Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 30 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
30
Dung lượng
1,04 MB
Nội dung
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8241-4-3:2009 IEC 61000-4-3:2006 TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-3: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI NHIỄU PHÁT XẠ TẦN SỐ VÔ TUYẾN ElectroMagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing and measurement techniques - Immunity to radiated, radio-frequency, electromagnetic fields Lời nói đầu TCVN 8241-4-3:2009 xây dựng sở soát xét, chuyển đổi tiêu chuẩn ngành TCN 68194:2000 "Tương thích điện từ (EMC) - Miễn nhiễm nhiễu phát xạ tần số vô tuyến - Phương pháp đo thử" Tổng cục Bưu điện (nay Bộ Thơng tin Truyền thơng) TCVN 8241-4-3:2009 hồn tồn tương đương IEC 61000-4-3:2006 TCVN 8241-4-3:2009 Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện xây dựng, Bộ Thông tin Truyền thông đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ cơng bố TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 4-3: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ THỬ - MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI NHIỄU PHÁT XẠ TẦN SỐ VÔ TUYẾN ElectroMagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing and measurement techniques Immunity to radiated, radio-frequency, electromagnetic fields Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng yêu cầu miễn nhiễm thiết bị điện điện tử lượng phát xạ điện từ Tiêu chuẩn thiết lập mức thử quy trình thử cần thiết Tiêu chuẩn thiết lập 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 sản phẩm Các quan quản lý sản phẩm có trách nhiệm định việc có áp dụng tiêu chuẩn đo thử miễn nhiễm hay không, áp dụng, quan quản lý sản phẩm 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 cho 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, để phân tích định tính ảnh hưởng Tiêu chuẩn đưa phép thử độc lập Không sử dụng phép thử khác để thay cần xác định tuân thủ tiêu chuẩn Tài liệu viện dẫn IEC 60050 (161), International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 161: Electromagnetic Compatibiltiy (Từ vựng kỹ thuật điện tử quốc tế - Chương 161: Tương thích điện từ) TCVN 8241-4-6:2009 (IEC 61000-4-6:2005), 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) Q trình thay đổi biên độ sóng mang theo quy luật xác định 3.2 Buồng không 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 không phản xạ hồn tồn (fully anechoic chamber) Buồng khơng phản xạ có vỏ chắn, bề mặt bên phủ hoàn toàn vật liệu hấp thụ 3.2.2 Buồng bán phản xạ (semi ancechoic chamber) Buồng không phản xạ 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) Bộ chuyển đổi có chức phát xạ lượng tần số vô tuyến vào không gian từ nguồn tín hiệu thu 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 thơng 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 λ/2π, λ 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/m (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 tùy 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 liên tục hai giới hạn 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/hoặc trường từ khoảng cách d < λ/2π, λ bước sóng Kích thước vật lý nguồn phải nhỏ nhiều so với khoảng cách d 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: ( ) Vmaximum RMS = Vp − p / × = 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 thể điều biên thơng 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) (Tiem Division Multiple Access) Một phương thức điều chế ghép kênh theo thời gian, số kênh thơng tin riêng rẽ thép sóng mang tần số ấn định Mỗi kênh ấn định khe thời gian, khe thời gian thơng tin phát xung công suất RF kênh hoạt động Nếu kênh khơng hoạt động khơng có xung phát đi, đường bao sóng mang khơng cố định Trong khoảng thời gian phát xung tín hiệu biên độ số sóng mang RF điều chế tần số pha 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 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 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, cịn 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 tiêu chuẩn TCVN 8241-4 (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 Cường độ trường không đo dễ dàng thiết bị đo phức tạp khơng dễ tính tốn qua phương trình cơng thức cổ điển hiệu ứng 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 vơ 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 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 tồn dải tần Vì phải lựa chọn mức thử thích hợp cho dải tần để thử dải tần cần thử Xem Phụ lục E để lựa chọn mức thử Trong Bảng giá trị cường độ trường tín hiệu chưa điều chế Khi thực phép thử, tín hiệu điều biên với độ sâu điều chế 80% sóng hình sin tần số kHz (xem Hình 1) Điều mơ tả chi tiết trình tự thực phép thử 5.1 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 sản phẩm định chọn tần số chuyển đổi thấp cao 80 MHz TCVN 8241-4-3 (IEC 61000-4-3) TCVN 8241-4-6 (IEC 61000-4-6) (xem Phụ lục G) CHÚ THÍCH 2: Cơ quan quản lý 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 miễn nhiễm thiết bị điện điện tử lượng điện từ xạ Tiêu chuẩn bao hàm tần số 80 MHz 5.2 Các mức thử khả chống nhiễu vô tuyến phát xạ từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát 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 nằm khoảng tần số mà điện thoại vô tuyến di động thiết bị phát tần số vô 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 vô tuyến có chủ định hoạt động, áp dụng mức thử cụ thể dải tần hoạt động tương ứng Nếu sản phẩm thiết bị chế tạo nhằm thỏa mãn 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 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 chống nhiễu vơ tuyến phát xạ từ máy điện thoại vô tuyến số thiết bị phát tần số vơ 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 nay) CHÚ THÍCH 4: Các ảnh hưởng tần số 800 MHz chủ yếu từ hệ thống điện thoại vô tuyến máy phát tần số vơ tuyến có chủ định Các hệ thống khác hoạt động dải tần (ví dụ mạng LAN vô tuyến hoạt động tần số 2,4 GHz) thường có cơng suất thấp (điển hình thấp 100 mW), có khả gây ảnh hưởng Thiết bị thử Các loại thiết bị sau khuyến nghị sử dụng phép thử: - Buồng khơng phản xạ: phải có kích thước phù hợp để trì trường đồng theo chiều liên quan đến thiết bị kiểm tra (EUT) Có thể sử dụng mặt hấp thụ phụ trợ để giảm phản xạ buồng - 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 điều biên sóng hình sin tần số kHz với độ sâu điều chế 80 % Máy phát tín hiệu RF điều khiển nhân cơng (ví dụ tần số, biên độ, số điều chế), trường hợp máy phát tổng hợp RF, máy phát phải có khả lập trình thời gian dừng