đảm bảo việc đấu nối dây qua buồng có vỏ chắn làm suy giảm đáng kể nhiễu dẫn nhiễu phát xạ trì tính ngun vẹn cơng suất đáp ứng tín hiệu EUT Thiết bị thử bao gồm buồng thử có vỏ chắn có phủ chất hấp thụ, buồng thử phải đủ lớn để chứa EUT cho phép kiểm soát cường độ trường Các buồng thử bao gồm loại buồng không phản xạ buồng bán phản xạ cải tiến ví dụ Hình Các buồng có vỏ chắn phải chứa thiết bị tạo trường, thiết bị giám sát thiết bị kích hoạt EUT Buồng khơng phản xạ thường có hiệu tần số thấp nên phải đặc biệt quan tâm đến tính đồng trường tần số Hướng dẫn cụ thể cho Phụ lục C 6.2 Hiệu chuẩn trường điện từ Mục đích việc hiệu chuẩn trường đảm bảo tính đồng trường mẫu thử đề đảm bảo có kết thử xác Tiêu chuẩn sử dụng khái niệm vùng trường đồng (UFA, xem Hình 3), UFA mặt phẳng thẳng đứng giả thuyết trường, chênh lệch nhỏ chấp nhận Trong thủ tục (hiệu chuẩn trường) thông thường, phải chứng minh khả phương tiện thử thiết bị thử để tạo vùng trường đồng Khi đó, có sở liệu để thiết lập cường độ trường theo yêu cầu phục vụ phép thử miễn nhiễm Hiệu chuẩn trường coi đạt bề mặt riêng lẻ (kể cáp) EUT nằm hoàn toàn vùng bao phủ UFA Thực hiệu chuẩn trường mà khơng có EUT (xem Hình 3) Trong thủ tục này, xác định mối quan hệ cường độ trường nằm UFA công suất đặt vào anten Trong thử, tính cơng suất u cầu dựa vào mối quan hệ giá trị cường độ trường mục tiêu Hiệu chuẩn coi đạt cấu hình phép thử khơng thay đổi tồn phép thử, phải ghi lại cấu hình hiệu chuẩn (anten, vật liệu hấp thụ phụ trợ, cáp ) Vị trí xác anten phát dây cáp phải ghi thành văn Vì chí dịch chuyển nhỏ gây ảnh hưởng đáng kể đến trường, phải tiến hành phép thử miễn nhiễm với vị trí giống hiệu chuẩn Công việc hiệu chuẩn trường đầy đủ cần tiến hành hàng năm có thay đổi cấu hình vỏ chắn (như đặt lại hấp thụ, di chuyển vùng đồng nhất, thay đổi thiết bị ) Trước đợt đo thử (xem điều 8) phải kiểm tra hợp lệ việc hiệu chuẩn Anten phát phải đặt khoảng cách đủ để UFA nằm gọn độ rộng búp trường phát Bộ cảm biến trường phải đặt cách anten phát m Khoảng cách 3m anten phát UFA xem thích hợp (xem Hình 3) Kích thước tính từ tâm anten nón kép từ đầu mút phía trước anten loga chu kỳ anten kết hợp, từ gờ trước anten loa anten dẫn sóng đỉnh Biên thử nghiệm hồ sơ hiệu chuẩn phải ghi lại khoảng cách Trừ EUT dây dẫn rọi tồn phần bên bề mặt nhỏ, kích thước tối thiểu UFA phải 1,5 m x 1,5 m với cạnh độ cao 0,8 m mặt đất Kích thước UFA khơng nhỏ 0,5 m x 0,5 m Khi thực phép thử miễn nhiễm, bề mặt chiếu xạ EUT phải trùng khớp với mặt phẳng UFA (xem Hình Hình 6) Trong trường hợp khắc nghiệt, EUT dây dẫn phải thử gần với sàn (mặt đất chuẩn), cường độ trường ghi độ cao 0,4 m Dữ liệu phải ghi lại hồ sơ hiệu chuẩn không dùng xem xét thích hợp thiết bị thử sở liệu hiệu chuẩn Do phản xạ mặt sàn buồng bán phản xạ nên khó để thiết lập trường đồng gần với mặt đất chuẩn Để giải vấn đề này, phủ lên mặt đất chuẩn vật liệu hấp thụ phụ thêm (xem Hình 2) Vùng trường đồng chia thành mắt lưới với khoảng cách mắt lưới 0,5 m (xem ví dụ Hình với vùng trường đồng có kích thước 1,5 m x 1,5 m) Tại tần số, trường coi đồng số điểm mắt lưới có biên độ trường nằm khoảng từ -0 dB tới +6 dB giá trị danh định 75 % (ví dụ có 12 16 điểm đo trường đồng kích thước 1,5 m x 1,5 m nằm dung sai cho phép) Đối với vùng trường đồng có kích thước 0,5 m x 0,5 m cường độ trường tất điểm mắt lưới phải nằm mức dung sai CHÚ THÍCH 1: Tại tần số khác nhau, điểm đo khác nằm mức dung sai cho phép Để đảm bảo cường độ trường không nằm mức danh định, mức dung sai phải khoảng từ -0 dB tới +6 dB mức giá trị tối thiểu phải đạt thiết bị đo thử thực tế Ở dải tần GHz, cho phép mức dung sai lớn +6 dB đến +10 dB không nhỏ -0 dB với tối đa 3% tần số phép thử Mức dung sai thực tế phép thử phải ghi biên thử nghiệm Trong trường hợp có khơng thống sử dụng mức dung sai từ -0 dB đến +6 dB Nếu mặt cần chiếu xạ EUT có kích thước lớn 1,5 m x 1,5 m kích thước vùng trường đồng khơng đáp ứng mặt cần chiếu xạ rọi loạt phép thử (rọi phần) Hoặc là: - thực hiệu chuẩn vị trí anten phát xạ khác để vùng đồng kết hợp lại bao phủ toàn bề mặt cần chiếu xạ EUT, phải tiến hành đo thử EUT với anten vị trí này; - dịch chuyển EUT đến vị trí khác để phần nằm trọn vùng đồng phép thử CHÚ THÍCH 2: Yêu cầu hiệu chuẩn tồn trường vị trí anten Bảng đưa khái niệm rọi toàn phần rọi phần cần áp dụng đâu Bảng - Yêu cầu vùng trường đồng trường hợp rọi toàn phần, rọi phần phương pháp cửa sổ độc lập Dải tần Yêu cầu kích thước UFA việc hiệu chuẩn EUT trùng khít hồn toàn UFA (rọi toàn phần phương pháp ưu tiên) Dưới GHz Kích thước UFA tối thiểu 0,5 m x 0,5 m Yêu cầu kích thước UFA việc hiệu chuẩn EUT khơng trùng khít hồn toàn UFA(rọi phần phương pháp cửa sổ độc lập - phương pháp thay thế) RỌI TỪNG PHẦN Kích thước UFA có cạnh bội Kích thước UFA tối thiểu 1,5 m x 1,5 m mắt lưới 0,5 m (ví dụ 0,5 m x 0,5 m; 0,5 Kích thước UFA có cạnh bội mắt m x 1,0 m; 1,0 m x 1,0 m ) lưới 0,5 m (ví dụ 1,5 m x 1,5 m; 1,5 m x 2,0 Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích m; 2,0 m x 2,0 m ) thước 0,5 mx0,5m Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích 75% điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn thước 0,5 m x 0,5 m tiêu kỹ thuật kích thước UFA lớn 75% điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn 0,5 m x 0,5 m Đối với UFA có kích tiêu kỹ thuật thước 0,5 m x 0,5 m 100 % điểm (cả điểm) phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật Trên GHz PHƯƠNG PHÁP CỬA SỔ ĐỘC LẬP Kích thước UFA tối thiểu 0,5 m x 0,5 m Cửa sổ 0,5 m x 0,5 m (xem Phụ lục H) Kích thước UFA có cạnh bội RỌI TỪNG PHẦN mắt lưới 0,5 m (ví dụ 0,5 m x 0,5 m; 0,5 m x 1,0 m; 1,0 m x 1,0 m ) Cửa sổ kích thước 1,5 m x 1,5 m lớn với số gia 0,5 m (ví dụ 1,5 m x 2,0 m; Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích 2,0 m x 2,0 m ) thước 0,5 m x 0,5 m Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích 75% điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn thước 0,5 m x 0,5 m tiêu kỹ thuật kích thước UFA lớn 0,5 m x 0,5 m Đối với UFA có kích 75% điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn thước 0,5 m x 0,5 m 100 % điểm tiêu kỹ thuật kích thước UFA lớn (cả điểm ) phải thỏa mãn tiêu kỹ 0,5 m x 0,5 m Đối với UFA có kích thước thuật 0,5 m x 0,5 m 100 % điểm (cả điểm) phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật Nếu yêu cầu điều thỏa mãn đến tần số giới hạn (cao GHz), ví dụ độ rộng búp sóng anten khơng đủ để rọi tồn EUT, tần số cao tần số đó, sử dụng phương pháp thay (phương pháp cửa sổ độc lập) mô tả Phụ lục H Nói chung thiết lập cấu hình thử phải thực hiệu chuẩn trường buồng không phản xạ buồng bán phản xạ mô tả Hình Phải ln ln thực hiệu chuẩn với sóng mang chưa điều chế phân cực ngang phân cực đứng theo bước Phải đảm bảo khuếch đại kiểm sốt điều chế khơng bị bão hòa q trình đo thử Thơng thường, để đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hòa q trình đo thử, phải tiến hành hiệu chuẩn trường với cường độ trường tối thiểu 1,8 lần cường độ trường cần đưa vào EUT Cường độ trường hiệu chuẩn biểu thị E c Chỉ sử dụng Ec hiệu chuẩn trường Cường độ trường thử Et khơng vượt q Ec/1,8 CHÚ THÍCH 3: Có thể sử dụng phương pháp khác để tránh bão hòa Dưới mô tả phương pháp hiệu chuẩn khác sử dụng vùng trường đồng có kích thước 1,5 m x 1,5 m (16 điểm mắt lưới) để ví dụ Các phương pháp tạo trường đồng 6.2.1 Phương pháp hiệu chuẩn cường độ trường không đổi Phải thiết lập đo cường độ trường không đổi trường đồng thông qua cảm biến trường (bộ cảm biến trường hiệu chuẩn) tần số điểm 16 điểm (xem Hình 4) sử dụng bước tần số điều 8, cách điều chỉnh công suất tương ứng Công suất cần để thiết lập cường độ trường theo yêu cầu phải đo theo dẫn Hình phải ghi lại theo dBm cho 16 điểm Đối với phân cực ngang phân cực đứng, thực bước sau: a) Đặt cảm biến trường 16 điểm lưới (xem Hình 4), điều chỉnh tần số đầu máy phát tín hiệu đến tần số thấp dải tần số đo thử (ví dụ 80 MHz) b) Điều chỉnh mức công suất đưa vào anten tạo trường cho đạt cường độ trường cường độ trường hiệu chuẩn yêu cầu Ec Ghi lại giá trị công suất đọc c) Tăng tần số với bước tăng tối đa % tần số d) Lặp lại bước b) c) tần số vượt tần số cao dải tần đo thử Cuối cùng, lặp lại bước b) tần số cao (ví dụ tần số GHz) e) Lặp lại bước a) đến d) điểm lưới Tại tần số: f) Sắp xếp 16 giá trị công suất đọc theo thứ tự tăng dần g) Bắt đầu từ giá trị cao kiểm tra xem có 11 giá trị sau có nằm dung sai từ - dB đến + dB giá trị hay không h) Nếu giá trị đọc không thỏa mãn dung sai từ - dB đến + dB, thực lại quy trình này, giá trị sau (chú ý có lần thực cho tần số) i) Dừng q trình có 12 giá trị nằm khoảng dB ghi lại giá trị công suất lớn giá trị Kí hiệu giá trị Pc j) Xác nhận hệ thống đo thử (ví dụ khuếch đại cơng suất) khơng trạng thái bão hòa Giả thiết chọn Ec 1,8 lần Et, thực bước sau tần số hiệu chuẩn: j-1) Giảm đầu máy phát tín hiệu 5,1 dB so với mức cần thiết lập để đạt công suất P c xác định bước (- 5,1 dB tương đương với Ec/1,8) j-2) Ghi lại giá trị công suất đưa vào anten j-3) Lấy Pc trừ giá trị công suất đo bước j-2) Nếu kết nằm khoảng 3,1 dB đến 5,1 dB khuếch đại khơng bị bão hòa hệ thống đo thử đủ tiêu chuẩn để thực phép thử Nếu kết nhỏ 3,1 dB chứng tỏ khuếch đại bị bão hòa, khơng thích hợp để thực phép thử CHÚ THÍCH 1: Nếu tần số cho trước, tỉ số E c Et R (dB), với R = 20 log(Ec/Et), công suất thử Pt = Pc - R (dB) Các số c t tương ứng với hiệu chuẩn đo thử Điều chế trường theo điều Ví dụ hiệu chuẩn mô tả D.4.1 CHÚ THÍCH 2: Phải đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hòa tần số Tốt kiểm tra khả nén dB khuếch đại Tuy nhiên, khả nén dB khuếch đại kiểm tra với tải 50 trở kháng anten sử dụng trình đo lại khác 50 Sự bão hòa hệ thống đo đảm bảo cách xác nhận điểm nén dB mô tả bước j) Để biết thêm thông tin xem Phụ lục D 6.2.2 Phương pháp hiệu chuẩn công suất không đổi Phải thiết lập đo cường độ trường trường đồng thông qua cảm biến trường (bộ cảm biến trường hiệu chuẩn) tần số điểm 16 điểm (xem Hình 4) sử dụng bước tần số điều 8, cách điều chỉnh công suất tương ứng Đo ghi lại giá trị công suất cần để thiết lập cường độ trường vị trí bắt đầu theo Hình Sử dụng công suất cho tất 16 vị trí Ghi giá trị cường độ trường công suất tạo điểm 16 điểm Thực bước sau trường hợp phân cực ngang phân cực đứng: a) Đặt cảm biến trường 16 điểm lưới (xem Hình 4), điều chỉnh tần số đầu máy phát tín hiệu đến tần số thấp dải tần số đo thử (ví dụ 80 MHz) b) Điều chỉnh mức công suất đưa vào anten phát cho giá trị cường độ trường E c (tính đến trường hợp trường đo thử điều chế) Ghi lại giá trị công suất cường độ trường đọc c) Tăng tần số với bước tăng tối đa % tần số d) Lặp lại bước b) c) tần số vượt tần số cao dải tần đo thử Cuối cùng, lặp lại bước b) tần số cao (ví dụ GHz) e) Dịch chuyển cảm biến đến vị trí khác lưới Tại tần số lặp lại bước từ a) đến d), sử dụng công suất ghi bước b) cho tần số ghi lại giá trị cường độ trường đọc f) Lặp lại bước e) cho điểm lưới Tại tần số: g) Sắp xếp 16 giá trị cường độ trường đọc theo thứ tự tăng dần h) Chọn giá trị cường độ trường làm chuẩn tính tốn độ lệch vị trí khác so với giá trị theo đơn vị dB i) Bắt đầu từ giá trị cường độ trường thấp kiểm tra xem có 11 giá trị nằm dung sai - dB đến + dB giá trị thấp hay khơng j) Nếu giá trị khơng thỏa mãn dung sai - dB đến + dB, thực lại quy trình này, giá trị đọc (chú ý thực lần cho tần số) k) Dừng q trình có 12 giá trị nằm khoảng dB từ giá trị lấy vị trí đạt giá trị cường độ trường nhỏ để làm chuẩn l) Tính tốn giá trị công suất cần để tạo cường độ trường theo yêu cầu vị trí chuẩn Ký hiệu công suất Pc m) Xác minh hệ thống đo thử (ví dụ khuếch đại cơng suất) khơng trạng thái bảo hòa Giả thiết chọn Ec 1,8 lần Et, thực bước sau tần số hiệu chuẩn: m-1) Giảm mức đầu máy phát tín hiệu 5,1 dB so với mức cần thiết lập để đạt công suất Pc xác định bước (- 5,1 dB tương đương với E c/1,8) m-2) Ghi lại giá trị công suất đưa vào anten; m-3) Lấy Pc trừ giá trị công suất đo bước m-2) Nếu kết nằm khoảng từ 3,1 dB đến 5,1 dB khuếch đại khơng bị bão hòa hệ thống đo thử đủ tiêu chuẩn để thực phép đo Nếu kết nhỏ 3,1 dB chứng tỏ khuếch đại bị bão hòa, khơng thích hợp để thực phép đo CHÚ THÍCH 1: Nếu tần số cho trước, tỉ số E c Et R (dB), với R = 20 log(Ec/Et), cơng suất đo thử Pt = Pc - R (dB) Các số c t tương ứng với hiệu chuẩn đo thử Điều chế trường theo điều Một ví dụ hiệu chuẩn mô tả D.4.2 CHÚ THÍCH 2: Phải đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hòa tần số Tốt kiểm tra khả nén dB khuếch đại Tuy nhiên, khả nén dB khuếch đại kiểm tra với tải 50 trở kháng anten sử dụng trình đo thử lại khác 50 Sự bão hòa của hệ thống đo thử đảm bảo cách xác nhận điểm nén dB mô tả bước m) Để biết thêm thông tin xem Phụ lục D Thiết