bước tần số Nếu cần thiết phải sử dụng lọc thông thấp lọc thông băng để ngăn ảnh hưởng nhiễu hài - Các khuếch đại cơng suất: Khuếch đại tín hiệu (khơng điều chế điều chế) để đáp ứng mức thử theo yêu cầu Các hài khuếch đại công suất tạo phải đảm bảo cường độ trường đo vùng trường đồng tần số hài phải thấp dB so với cường độ trường tần số sở (xem Phụ lục D) - Các anten phát (xem Phụ lục B): anten biconical, anten chu kỳ logarit, anten râu anten phân cực tuyến tính thỏa mãn yêu cầu tần số - Bộ cảm biến trường đẳng hướng với khuếch đại ghép quang điện chúng có đủ khả miễn nhiễm trường đo, đồng thời có đường nối sợi quan tới thiết bị thị bên buồng đo Cũng sử dụng đường truyền tín hiệu khác với lọc thích hợp - Thiết bị phụ trợ để ghi mức công suất cần thiết cường độ trường theo yêu cầu để điều khiển mức phát cho phép thử Cần phải ý đến khả miễn nhiễm thiết bị phụ trợ 6.1 Mô tả phương tiện thử Do tạo trường có cường độ lớn nên phép thử phải thực buồng có vỏ chắn để không gây nhiễu ảnh hưởng tới hệ thống thơng tin vơ tuyến bên ngồi Ngồi ra, hầu hết thiết bị đo nhạy với trường điện từ xung quanh tiến hành thử nên buồng có vỏ chắn tạo "sự cách ly" cần thiết EUT thiết bị đo Phải đảm bảo việc đấu nối cáp qua buồng có vỏ chắn khơng làm suy giảm thỏa đáng nhiễu dẫn nhiễu phát xạ mà cịn trì tính ngun vẹn đáp ứng cơng suất tín hiệu EUT Thiết bị thử bao gồm buồng thử có vỏ chắn với lớp 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 khác chứa thiết bị tạo trường thử, thiết bị giám sát thiết bị kích thích EUT (nếu có) 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 độ đồng trường mẫu thử để có kết xác Tiêu chuẩn sử dụng khái niệm vùng trường đồng (UFA, xem Hình 3), mặt phẳng thẳng đứng giả thuyết trường, chênh lệch nhỏ chấp nhận Trong quy trình (hiểu chuẩn trường) thơng thường, thiết bị thử tạo vùng trường đồng Cùng lúc xác định liệu để tạo cường độ trường theo yêu cầu phục vụ cho phép thử Hiệu chuẩn trường coi đạt bề mặt riêng lẻ (kể cáp) EUT nằm vùng bao phủ UFA Thực hiệu chuẩn trường mà khơng có EUT (xem Hình 3) Trong trình này, xác định mối quan hệ cường độ trường nằm UFA công suất đặt vào anten Do đó, cơng suất phát tính dựa vào mối quan hệ giá trị cường độ trường thu Hiệu chuẩn coi đạt cấu hình phép thử khơng thay đổi tồn phép thử Ghi lại vị trí xác anten phát dây cáp dịch chuyển nhỏ gây ảnh hưởng đáng kể đến trường Do phải tiến hành phép thử miễn nhiễm vị trí giống Cơng việc hiệu chuẩn 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 lớn để vùng hiệu chuẩn nằm gọn độ rộng búp trường phát Bộ cảm biến trường phải đặt cách anten phát m Thơng thường, khoảng cách anten phát UFA m (xem Hình 3) Kích thước tính từ tâm anten biconical từ đầu mút phía trước anten chu kỳ logarit anten kết hợp, từ gờ trước anten râu anten dẫn sóng đỉnh Biên thử nghiệm hồ sơ hiệu chuẩn phải ghi lại khoảng cách Diện tích UFA tối thiểu phải 1,5 m x 1,5 m độ cao tối thiểu 0,8 m phía mặt đất trừ trường hợp EUT dây dẫn nằm gọn mặt phẳng nhỏ diện tích UFA không nhỏ 0,5 m x 0,5 m Khi thực phép thử bề mặt chiếu xạ EUT phải trùng khớp với mặt phẳng (xem Hình 6) Để xác lập độ khắt khe phép thử, EUT dây dẫn mà phải thử gần với 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 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 đồng 