lập phép thử Phải thực tất phép thử với cấu hình cho gần giống với cấu hình lắp đặt thực tế Việc dây phải tuân thủ hướng dẫn nhà sản xuất thiết bị lắp đầy đủ và nắp máy hướng dẫn sử dụng trừ có hướng dẫn khác Nếu thiết bị thiết kế để lắp tường, giá cabinet phải thực phép thử với cấu hình Khơng yêu cầu phải có mặt đất chuẩn kim loại phép thử Nếu cần giá đỡ mẫu thử, giá đỡ phải vật liệu phi kim loại, không dẫn điện Có thể sử dụng vật liệu có số điện môi thấp polystyrene cứng Tuy nhiên, việc nối đất thiết bị phải tuân thủ với khuyến nghị lắp đặt nhà sản xuất Nếu EUT bao gồm thành phần đặt sàn nhà để bàn phải ý đến vị trí tương đối xác thiết bị Các cấu hình EUT điển hình cho Hình Hình CHÚ THÍCH 1: Sử dụng giá đỡ khơng dẫn điện để tránh tiếp đất không chủ ý EUT méo trường Để đảm bảo không méo trường, giá đỡ phải khối phi dẫn, không sử dụng loại có lớp vỏ cách điện bên cấu trúc kim loại CHÚ THÍCH 2: Tại tần số cao (ví dụ cao GHz), bàn giá đỡ làm từ gỗ thủy tinh gia cố nhựa gây phản xạ Vì vậy, nên sử dụng vật liệu có số điện môi thấp polystyrene cứng để tránh ảnh hưởng đến trường hay làm suy giảm tính đồng trường 7.1 Bố trí thiết bị đặt bàn EUT đặt bàn khơng dẫn điện có độ cao 0,8 m Sau đó, thiết bị nối với dây nguồn dây tín hiệu tuân thủ theo hướng dẫn lắp đặt nhà sản xuất 7.2 Bố trí thiết bị đặt sàn nhà Thiết bị đặt sàn nhà để giá đỡ không dẫn điện cao mặt phẳng từ 0,05 m đến 0,15 m Sử dụng giá đỡ phi dẫn để ngăn ngừa tiếp đất ngẫu nhiên EUT không gây méo trường Để đảm bảo không méo trường, giá đỡ phải khối phi dẫn, không sử dụng loại có lớp vỏ cách điện bên cấu trúc kim loại Có thể bố trí thiết bị đặt sàn nhà bệ cao 0,8 m phi dẫn, tức thiết bị không q lớn, q nặng độ cao khơng gây nguy hiểm bố trí thiết bị Sự thay đổi phải ghi lại biên thử nghiệm CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng trục lăn phi dẫn giá đỡ từ 0,05 m đến 0,15 m Sau thiết bị nối với dây nguồn dây tín hiệu tuân thủ theo hướng dẫn lắp đặt nhà sản xuất 7.3 Bố trí dây Tại khu vực đo thử, phải bố trí cáp nối cáp tới EUT theo hướng dẫn sử dụng nhà sản xuất Phải tái tạo cấu hình cách sử dụng đặc thù thiết bị khả Phải sử dụng loại dây nối đầu nối theo định nhà sản xuất Nếu việc dây đến (hoặc từ) EUT khơng quy định, phải sử dụng dây dẫn song song khơng có vỏ chắn Nếu tiêu kỹ thuật nhà sản xuất yêu cầu độ dài dây nối nhỏ m phải tuân thủ độ dài quy định Nếu độ dài quy định lớn m khơng nhà sản xuất xác định độ dài cáp chọn phù hợp với thực tế lắp đặt điển hình Nếu có thể, tối thiểu m cáp phải phơi nhiễm trường điện từ Chiều dài thừa cáp kết nối phận EUT phải bố lại cho có độ tự cảm thấp gần đoạn cáp hình thành bó dài từ 30 cm đến 40 cm Nếu quan quản lý chất lượng sản phẩm quy định chiều dài thừa cáp phải tách riêng (ví dụ cáp khỏi vùng thử) phương pháp tách sử dụng phải không làm suy yếu hoạt động EUT 7.4 Bố trí thiết bị mang người Phép thử thiết bị mang người (xem định nghĩa 3.13) tương tự thiết bị để bàn Tuy nhiên, phép thử hay mức cần thiết khơng tính đến đặc tính thể người Vì lý này, nhà sản xuất cần hỗ trợ để xác định việc sử dụng mô thể người với đặc tính điện mơi tương ứng Quy trình thử Quy trình thử bao gồm: - kiểm tra điều kiện chuẩn phòng thử nghiệm; - kiểm tra sơ hoạt động xác thiết bị; - thực phép thử; - đánh giá kết 8.1 Điều kiện chuẩn phòng thử nghiệm Để giảm thiểu ảnh hưởng thông số môi trường đến kết phép thử, phải tiến hành phép thử điều kiện điện từ điều kiện khí hậu chuẩn xác định 8.1.1 8.1.2 8.1.1 Điều kiện khí hậu Trừ có quy định khác tiêu chuẩn sản phẩm, điều kiện mơi trường phòng thử nghiệm phải nằm giới hạn quy định cho hoạt động EUT thiết bị đo thử nhà sản xuất công bố Không thực đo thử độ ẩm tương đối cao đến mức gây ngưng tụ nước EUT thiết bị đo thử CHÚ THÍCH: trường hợp thấy có đủ chứng để chứng tỏ ảnh hưởng tượng bao hàm tiêu chuẩn bị ảnh hưởng điều kiện môi trường, cần thông báo lưu ý quan quản lý tiêu chuẩn 8.1.2 Điều kiện điện từ Điều kiện điện từ phòng thử nghiệm phải đảm bảo để EUT hoạt động chức để không ảnh hưởng đến kết phép thử 8.2 Thực phép thử Phép thử thực theo kế hoạch thử, kế hoạch thử phải bao gồm việc xác nhận tính EUT quy định tiêu kỹ thuật EUT thử điều kiện hoạt động bình thường Kế hoạch thử phải xác định được: - kích cỡ EUT; - điều kiện làm việc đặc trưng EUT; - EUT thử theo cách thiết bị để bàn, đặt sàn nhà tổ hợp hai; - thiết bị đặt sàn, xác định chiều cao giá đỡ; - loại phương tiện đo sử dụng vị trí anten phát xạ; - loại anten sử dụng; - dải tần số, thời gian dừng bước tần số; - kích thước hình dạng vùng trường đồng nhất; - có sử dụng phương pháp rọi phần hay không; Khái niệm cửa sổ Chia vùng hiệu chuẩn thành cửa sổ kích thước 0,5 m x 0,5 m Hiệu chuẩn tất cửa sổ chiếu xạ bề mặt EUT cáp thực tế (trong ví dụ này, cửa sổ từ tới sử dụng cho hiệu chuẩn đo thử) Hình H.1b - Chia cửa sổ thiết bị đặt sàn Hình H.1 - Ví dụ phân chia vùng hiệu chuẩn thành cửa sổ 0,5 m x 0,5 m Hình H.2 - Ví dụ chiếu rọi cửa sổ liền kề PHỤ LỤC I (Tham khảo) PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHUẨN ĐẦU DÒ TRƯỜNG E I.1 Tổng quan Đầu dò trường E có dải tần dò băng rộng đáp ứng động lớn sử dụng rộng rãi thủ tục hiệu chuẩn trường đồng phù hợp với IEC 61000-4-3 Xét theo khía cạnh khác, chất lượng hiệu chuẩn đầu dò trường ảnh hưởng trực tiếp đến quỹ không đảm bảo đo phép thử miễn nhiễm xạ Nói chung, đầu dò định cho cường độ trường tương đối thấp, ví dụ cường độ trường từ V/m đến 30 V/m, hiệu chuẩn trường đồng phù hợp với IEC 61000-4-3 Vì vậy, việc hiệu chuẩn đầu dò trường E tuân thủ theo quy định IEC 61000-4-3 phải xem xét đến dải động dải tần chủ định Hiện nay, kết hiệu chuẩn đầu dò cho kết khác đầu phòng thử nghiệm khác hiệu chuẩn Vì phải quy định điều kiện mơi trường phương pháp hiệu chuẩn đầu dò trường Phụ lục đưa thông tin liên quan đến việc hiệu chuẩn đầu sử dụng theo IEC 61000-4-3 Đối với dải tần cao từ vài trăm MHz đến GHz, cách sử dụng anten horn có độ tăng ích chuẩn để tạo trường chuẩn bên buồng đo không phản xạ phương pháp hiệu chuẩn đầu rò sử dụng rộng rãi ứng dụng IEC 61000-4-3 Tuy nhiên, thiếu phương pháp thực để công nhận môi trường thử cho hiệu chuẩn đầu dò trường Sử dụng phương pháp này, biết khác kết hiệu chuẩn phòng thử nghiệm hiệu chuẩn, nằm ngồi báo cáo độ khơng đảm bảo đo phòng thử nghiệm Hiệu chuẩn đầu dò trường dải tần từ 80 MHz đến vài trăm MHz thường thực ống dẫn sóng TEM, hiệu chuẩn theo cách có tính lặp lại tốt Phụ lục tập trung cải thiện thủ tục hiệu chuẩn đầu dò với anten horn buồng khơng phản xạ cho mơ tả thủ tục hiệu chuẩn toàn diện I.2 Yêu cầu hiệu chuẩn đầu dò I.2.1 Yêu cầu chung Việc hiệu chuẩn đầu dò trường E nhằm áp dụng cho thủ tục hiệu chuẩn trường đồng UFA quy định IEC 61000-4-3 phải thỏa mãn yêu cầu sau I.2.2 Dải tần số hiệu chuẩn Dải tần số hiệu chuẩn phải từ 80 MHz đến GHz , dải tần giới hạn đến dải tần theo yêu cầu phép thử I.2.3 Bước nhảy tần số Để so sánh kết phòng thử nghiệm hiệu chuẩn khác nhau, cần phải sử dụng bước tần số cố định cho việc hiệu chuẩn Dải tần từ 80 MHz đến GHz Sử dụng tần số sau để hiệu chuẩn đầu dò trường E (thường sử dụng bước tần số MHz) 80, 100, 150, 200, …, 950 1000 MHz Dải tần từ GHz đến GHz Sử dụng tần số sau để hiệu chuẩn đầu dò trường E (thường sử dụng bước tần số 200 MHz) 000, 200, 400,…, 800 000 MHz CHÚ THÍCH : khơng chủ định đo đầu dò tần số GHz hai lần, trường hợp dải tần tăng đến GHz phải đo đầu dò tần số I.2.4 Cường độ trường Cường độ trường thực hiệu chuẩn đầu dò phải dựa cường độ trường yêu cầu áp dụng cho phép thử miễn nhiễu Do phương pháp thích hợp đề hiệu chuẩn trường đồng phương pháp thực cường độ trường tối thiểu 1,8 lần cường độ trường áp dụng cho EUT, khuyến nghị thực việc hiệu chuẩn đầu dò cường độ trường lần cường độ trường dự kiến đo thử (xem bảng I.1) Nếu đầu dò sử dụng mức trường khác nhau, phải hiệu chuẩn nhiều mức theo đặc tính tuyến tính nó, tối thiểu mức lớn nhỏ Xem điều I.3.2 CHÚ THÍCH : Yêu cầu cường độ trường bao hàm yêu cầu kiểm tra khả nén dB cho khuếch đại cơng suất CHÚ THÍCH : Thực hiệu chuẩn cách sử dụng tín hiệu CW khơng điều chế Bảng I.1 - Mức cường độ trường hiệu chuẩn Mức hiệu chuẩn Cường độ trường hiệu chuẩn v/M v/M 20 v/M 60 v/M X Y v/M CHÚ THÍCH : X, Y mức hiệu chuẩn mở, cao thấp mức đưa từ đến Mức hiệu chuẩn đưa theo tiêu chất lượng sản phẩm phòng thử nghiệm I.3 Yêu cầu thiết bị hiệu chuẩn I.3.1 Tín hiệu giả hài Bất kỳ thành phần tín hiệu giả hài từ khuếch đại công suất phải nhỏ mức tín hiệu tối thiểu 20 dB tần số sóng mang Yêu cầu áp dụng cho tất mức cường độ trường sử dụng hiệu chuẩn kiểm tra đặc tính tuyến tính Do thành phần hài khuếch đại công suất thường tăng mức công suất cao hơn, nên thực phép đo hài cường độ trường hiệu chuẩn cao Sử dụng máy phân tích phổ hiệu chuẩn để đo thành phần hài cách nối máy phân tích phổ với đầu khuếch đại qua suy hao qua ghép có hướng CHÚ THÍCH : anten tạo ảnh hưởng bổ sung vào thành phần hài nên cần kiểm tra riêng Các phòng thí nghiệm hiệu chuẩn phải thực đo kiểm để đánh giá thành phần tín hiệu giả và/ hài tư khuếch đại thỏa mãn yêu cầu cho việc thiết lập toàn phép đo Điều thực cách nối máy phân tích phổ đến cổng ghép có hướng (thay cảm biến máy đo công suất máy phân tích phổ - xem Hình I.2) CHÚ THÍCH : Cần đảm bảo mức công suất không vượt mức công suất đầu vào cực đại cho phép máy phân tích phổ Có thể sử dụng suy hao trường hợp Khoảng tần số phải bao hàm tối thiểu đến hài bậc tần số mong muốn Phép đo đánh giá phải thực mức công suất tạo cường độ trường mong muốn cao Có thể sử dụng lọc triệt thành phần hài để cải thiện phổ tần số khuếch đại công suất (xem Phụ lục D) I.3.2 Kiểm tra đặc tính tuyến tính đầu dò Đặc tính tuyến tính đầu dò sử dụng cho đánh giá buồng đo ứng với I.4.2.5 phải nằm khoảng 0,5 dB tính từ đường đặc tuyến tuyến tính lý tưởng dải động yêu cầu (xem Hình 1.1) Độ tuyến tính đầu dò phải xác nhận tất dải đầu dò có nhiều dải đo thiết lập độ tăng ích Nhìn chung độ tuyến tính đầu dò khơng thay đổi nhiều theo tần số Thực việc kiểm tra độ tuyến tính điểm tần số gần với miền trung tâm dải tần số mong muốn sử dụng, nơi đáp tuyến tần số đầu dò tương đối phẳng Điểm tần số chọn phải ghi vào giấy chứng nhận hiệu chuẩn Cường độ trường thực kiểm tra độ tuyến tính đầu dò phải nằm khoảng - dB đến + dB cường độ trường sử dụng trình đánh giá buồng đo, với bước đủ nhỏ , ví dụ dB Bảng I.2 ví dụ mức cường độ trường cần phải kiểm tra cho ứng dụng 20 V/m Bảng I.2 - Ví dụ kiểm tra tính tuyến tính đầu dò Mức tín hiệu, dB Cường độ trường hiệu chuẩn, V/m -6,0 13,2 -5,0 14,4 -4,0 14,8 -3,0 15,2 -2,0 16,3 -1,0 18 20,0 1,0 22,2 2,0 24,7 3,0 27,4 4,0 30,5 5,0 34,0 6,0 38,0 Hình I.1 - Ví dụ đặc tính tuyến tính đầu dò I.3.3 Xác định độ tăng ích anten horn chuẩn Độ tăng ích trường xa anten horn hình chóp chuẩn xác định cách xác (với độ khơng đảm bảo đo nhỏ 0,1 dB có [1] 1) Độ tăng ích trường xa thường đánh giá khoảng cách lớn 8D2/ (với D đường kích lớn độ mở horn, chiều dài bước sóng) Việc hiệu chuẩn đầu dò trường khoảng cách khơng thực tế u cầu kích thước lớn buồng khơng phản xạ yêu cầu khuếch đại công suất lớn Thường thực hiệu chuẩn đầu dò miền trường gần anten phát Độ tăng ích trường gần anten horn có tăng ích chuẩn xác định phương trình mơ tả [2] Tính tốn độ tăng ích dựa vào kích thước vật lý anten horn hình chóp chuẩn với giả thiết tồn phân bố pha bậc hai phần loa horn Độ tăng ích xác định theo phương pháp không phù hợp để thực phép thử VSWR buồng đo phép hiệu chuẩn đầu dò Phương trình (như đưa [2]) suy phép tích phân độ mở với giả thiết khơng có phản xạ xảy phần loa horn trường tới phần loa horn dạng TE10, có phân bố pha bậc hai qua phần loa horn Sử dụng phép xấp xỉ thực phép tích phân để có kết gần Khơng cần tính đến ảnh hưởng khác đa phản xạ từ rìa horn, dạng phân bố bậc cao phần loa horn Phụ thuộc vào tần số thiết kế horn, sai số thường khoảng 0,5 dB, lớn Để có độ xác cao hơn, sử dụng phương pháp số học phép tích phân sóng tồn phần Ví dụ, độ khơng đảm bảo đo tính tốn độ tăng ích phương pháp số học giảm xuống nhỏ % [3] Có thể xác định độ tăng ích anten horn kinh nghiệm Ví dụ, xác định độ tăng ích anten horn khoảng cách làm giảm với phương pháp sử dụng anten kỹ thuật ngoại suy phương pháp mô tả [4], vài dạng biến đổi phương pháp Khuyến nghị khoảng cách tối thiểu anten horn đầu dò cần thử 0,5D 2/ q trình hiệu chuẩn Các sóng đứng anten đầu dò trở nên lớn khoảng cách gần, điều dẫn đến độ không đảm bảo đo lớn hiệu chuẩn I.4 Hiệu chuẩn đầu dò trường buồng đo khơng phản xạ I.4 Môi trường hiệu chuẩn Gần thực hiệu chuẩn đầu dò buồng khơng phản xạ hồn tồn (FAR) buồng bán phản xạ có phủ vật liệu hấp thụ mặt đất thỏa mãn yêu cầu I.4.2 Khi sử dụng FAR, kích thước yêu cầu tối thiểu để thực hiệu chuẩn đầu dò m (dài) x m (rộng) x