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 rừng 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: Mỗi vị trí anten u cầu hiệu chuẩn trường đầy đủ Bảng đưa khái nhiệm 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 Dưới GHz Yêu cầu kích thước Yêu cầu kích thước vùng đồng việc hiệu vùng đồng việc hiệu chuẩn EUT không trùng khít chuẩn EUT trùng khít hồn hồn tồn vùng đồng toàn vùng đồng (rọi (rọi phần phương toàn phần - phương pháp ưu pháp cửa sổ độc lập - tiên) phương pháp thay thế) Kích thước vùng đồng tối thiểu 0,5 m x 0,5 m RỌI TỪNG PHẦN Kích thước vùng đồng có cạnh bội 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…) Kích thước vùng đồng tối thiểu 1,5 m x 1,5 m Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích thước 0,5 m x 0,5 m Trên GHz Kích thước vùng đồng có cạnh bội mắt lưới 0,5 m (ví dụ 1,5 m x 1,5m; 1,5 m x 2,0 m; 2,0 m x 2,0 m…) 75 % điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật kích thước vùng đồng lớn 0,5 m x 0,5 m Đối với vùng đồng có kích thước 0,5 m x 0,5 m điểm mắt lưới (100%) phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích thước 0,5 m x 0,5 m Kích thước vùng đồng tối thiểu 0,5 m x 0,5 m PHƯƠNG PHÁP CỬA SỔ ĐỘC LẬP Kích thước vùng đồng có cạnh bội 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 0,5 m x 0,5 m (xem Phụ lục H) Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích thước 0,5 m x 0,5 m 75% điểm hiệu chuẩn phải 75% điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật RỌI TỪNG PHẦN 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; 2,0 m x 2,0 m…) thỏa mãn tiêu kỹ thuật kích thước vùng đồng lớn 0,5 m x 0,5 m Đối với vùng đồng có kích thước 0,5 m x 0,5 m điểm mắt lưới (100 %) phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật Hiệu chuẩn vùng mắt lưới kích thước 0,5 m x 0,5 m 75 % điểm hiệu chuẩn phải thỏa mãn tiêu kỹ thuật kích thước vùng đồng lớn 0,5 m x 0,5 m Đối với vùng đồng có kích thước 0,5 m x 0,5 m điểm mắt lưới (100%) 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) mơ tả Phụ lục H Nói chung thiết lập cấu hình thử phải thực hiệu chuẩn trường buồng không phản xạ buồng bán phản xạ mơ 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 hịa q trình đo thử Thông thường, để đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hịa 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 Ec Chỉ sử dụng Ec hiệu chuẩn trường Cường độ trường thử Et không vượt Ec/1,8 CHÚ THÍCH 3: Có thể sử dụng phương pháp khác để tránh bão hịa Dưới mơ tả phương pháp hiệu chuẩn khác biệt 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 tính đồng cho trường 6.2.1 Phương pháp hiệu chuẩn cường độ không đổi Phải thiết lập đo cường độ trường không đổi trường đồng thông qua cảm biến trường cách điều chỉnh công suất tương ứng Bộ cảm biến trường hiệu chuẩn tần số điểm 16 điểm (xem Hình 4) sử dụng kích thước nấc cho Điều Công suất cần để thiết lập cường độ trường theo yêu cầu phải đo theo dẫn Hình hiệu chỉnh dBm 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 phát cho đạt cường độ trường cường độ trường hiệu chuẩn 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 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 phía sau nằm dung sai -6 dB đến +0 dB giá trị hay khơng h) Nếu khơng thỏa mãn dung sai -6 dB đến +0 dB, thực lại quy trình này, giá trị sau (chú ý có tối đa lần thực cho tần số) i) Dừng trình có 12 giá trị nằm khoảng dB ghi lại giá trị công suất lớn giá trị Ký hiệu giá trị P c j) Xác minh 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 thiết lập để đạt công suất P c (-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 đo thử Nếu kết nhỏ 3,1 dB chứng tỏ khuếch đại bị bão hịa, khơng thích hợp để đo thử CHÚ THÍCH 1: Nếu tần số đó, tỉ số E c Et R (dB), với R = 20 log(Ec/Et) cơng suất đo thử Pt = Pc - R (dB) Các ký hiệu c t tương ứng với công suất hiệu chuẩn đo thử Điều chế trường theo điều Một ví dụ hiệu chuẩn mơ tả D.4.1 CHÚ THÍCH 2: Phải đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hịa tần số Tốt kiểm tra khả nén dB khuếch đại Khi kiểm tra khả nén 1dB khuếch đại, trở kháng anten sử dụng trình đo thử khác 50 Ω phải kết cuối khuếch đại trở kháng 50 Ω Kiểm tra bão hòa hệ thống đo thử cách kiểm tra 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 không đổi trường đồng thông qua cảm biến trường cách điều chỉnh công suất tương ứng Bộ cảm biến trường hiểu chuẩn tần số điểm 16 điểm (xem Hình 4) sử dụng kích thước nấc cho điều Đo ghi lại giá trị công suất cần để thiết lập cường độ trường vị trí bắt đầu theo Hình Đưa giá trị cơng suất vào 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 1% 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 a) đến d), điều chỉnh công suất 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 công suất 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 thấp kiểm tra xem có 11 giá trị nằm dung sai -0 dB đến +6 dB giá trị hay khơng j) Nếu không thỏa mãn -6 dB đến +0 dB, thực lại quy trình này, giá trị sau (chú ý có tối đa lần thực cho tần số) k) Dừng 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 u cầu vị trí chuẩn Ký hiệu cơng suất Pc m) Xác minh 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: m-1) Giảm đầu máy phát tín hiệu 5,1 dB so với mức thiết lập để đạt công suất P c (-5,1 dB tương đương với Ec/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 3,1 dB đến 5,1 dB khuếch đại khơng bị bão hịa hệ thống đo thử đủ tiêu chuẩn để đo thử Nếu kết nhỏ 3,1 dB chứng tỏ khuếch đại bị bão hịa, khơng thích hợp để đo thử CHÚ THÍCH 1: Nếu tần số đó, tỉ số E c Et R (dB), với R = 20 log(Ec/Et), cơng suất đo thử Pt = Pc - R (dB) Các ký hiệu c t tương ứng với hiệu chuẩn đo thử Điều chế trường theo điều Một ví dụ hiệu chuẩn mơ tả D.4.2 CHÚ THÍCH 2: Phải đảm bảo khuếch đại khơng bị bão hịa tần số Tốt kiểm tra khả nén dB khuếch đại Khi kiểm tra khả nén dB khuếch đại, trở kháng anten sử dụng trình đo thử khác 50 Ω phải kết cuối khuếch đại trở kháng 50 Ω Kiểm tra bão hòa hệ thống đo thử cách kiểm tra 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 Đầu nối thiết bị phải tuân thủ hướng dẫn nhà sản xuất thiết bị lắp đầy đủ vỏ 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 u cầu phải có mặt đất chuẩn kim loại phép thử Nếu cần giá đỡ mẫu thử, giá đỡ phải vật liệu phi kim loại, khơng dẫn điện Có thể sử dụng vật liệu có số điện mơi thấp polystyrene cứng Tuy nhiên, việc nối đất thiết bị phải tuân thủ khuyến nghị lắp đặt nhà sản xuất Nếu EUT bao gồm thiết bị đặt sàn nhà để bàn phải ý đến vị trí tương đối thiết bị Các cấu hình EUT điển hình cho Hình CHÚ THÍCH 1: Sử dụng giá đỡ không dẫn điện để tránh