m (cao) CHÚ THÍCH 1: tần số vài trăm MHz, sử dụng anten horn có độ tăng ích chuẩn để tạo trường chuẩn bên buồng đo không phản xạ phương pháp sử dụng rộng rãi để hiệu chuẩn đầu dò trường áp dụng cho ứng dụng theo IEC 61000-4-3 Tại tần số thấp hơn, chẳng hạn từ 80 MHz đến vài trăm MHz, sử dụng buồng đo khơng phản xạ khơng thực tế Vì hiệu chuẩn đầu dò trường thiết bị khác dùng cho phép thử miễn nhiễm điện từ trường Vì vậy, ống dẫn sóng TEM đề cập đến phụ lục coi môi trường hiệu chuẩn thay cho tần số thấp nói Hệ thống mơi trường sử dụng để hiệu chuẩn đầu dò phải đáp ứng u cầu CHÚ THÍCH 2: sử dụng đầu dò chuyển đổi để tạo trường điện từ (xem I.5.4) I.4.2 Đánh giá buồng không phản xạ để hiệu chuẩn đầu dò trường Các phép đo hiệu chuẩn đầu dò giả định với mơi trường không gian tự Phép thử VSWR buồng đo sử dụng đầu dò trường cần thực để xác định xem buồng đo có chấp nhận để hiệu chuẩn cảm biến đầu dò Phương pháp đánh giá mơ tả đặc tính buồng đo vật liệu hấp thụ Mỗi dò có khối lượng kích thước định, ví dụ hộp pin và/hoặc mạch điện Trong trình hiệu chuẩn khác, vùng lặng hình cầu cần đảm bảo theo khối lượng hiệu chuẩn Các yêu cầu cụ thể phụ lục tập trung vào phép thử VSWR cho điểm nằm búp sóng anten dọc trục Với gá sử dụng cho phép thử ảnh hưởng chúng (như gá để giữ đầu dò, bị phơi nhiễm trường điện từ gây can nhiễu đến việc hiệu chuẩn) đánh giá đầy đủ Vì vậy, cần có phép thử riêng để đánh giá ảnh hưởng gá I.4.2.1 Sử dụng ghép có hướng để đo cơng suất nguồn đến thiết bị phát Có thể đo cơng suất nguồn phát đến thiết bị phát ghép hai hướng - cổng, dùng hai ghép đơn hướng - cổng đấu quay lưng (ở dạng gọi “bộ ghép có hướng kép”) Một cách thiết lập phổ biến sử dụng ghép hướng để đo công suất nguồn đến thiết bị phát mơ tả Hình 1.2 Hình I.2 - Thiết lập phép đo công suất nguồn đến thiết bị phát Các hệ số ghép thuận, ghép ngược ghép truyền xác định theo phương trình đây, trường hợp cổng ghép kết nối với tải nguồn thích hợp : Cfwd = (P3 / P1) Crev = (P4 / P2) Ctrans = (P2 / P1) Với P1, P2, P3 P4 giá trị công suất tương ứng với cổng ghép có hướng Khi tổng cơng suất nguồn truyền đến thiết bị phát : Pnet = ((Ctrans/Cfwd)PM1) - (PM2/Crev) Với PM1 PM2 giá trị công suất đọc thiết bị đo cơng suất theo đơn vị đo tuyến tính Với VSWR anten biết, sử dụng ghép ba cổng đơn Ví dụ, anten có VSWR 1,5 hệ số phản xạ điện áp tương ứng 0,2 Độ xác phép thử chịu ảnh hưởng tính định hướng ghép Tính định hướng số đo khả cách ly tín hiệu thuận ngược ghép Với thiết bị phát có phối ghép tốt, cơng suất ngược nhỏ cơng suất thuận nhiều, ảnh hưởng tính định hướng quan trọng ứng dụng có tính phản xạ Ví dụ, anten phát có VSWR 1,5 ghép có tính định hướng 20 dB, độ không đảm bảo đo cực đại tuyệt đối phép đo cơng suất nguồn đo tính định hướng hữu hạn 0,22 dB - 0,18 dB = 0,04 dB với phân bố dạng U (với 0,22 dB suy hao công suất tới biểu kiến VSWR 1,5) Tổng công suất nguồn đến thiết bị phát : Pnet = CfwdPM1(1-VRC2) I.4.2.2 Sử dụng anten horn để thiết lập trường chuẩn Độ tăng ích anten horn xác định phương pháp mô tả 1.3.3 Điện trường theo trục (theo V/m) xác định : E o Pnet g d Với o= 377 cho không gian tự do, Pnet (theo W) tổng công suất nguồn xác định phương pháp mô tả I.4.2.1, g độ tăng ích anten xác định theo I.3.3 d (theo m) khoảng cách tính từ loa anten I.4.2.3 Bước tần số dải tần số đánh giá buồng đo Phép kiểm tra VSWR buồng đo phải bao gồm dải tần việc hiệu chuẩn đầu dò xem xét, sử dụng bước tần số hiệu chuẩn giống I.2.3 Các phép kiểm tra VSWR phải thực buồng đo tần số thấp cao dải tần hoạt động anten Khi sử dụng buồng đo băng hẹp, phải kiểm tra VSWR nhiều điểm tần số Cần sử dụng buồng đo để hiệu chuẩn đầu dò dải tần đáp ứng tiêu VSWR I.4.2.4 Thủ tục đánh giá buồng đo Phải đánh giá buồng đo dùng để hiệu chuẩn đầu dò theo thủ tục đây, ngoại trừ trường hợp điều kiện vật lý buồng đo không cho phép sử dụng để thực phép đo Trong trường hợp vậy, sử dụng phương pháp thay mô tả I.4.2.7 Sử dụng giá đỡ vật liệu có số điện mơi thấp để đặt đầu dò vị trí đo Hình 1.3 Hình 1.4 Đầu dò đặt vị trí trường hợp hiệu chuẩn Phải thay đổi phân cực đầu dò vị trí dọc theo ống ngắm anten horn phát để xác định VSWR buồng đo Sử dụng anten phát giống phép kiểm tra VSWR buồng đo hiệu chuẩn đầu dò Việc bố trí anten horn có độ tăng ích chuẩn đầu dò bên buồng đo mơ tả Hình 1.3 Phải thiết lập đầu dò anten horn trục nằm ngang với khoảng cách phân tách L tính từ mặt trước anten đến điểm đầu dò Trong trường hợp đầu dò phải đặt theo hướng ngang với trung tâm bề mặt anten horn Hình 1.3 - Thiết lập phép kiểm tra tính xác thực buồng đo Hình 1.4 - Chi tiết cho vị trí đo L Các thiết lập mơ tả Hình I.3 Hình I.4, với L -10 cm đến L+20 cm khoảng cách hiệu chuẩn đầu dò, tính từ bề mặt anten horn đến điểm đầu dò trường, L cm vị trí Các vị trí đo L - 10 cm, L - 8cm, L - cm,… , L0, L + cm, L + cm,…, L + 20 cm, L = cm Nếu đầu dò đặt trường gần anten horn phát (khoảng cách nhỏ D 2/ , với D đường kính lớn anten chiều dài bước sóng khơng gian tự do), độ tăng ích anten horn thay đổi, cần xác định vị trí điểm đo Công suất không đổi tạo cường độ trường định (ví dụ 20 V/m) khoảng cách m áp dụng cho tất vị trí đầu dò Với anten phát đầu dò phân cực dọc, đọc thị đầu dò cho tất vị trí tất tần số ghi Lặp lại phép kiểm tra với anten phát đầu dò phân cực ngang Tất số đọc phải thỏa mãn yêu cầu I.4.2.5 I.4.2.5 Chỉ tiêu chấp nhận cho VSWR Phải so sánh kết đo VSWR theo thủ tục Để tính tốn cường độ trường, tham khảo cách tính I.4.2.2 a) Tính tốn cường độ trường Cường độ điện trường miền không gian khoảng cách 90 cm 120 cm tính tốn với bước cm cho tần số Việc tính tốn dựa vào cường độ trường E khoảng cách m sử dụng cho việc đánh giá buồng đo b) Điều chỉnh liệu Điều chỉnh liệu theo q trình đầu dò sử dụng để đo VSWR đưa giá trị đọc khác với cường độ trường tính tốn - giá trị thị cường độ trường E đầu dò khoảng cách 1m phải điều chỉnh đến giá trị cường độ trường tính tốn cho khoảng cách m Sử dụng kết chênh lệch thị cường độ trường đầu dò giá trị cường độ trường tính giá trị điều chỉnh k áp dụng cho tất liệu vị trí 90 cm 120 cm Ví dụ: so sánh giá trị đo đầu dò Vmv (chẳng hạn 21 V/m) giá trị tính Vcv (chẳng hạn 20 V/m) khoảng cách 1m Trong trường hợp giá trị điều chỉnh k là: Vcv- Vmv = -1 V/m - giá trị điều chỉnh k phải thêm vào số liệu đo vị trí đo từ 90 cm đến 120 cm - áp dụng cách tính tốn tương tự cho tất giá trị đo tất tần số đo Trong trường hợp trên, k = -1 V/m Vì k = -1 bổ sung vào tất liệu đo phép đo đầu dò Hình I.5 - Ví dụ điều chỉnh liệu c) So sánh liệu tính tốn liệu đo Nếu kết so sánh đường cong liệu đo đường cong liệu tính tốn vượt q điểm đo buồng đo khơng sử dụng để hiệu chuẩn đầu dò 0,5 dB CHÚ THÍCH: tiêu 0,5 dB thiết lập theo độ không đảm bảo đo vài buồng đo có xác nhận phù hợp để hiệu chuẩn đầu dò trường (bao gồm tổ chức đo lường hiệu chuẩn quốc gia) Một vài đầu dò trường có hộp kim loại cực, chẳng hạn ắc quy bảng mạch Các khối gây nhiễu phản xạ tần số khoảng cách định Khi sử dụng đầu dò kiểu vậy, phải giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu phản xạ, chẳng hạn cách xoay tròn đầu dò thay đổi hướng đầu dò I.4.2.6 Đánh giá giá đỡ đầu dò Giá đỡ đầu dò gây phản xạ trường điện từ hiệu chuẩn đầu dò Vì vậy, ảnh hưởng giá đỡ đến kết hiệu chuẩn phải kiểm tra trước thực hiệu chuẩn Thủ tục kiểm tra quy định điều phải thực cho giá đỡ đầu dò sử dụng Thủ tục: 1) Đặt đầu dò giá đỡ chuẩn làm vật liệu có số điện mơi thấp, nhỏ 1,2 có đường suy hao điện mơi nhỏ 0,005 Vị trí đầu dò giống phép hiệu chuẩn Giá đỡ chuẩn cần nhỏ tốt Bất kỳ cấu trúc đỡ khác nên cách đầu dò tối thiểu 50 cm Nên tránh bố trí cấu trúc đỡ (giữa anten đầu dò) mặt trước mặt sau đầu dò 2) Tạo trường chuẩn giới hạn dải động đầu dò vị trí hiệu chuẩn 3) Ghi lại số đọc đầu dò điểm tần số hiệu chuẩn Xoay đặt lại đầu dò cần thiết để phù hợp với dạng hình học đầu dò cần hiệu chuẩn (đối với đầu dò đẳng hướng trục, cần xử lý riêng cho trục), lặp lại bước 1) 2) Ghi lại giá trị đọc đầu dò cho tất hướng 4) Bỏ giá đỡ chuẩn đi, thay giá đỡ cần hiệu chuẩn, lặp lại bước 2) 3) 5) So sánh giá trị từ bước 3) 4) Kết thu phải nhỏ đầu dò 0,5 dB cho hướng I.4.2.7 Thủ tục đánh giá buồng đo thay Sử dụng thủ tục thay không áp dụng thủ tục mô tả I.4.2.4 Đặt đầu dò trường vị trí để hiệu chuẩn Phải thay đổi phân cực đầu dò vị trí dọc theo ống ngắm anten horn phát để xác định VSWR buồng đo Sử dụng anten phát giống phép kiểm tra VSWR buồng đo hiệu chuẩn đầu dò Hình 1.6 - Ví dụ bố trí phép thử cho anten đầu dò Hình 1.7 - Thiết lập phép kiểm tra hợp lệ buồng đo Thiết lập phép kiểm tra mơ tả Hình 1.6 1.7, khoảng cách hiệu chuẩn đầu dò đo từ bề mặt anten horn đến điểm trung tâm đầu dò, khoảng cách trì cố định, ví dụ m Cần sử dụng giá đỡ đầu dò vật liệu có số điện môi thấp để tránh ảnh hưởng lên phép đo Các giá đỡ đầu dò hiệu chuẩn kiểm tra riêng (xem I.4.2.6) Các vị trí đo L - 30 cm, L - 25 cm, L - 20 cm, …, L0, L + cm, L + 10 cm, …, L + 30 cm, L = cm Một trường khơng đổi, ví dụ 20 V/m, tạo cho tất vị trí Cường độ trường tạo phải nằm dải động đầu dò trường Với anten phát đầu dò phân cực dọc, đọc giá trị thị đầu dò cho tất vị trí tất tần số Lặp lại phép kiểm tra với anten phát đầu dò phân cực ngang Tại tần số, có 26 giá trị đọc độc lập (13 vị trí, hai loại phân cực) Độ phân tán cực đại giá trị đọc tần số phải nhỏ 0,5 dB Hình I.8 - Ví dụ liệu đánh giá buồng đo phương pháp thay I.4.3 Thủ tục hiệu chuẩn đầu dò Một vài đầu dò đại có hệ số điều chỉnh để có đáp tuyến tuyến tính Các phòng thử nghiệm hiệu chuẩn điều chỉnh hệ số q trình hiệu chuẩn để có đáp tuyến đầu dò nằm khoảng 0,5 dB đáp tuyến lý tưởng Nếu có điều chỉnh hệ số này, phòng thử nghiệm hiệu chuẩn phải báo cáo đặc tính trước sau điều chỉnh Phải tiến hành kiểm tra độ tuyến tính đầu dò cần hiệu chuẩn Tham khảo I.3.2 ảnh hưởng độ tuyến tính lên hệ thống hiệu chuẩn CHÚ THÍCH : khơng thể điều chỉnh đầu dò, người sử dụng phải bù lại phi tuyến thực hiệu chuẩn trường đồng Quá trình hiệu chuẩn đầu dò phải áp dụng điều kiện hệ thống/môi trường đo thỏa mãn yêu cầu I.4 I.4.3.1 Thiết lập phép đo Một giá đỡ không đáp ứng đầy đủ yêu cầu I.4.2.6 gây độ khơng đảm bảo đo lớn Vì phải kiểm tra giá đỡ theo I.4.2.6 Tốt thực việc hiệu chuẩn đầu dò trường với hướng đầu dò trường phù hợp với tiêu kỹ thuật nhà sản xuất tiêu kỹ thuật người sử dụng Hướng đầu dò sử dụng phòng thử nghiệm để hạn chế ảnh hưởng đẳng hướng Nếu nhà sản xuất không quy định hướng đầu dò văn bản, thực việc hiệu chuẩn với hướng đầu dò xem “hướng sử dụng bình thường” đầu dò theo hướng phòng thử nghiệm quy định (nơi sử dụng đầu dò) Trong trường hợp nào, báo cáo hiệu chuẩn phải bao gồm hướng sử dụng đầu dò trường thực hiệu chuẩn Hlnh I.9 I.10 mơ tả ví dụ thiết lập phép đo Hình I.9 - Bố trí hiệu chuẩn đầu dò trường Hình I.10 - Bố trí hiệu chuẩn đầu dò trường (nhìn từ xuống) I.4.3.2 Biên hiệu chuẩn Kết đo có I.4.3.1 phải báo cáo biên hiệu chuẩn Biên hiệu chuẩn phải gồm tối thiểu mục sau : a) môi trường hiệu chuẩn; b) nhà sản xuất đầu dò; c) loại thiết kế; d) số xeri; e) ngày hiệu chuẩn : f) nhiệt độ độ ẩm; g) chi tiết số liệu hiệu chuẩn : - tần số; - cường độ trường áp (V/m) - số đầu dò (V/m) - hướng đầu dò; h) độ không đảm bảo đo I.5 Phương pháp môi trường hiệu chuẩn đầu dò thay Mục mơ tả yêu cầu …….chuẩn dải tần số thấp… Phải thực hiệu chuẩn môi trường quy định độc lập với môi trường thử quy định tiêu chuẩn Khác với EUT đối tượng để thử miễn nhiễm, đầu dò trường thường nhỏ khơng trang bị cáp dẫn I.5.1 Sử dụng TEM để hiệu chuẩn đầu dò trường Có thể sử dụng TEM hình chữ nhật để tạo trường chuẩn cho việc hiệu chuẩn đầu dò trường Tần số sử dụng mức cao TEM xác định phương pháp mô tả điều 5.1 tiêu chuẩn IEC 61000-4-20 Các tần số mức cao ô TEM thường vài trăm MHz, Cường độ trường trung tâm TEM tính sau : E Z0Pnet h (V/m) Với Z0 trở kháng riêng TEM (thường 50 ), Pnet tổng cơng suất nguồn tính theo W, cơng suất xác định I.4.2.1, h khoảng cách phân tách vách ngăn mặt phẳng đỉnh mặt phẳng đáy tính theo m VSWR TEM phải trì thấp, ví dụ nhỏ 1,3 để giảm thiểu độ không đảm bảo đo Một phương pháp thay đo Pnet sử dụng TEM hiệu chuẩn, nối cổng TEM với suy hao có VSWR thấp với cảm biến cơng suất I.5.2 Sử dụng buồng đo dạng ống dẫn sóng để hiệu chuẩn đầu dò trường Hình I.11 - Mặt cắt buồng đo dạng ống dẫn sóng Các phòng thử nghiệm hiệu chuẩn phải đảm bảo buồng đo dạng ống dẫn sóng hoạt động chế độ TE10 ưu tiên Phải tránh tần số kích thích chế độ có bậc cao Nhà sản xuất ống dẫn sóng thường quy định dải tần số có chế độ ưu tiên hoạt động Có thể xác định tần số dựa vào kích thước ống dẫn sóng Việc sử dụng buồng đo dạng ống dẫn sóng bị giới hạn dải tần khoảng từ 300 MHz đến 000 MHz với đầu dò có kích thước điển hình Với ống dẫn sóng có kích thước