tiếp đất không chủ ý EUT méo trường Để đảm bảo không méo trường, quan trọng giá đỡ phải khối phi dẫn, khơng sử dụng loại có lớp vỏ cách điện bên cấu trúc kim loại CHÚ THÍCH 2: Tại tần số cao (ví dụ 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 giảm cấp tính đồng trường 7.1 Bố trí thiết bị để 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 0,8m phi dẫn, thiết bị không lớn, nặng độ cao khơng gây nguy hiểm 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 nối Tại khu vực đo thử, phải bố trí 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 loại dây nối tới (hoặc từ) EUT khơng xác định, phải sử dụng dây dẫn song song khơng có vỏ chắn nhiễu Nếu đặc tính kỹ thuật nhà sản xuất yêu cầu độ dài dây nối nhỏ m độ dài quy định phải sử dụng Nếu độ dài quy định lớn m không nhà sản xuất xác định độ dài cáp chọn phù hợp với quy tắc 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 bó lại cho có độ tự cảm thấp gần đoạn cáp hình thành bó dài 30 cm đến 40 cm Nếu quan quản lý sản phẩm xác 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 Được sử dụng tiêu chuẩn tiêu hỏng chuẩn TCVN 8241-4-6:2009 (IEC 61000-4-6) Thiết bị phát trường thiết bị giám sát tương đối phổ thông Với thiết bị âm tương tự, việc giải điều chế EUT tạo đáp ứng âm đo đồng hồ đo mức băng hẹp, giảm nhiễu Đã chứng minh hiệu việc mô ảnh hưởng kiểu điều chế khác (ví dụ: điều tần, điều pha, điều xung) tần số thấp Điều biên sóng vng Giống TDMA Khơng mơ xác TDMA Có thể áp dụng phổ biến Địi hỏi thiết bị phi chuẩn để phát tín hiệu thử Có thể phát chế sai hỏng "không rõ" (nhạy cảm với tốc độ thay đổi lớn đường bao RF) Việc giải điều chế EUT tạo đáp ứng âm băng rộng, phải đo đồng hồ đo mức băng rộng, làm tăng nhiễu Cần phải xác định thời gian tăng xung Tạo xung RF Mơ xác TDMA Có thể phát chế sai hỏng "không rõ" (nhạy cảm với tốc độ thay đổi lớn đường bao RF) Địi hỏi thiết bị phi chuẩn để phát tín hiệu thử Một số điểm điều chế phải thay đổi để phù hợp với hệ thống khác (GSM, DECT…) Việc giải điều chế EUT tạo đáp ứng âm băng rộng, phải đo đồng hồ đo mức băng rộng, làm tăng nhiễu Cần phải xác định thời gian tăng xung A.2 Các kết thực nghiệm Một loạt thử nghiệm tiến hành để đánh giá mối tương quan phương pháp điều chế sử dụng để tạo tín hiệu gây nhiễu nhiễu tạo Các phương pháp điều chế nghiên cứu là: a) Sóng hình sin 80% AM tần số kHz; b) Xung RF "giống GSM", tỷ lệ xung 1:8 tần số 200 Hz; c) Xung RF "giống DECT", tỷ lệ xung 1:2 tần số 100 Hz (trạm gốc); d) Xung RF "giống DECT", tỷ lệ xung 1:24 tần số 100 Hz (máy cầm tay) Trong trường hợp sử dụng phương pháp điều chế "giống DECT" Các kết tóm tắt Bảng A.2 A.3 Bảng A.2 - Các mức nhiễu tương đối a Phương pháp điều chế b ↓Thiết bị Máy trợ thính c ↓Đáp ứng âm Không trọng số 21 Hz – 21 kHz Trọng số loại A Sóng hình sin 80% "Giống GSM" tỷ lệ "Giống DECT" tỷ lệ AM tần số xung 1:8 tần số xung 1:24 tần kHz 200 Hz số 100 Hz dB dB dB 0d -3 -4 -7 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 âm mức nhiễu, mức nhiễu thấp có nghĩa mức miễn nhiễm cao b Quan trọng: Biên độ sóng mang điều chỉnh cho giá trị RMS cực đại (xem điều 3) tín hiệu gây nhiễu giống tất phương pháp điều chế c Tín hiệu gây nhiễu trường điện từ tần số 900 MHz Tỷ lệ xung điều chế "giống DECT" 1:2 thay 1:24 Đáp ứng âm âm đầu đo tai giả nối qua ống PVC 