bên a (m) x b (m) (a > b), tần số giới hạn chế độ TE 10 là: fc 10 2a Với độ thẩm từ số điện mơi mơi trường ống dẫn sóng Với ống dẫn sóng điền đầy khí = = 400 nHm-1 = = 8,854 pFm-1 Tần số giới hạn buồng đo dạng ống dẫn sóng điền đầy khí : fc 10 150 MHZ a Cường độ trường trung tâm ống dẫn sóng : E Pnet ab fc 10 /f (V/m) Với f (tính theo MHz) tần số hoạt động, = 377 áp dụng cho ống dẫn sóng khí, Pnet (tính theo W) cơng suất nguồn cung cấp cho ống dẫn sóng, xác định theo I.4.2.1 Lưu ý trường bên buồng đo dạng ống dẫn sóng khơng phải sóng TEM, cường độ trường trung tâm ống dẫn sóng lớn (với phân bố hình sin, giảm dần tới khơng theo hình chóp nón theo cạnh tường) Khuyến nghị thực phép hiệu chuẩn đầu dò trung tâm ống dẫn sóng, nơi cường phân bố trường thay đổi (có tính đồng hơn) so với vị trí khác Để biết thêm thơng tin chi tiết ống dẫn sóng bao gồm cách tính tần số cắt tham khảo [5] I.5.3 Sử dụng ống dẫn sóng hở để hiệu chuẩn đầu dò trường Tồn giải pháp phân tích giải pháp thực nghiệm để tính tốn độ tăng ích trường gần ống dẫn sóng hở giới thiệu [6] Do khơng có giải pháp lý thuyết đơn giản để tính độ tăng ích trường gần ống dẫn sóng hở, nên sử dụng kỹ thuật tính tốn số tồn sóng kỹ thuật đo mô tả [4] Một xác định độ tăng ích trường gần ống dẫn sóng hở, q trình hiệu chuẩn phải theo thủ tục có I.4.3 I.5.4 Sử dụng phương pháp biến đổi độ tăng ích để hiệu chuẩn đầu dò trường Có thể sử dụng đầu dò chuyển đổi để tạo trường chuẩn thiết bị tạo trường (thiết bị làm việc chuẩn) Có thể xác định đáp tuyến đầu dò chuyển đổi tính tốn lý thuyết (các đầu dò hai cực), thực hiệu chuẩn theo phương pháp I.5.1 I.5.2 Hàm truyền thiết bị chuẩn (ví dụ TEM tần số GHz) xác định đầu dò chuyển đổi Phân bố trường thiết bị chuẩn phải ghép với đầu dò chuyển đổi, tức phải tiến hành đo vài vị trí cần thiết để đánh giá tính đồng trường phép thử Một xác định hàm truyền thiết bị chuẩn, thực hiệu chuẩn đầu dò mức cơng suất khác miễn thiết bị chuẩn tuyến tính Phải hiệu chuẩn đầu dò vị trí giống thực với đầu dò chuyển đổi Phải đáp ứng điều kiện để thực phương pháp chuyển đổi xác: - khơng thay đổi thiết lập thủ tục hiệu chuẩn thủ tục chuyển đổi; - phải giữ nguyên vị trí đầu dò phép đo; - trì công suất phát giống nhau; - cấu trúc đầu dò cần đo đầu dò chuyển đổi phải tương tự (như kích thước thiết kế) - cáp kết nối cảm biến phần đọc kết không gây nhiễu thu nhận trường - thiết bị chuẩn buồng đo lớn Tham khảo [7] [8] để có thơng tin chi tiết phương pháp I.6 Tài liệu tham khảo cho Phụ lục I [1] STUBENRAUCH, C., NEWELL, C A C., REPJAR, A C A., MacREYNOLDS, K., TAMURA D T, LARSON, F H., LEMANCZYK, J., BEHE, R., PORTIER, G., ZEHREN, J C., HOLLMANN, H., HUNTER, J D., GENTLE, D G., and De VREEDE, J P M International Intercomparison of Horn Gain at X-Band IEEE Trans On Antennas and Propagation, October 1996, Vol 44, No 10 [2] IEEE 1309, Calibration of Electromagnetic Field Sensors and Probes, Excluding Antennas, from kHz to 40 GHz [3] KANDA, M and KAWALKO, S Near-zone gain of 500 MHz to 2.6 GHz rectangular standard pyramidal horns IEEE Trans On EMC, 1999, Vol 41, No [4] NEWELL, Allen C., BAIRD, Ramon C and Wacker, Paul F Accurate measurement of antenna gain and polarization at reduced distances by extrapolation technique IEEE Trans On Antennas and Propagation, July 1973, Vol AP-21, No [5] BALANIS, C A Advanced Engineering Electromagnetics John Wiley & Sons, Inc., 1989, pp 363375 [6] WU, Doris I and KANDA, Motohisa Comparison of theoretical and experimental data for the near field of an open-ended rectangular waveguide IEEE Trans On Electromagnetic Compatibility, November 1989, Vol 31, No [7] GLIMM, J., MÜNTER, K., PAPE, R., SCHRADER, T and SPITZER, M The New National Standard of EM Field Strength; Realisation and Dissemination 12th Int Symposium on EMC, Zurich, Switzerland, February 18-20,1997, ISBN 3-9521199-1-1, pp 611-613 [8] GARN, H., BUCHMAYR, M., and MULLNER, W Precise calibration of electric field sensors for radiated-susceptibility testing Frequenz 53 (1999) 9-10, Page 190-194 PHỤ LỤC J (Tham khảo) ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO DO THIẾT BỊ THỬ J.1 Tổng quan Phụ lục cung cấp thông tin độ không đảm bảo đo mức thử thiết lập theo yêu cầu cụ thể phương pháp thử quy định tiêu chuẩn Xem [1,2] để biết thêm thông tin chi tiết Phụ lục đưa ví dụ cách chuẩn bị quỹ không đảm bảo đo dựa theo mức thử thiết lập Các tham số khác đại lượng nhiễu tần số điều chế, độ sâu điều chế, hài tạo khuếch đại phòng thử nghiệm tính đến theo cách phù hợp Phương pháp luận phụ lục xem áp dụng với tất tham số đại lượng nhiễu Xem xét yếu tố cấu thành độ không đảm bảo đo đến tính đồng trường bao gồm ảnh hưởng vị trí thử J.2 Quỹ khơng đảm bảo đo cho thiết lập mức thử J.2.1 Định nghĩa giá trị đo Giá trị đo cường độ trường điện thử giả định (khơng có EUT) điểm UFA lựa chọn theo bước 6.2.1 bước a) 6.2.2 bước a) tiêu chuẩn J.2.2 Các thành phần tạo nên độ không đảm bảo đo giá trị đo Các sơ đồ ảnh hưởng sau (Hình J.1) đưa ví dụ ảnh hưởng đến mức thử thiết lập Nó áp dụng cho trình hiệu chuẩn trình thử, cần lưu ý là sơ đồ đầy đủ Các thành phần quan trọng từ sơ đồ ảnh hưởng lựa chọn cho bảng quỹ khơng đảm bảo đo J.1 J.2 Ít nhất, phải sử dụng thành phần cấu thành liệt kê Bảng J.1 đến J.2 để tính tốn quỹ không đảm bảo đo để so sánh quỹ không đảm bảo đo điểm thử phòng thí nghiệm khác Lưu ý phòng thử nghiệm có bổ sung thêm thành phần cấu thành khác, tính tốn độ khơng đảm bảo đo dựa sở điều kiện cụ thể Hình J.1 - Ví dụ ảnh hưởng việc thiết lập mức đo J.2.3 Ví dụ tính tốn độ khơng đảm bảo đo mở rộng Cần phải nhận thấy thành phần cấu thành áp dụng cho việc hiệu chuẩn thử nghiệm không giống Điều dẫn đến quỹ khác độ không đảm bảo đo cho trình Trong tiêu chuẩn sở này, trường bên buồng thử hiệu chuẩn trước thử EUT Phụ thuộc vào cấu hình thử, vài thành phần cấu thành khơng xét đến tính tốn độ khơng đảm bảo đo Các ví dụ có thành phần bù điều khiển mức công suất đầu khuếch đại không thay đổi việc hiệu chuẩn thử (mất phối hợp anten khuếch đại) Đầu dò trường thiết bị giám sát cơng suất (có tính lặp lại độ tuyến tính độ xác phép đo) khơng bao gồm điều khiển mức công suất đầu thành phần cấu thành cần xem xét việc đánh giá độ không đảm bảo đo Bảng J.1 J.2 đưa ví dụ quỹ không đảm đo mức thiết lập Quỹ không đảm bảo đo gồm phần, độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn phép thử Bảng J.1 - Quá trình hiệu chuẩn Ký Nguồn hiệu không đảm bảo Xi FP U(xi) Đơn vị Phân bố Ước số Đơn vị ci 0,85 dB 0,85dB 0,72 Hiệu chuẩn đầu dò trường 1,7dB PMc Đồng hồ đo công suất 0.3dB Chữ nhật 1,73 0,17 dB 0,17dB 0,03 PAc 0,2dB Chữ nhật 1,73 0,12 dB 0,12dB 0,01 0,6dB Chữ nhật 1,73 0,35 dB 0,35dB 0,12 Biến đổi nhanh độ khuếch đại khuếch đại cơng suất SWc Độ xác thiết lập mức SW Chuẩn ui(y) Đơn ui(y)2 vị u(xi) k=2 Ui y Ui y 0,88 0,94 Độ không đảm bảo đo mở rộng U(y)(CAL) k = 1,88 dB Bảng J.2 - Mức thiết lập Ký hiệu CAL Nguồn không đảm bảo Xi U(xi) Đơn vị Phân bố Ước số u(xi) Hiệu chuẩn 1,88 dB đầu dò trường AL PMt a) Đồng hồ đo Chuẩn Đơn vị ci ui(y) Đơn ui(y)2 vị 0,94 dB 0,94dB 0,89 k=2 0,38 dB Chữ nhật 0,38 dB 0,38dB 0,14 0,3 Chữ 1,73 0,17 dB 0,17dB 0,03 dB công suất PAt nhật 0,2 dB Chữ nhật 1,73 0,12 dB 0,12dB 0,01 SMt Độ xác thiết lập mức SW 0,6 dB Chữ nhật 1,73 0,35 dB 0,35dB 0,12 SG Tính ổn định máy phát tín hiệu 0,13 dB Chữ nhật 1,73 0,08 dB 0,08dB 0,01 Ui y Ui y 2 1,20 1,10 Độ không đảm bảo đo mở rộng U(y)(CAL) k = 2,19 dB a) Nếu mức điều khiển mức đầu tạo tín hiệu dựa máy đo cơng suất sử dụng, PMt nhập vào bảng, không, độ ổn định độ trôi tạo tín hiệu khuếch đại cơng suất phải tính đến Trong ví dụ này, khuếch đại cơng suất khơng góp phần vào quỹ khơng đảm bảo đo phần điều khiển đầu khuếch đại công suất, cần xét đến đóng góp máy đo cơng suất đủ J.2.4 Giải thích thuật ngữ FP - độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn, khơng cân đầu dò trường, đáp tuyến tần số độ nhạy nhiệt độ đầu dò trường Thơng thường, số liệu thu từ bảng liệu đầu dò và/ giấy chứng nhận hiệu chuẩn PMc - độ không đảm bảo đo máy đo công suất, bao gồm cảm biến nó, lấy từ đặc tính từ nhà sản xuất chứng nhận hiệu chuẩn PAC - độ không đảm bảo đo phát sinh từ biến đổi nhanh độ khuếch đại khuếch đại công suất sau đạt trạng thái ổn định SWC - độ không đảm bảo đo phát sinh từ bước tần số rời rạc tạo tần số phần mềm cho việc thiết lập mức q trình hiệu chuẩn Thơng thường, phần mềm điều chỉnh phòng thử nghiệm CAL - độ không đảm bảo mở rộng liên quan đến q trình hiệu chuẩn SG - độ trơi tạo tín hiệu thử thời gian quét AL - độ không đảm bảo đo phát sinh từ việc tháo bỏ thay anten vật liệu hấp thụ (absorbers) Theo Hướng dẫn 98-3 ISO/IEC, thay đổi vị trí anten vị trí vật liệu hấp thụ thành phần cấu thành phân bố loại A, có nghĩa độ khơng đảm bảo đo chúng đánh giá phân tích thống kê chuỗi kiện quan trắc Thông thường, phân bố loại A phần độ không đảm bảo đo thiết bị đo, nhiên, phân bố xét đến tầm quan trọng chúng mối liên quan chặt chẽ chúng với thiết bị đo PMt - độ không đảm bảo đo máy đo công suất, bao gồm cảm biến, lấy từ đặc tính nhà sản xuất (được xem dạng phân bố chữ nhật) giấy chứng nhận hiệu chuẩn (được xem như dạng phân bố chuẩn) Nếu sử dụng máy đo công suất cho hiệu chuẩn đo thử, thành phần cấu thành giảm xuống tính lặp lại tuyến tính khuếch đại cơng suất Cách tiếp cận áp dụng bảng Thành phần bỏ qua sử dụng cấu hình đo khơng có điều khiển đầu khuếch đại cơng suất (ngược lại với Hình tiêu chuẩn này) Trong trường hợp này, độ không đảm bảo đo tạo tín hiệu khuếch đại công suất phải kiểm tra lại PAt -độ không đảm bảo đo phát sinh từ biến đổi nhanh độ khuếch đại khuếch đại công suất sau đạt trạng thái ổn định SWt - độ không đảm bảo đo phát sinh từ bước tần số rời rạc máy phát tín hiệu phần mềm cho việc thiết lập mức trình hiệu chuẩn Thơng thường, phần mềm điều chỉnh phòng thử nghiệm SG - độ trơi phát tín hiệu thử thời gian quét J.3 Ứng dụng Độ không đảm bảo đo tính tốn (độ khơng đảm bảo đo mở rộng) sử dụng cho nhiều mục đích, ví dụ định tiêu chuẩn sản phẩm cho phòng thử nghiệm hợp chuẩn Khơng sử dụng kết tính tốn để điều chỉnh mức thử áp dụng cho EUT trình thử nghiệm J.4 Tài liệu tham khảo Phụ lục J [1] IEC TC77 document 77/349/INF, General information on measurement uncertainty of test instrumentation for conducted and radiated r.f immunity tests [2] UKAS, M3003, Edition 2, 2007, The Expression of Uncertainty and Confidence in Measurement, free download on www.ukas.com [3] ISO/ IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement - Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IEC 61000-4-3 “Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-3 : Testing and measurement techniques - Radiated, radio - frequency, electromagnetic field immunity test” MỤC LỤC Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Tổng quan Mức thử 5.2 Các mức thử với mục đích chung 5.3 Các mức thử liên quan đến việc bảo vệ chống nhiễu vô tuyến phát xạ từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát xạ tần số vô tuyến khác Thiết bị thử 6.1 Mô tả phương tiện thử 6.2 Hiệu chuẩn trường điện từ 6.2.1 Phương pháp hiệu chuẩn cường độ trường không đổi 6.2.2 Phương pháp hiệu chuẩn công suất không đổi Thiết lập phép thử 7.1 Bố trí thiết bị để bàn 7.2 Bố trí thiết bị đặt sàn nhà 7.3 Bố trí dây 7.4 Bố trí thiết bị mang người Quy trình thử 8.1 Điều kiện chuẩn phòng thử nghiệm 8.1.1 Điều kiện khí hậu 8.1.2 Điều kiện điện từ 8.2 Thực phép thử Đánh giá kết thử nghiệm 10 Biên thử nghiệm Phụ lục A (Tham khảo) Cơ sở chọn lựa phương pháp điều chế cho phép thử liên quan tới việc bảo vệ chống lại nhiễu phát xạ RF từ máy điện thoại vô tuyến số Phụ lục B (Tham khảo) Các anten phát trường Phụ lục C (Tham khảo) Sử dụng buồng không phản xạ Phụ lục D (Tham khảo) Sự phi tuyến khuếch đại ví dụ thủ tục hiệu chuẩn theo 6.2 Phụ lục E (Tham khảo) Hướng dẫn lựa chọn mức thử Phụ lục F (Tham khảo) Lựa chọn phương pháp thử Phụ lục G (Tham khảo) Các loại môi trường Phụ lục H (Quy định) Phương pháp rọi thay tần số GHz (Phương pháp cửa sổ độc lập) Phụ lục I (Tham khảo) Phương pháp hiệu chuẩn đầu dò trường E Phụ lục J (Tham khảo) ... 27 3,0 -6 27 3,8 -4 27 3,8 -4 12 27 3,8 -4 27 4,8 -2 15 27 3,8 -4 27 9,5 16 27 3,8 -4 27 6,0 10 27 4,2 -3 27 5,3 -1 11 27 4,2 -3 10 27 4,2 -1 14 27 4,2 -3 11 27 4,2 -3 27 4,8 -2 12 27 3,8 -4 27... số d dB dB -3 -4 -7 21 Hz-21 kHz Trọng số loại A Máy điện thoại tương tự e Không trọng số 0d -3 -7 Trọng số loại A -1 -6 -8 Máy thu f Không trọng số 0d +1 -2 Trọng số loại A -1 -3 -7 a Đáp ứng... MHz tiêu chuẩn TCVN 824 1-4 -6 (IEC 6100 0-4 -6 ) (xem Phụ lục G) CHÚ THÍCH 2: Cơ quan quản lý chất lượng sản phẩm chọn phương thức điều chế khác cho thiết bị cần thử CHÚ THÍCH 3: TCVN 824 1-4 -6 (IEC