0,5 m d Trường hợp chọn đáp ứng âm chuẩn, có nghĩa dB e Tín hiệu gây nhiễu dòng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp điện thoại Đáp ứng âm điện áp tần số âm tần đo đường dây điện thoại f Tín hiệu gây nhiễu dòng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp nguồn Đáp ứng âm âm đầu đo microphone Bảng A.3 - Các mức miễn nhiễm tương ứng Phương pháp điều chế b ↓Thiết bị ↓Đáp ứng a Sóng hình sin 80% "Giống GSM" tỷ lệ "Giống DECT" tỷ lệ AM tần số xung 1:8 tần số xung 1:24 tần kHz, 200 Hz số 100 Hz dB dB dB Nhiễu nhận thấy rõ 0d -2 -2 Nhiễu mạnh +4 +1 +2 Màn hình tắt +19 +18 +19 0d - >+16 >+16 - Lỗi số liệu (xâm nhập vào giao diện điện thoại) 0d 0 Lỗi số liệu (xâm nhập vào giao diện RS232) >+9 >+9 >+9 Nguồn cấp cho Lỗi 2% dịng phịng thí nghiệm g chiều đầu 0d +3 +7 Kết nối chéo SDHh Ngưỡng lỗi bít 0d - Máy thu hình c Đầu cuối số liệu với Nhiễu hình giao diện RS232 e video Lỗi số liệu Modem RS232 f a Các số cho bảng giá trị đo tương đối mức RMS cực đại (xem điều 3) tín hiệu gây nhiễu cần thiết để tạo mức nhiễu với tất phương pháp điều chế khác Mức dB cao nghĩa độ miễn nhiễm cao b Tín hiệu gây nhiễu điều chỉnh cho tạo đáp ứng (nhiễu) với tất phương pháp điều chế c Tín hiệu gây nhiễu dòng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp nguồn Đáp ứng độ nhiễu tạo thành hình Việc đánh giá khách quan mẫu nhiễu khác biệt trường hợp khác biệt d Trường hợp chọn mức miễn nhiễm chuẩn, có nghĩa dB e Tín hiệu gây nhiễu dịng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp RS232 f Tín hiệu gây nhiễu dòng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp điện thoại cáp RS232 g Tín hiệu gây nhiễu dịng RF tần số 900 MHz xâm nhập vào cáp DC đầu h SDH = Phân cấp số đồng Tín hiệu gây nhiễu trường điện từ tần số 935 MHz Danh mục thiết bị thử, sử dụng hai phương pháp điều chế sóng sin AM điều xung (tỷ lệ 1:2) với cường độ trường lên tới 30 V/m - Máy sây khô cầm tây điều khiển vi xử lý; - Modem Mbit/s với cáp đồng trục 75 Ω; - Modem Mbit/s với cáp hai dây xoắn 120 Ω; - Bộ điều khiển công nghiệp sử dụng vi xử lý, hiển thị video giao diện RS485; - Hệ thống hiển thị tàu sử dụng vi xử lý; - Thiết bị đầu cuối thẻ tín dụng có đầu modem; - Bộ ghép kênh số 2/34 Mbit/s; - Bộ lặp Ethernet (10 Mbit/s) Tất hư hỏng kết hợp với chức tương tự thiết bị A.3 Các hiệu ứng điều chế thứ cấp Để mơ xác điều chế sử dụng hệ thống điện thoại vơ tuyến số khơng mơ điều chế sơ cấp mà phải xét đến ảnh hưởng điều chế thứ cấp xuất Ví dụ, GSM DCS 1800 có hiệu ứng đa khung gây nén cụm chu kỳ 120 ms (tạo ta thành phần tần số xấp xỉ Hz) Ngồi xuất điều chế tần số Hz từ phương thức truyền dẫn gián đoạn (DTX) A.4 Kết luận Từ trường hợp nghiên cứu thấy EUT đáp ứng cách độc lập với phương thức điều chế sử dụng Khi so sánh hiệu ứng phương pháp điều chế khác nhau, quan trọng phải đảm bảo mức RMS cực đại tín hiệu nhiễu giống Nếu có khác đáng kể hiệu ứng kiểu điều chế khác sóng hình sin AM ln trường hợp khắc nghiệt Khi có đáp ứng khác điều chế sóng hình sin TDMA điều chỉnh tiêu chí đánh giá tiêu chuẩn sản phẩm Tóm lại, điều chế sóng hình sin có ưu điểm sau: - Đáp ứng tách sóng băng hẹp hệ thống tương tự giảm vấn đề nhiễu nền; - Khả ứng dụng rộng rãi; - Điều chế giống tất tần số; - Luôn khắc nghiệt điều chế xung Với lý trên, phương pháp điều chế tiêu chuẩn điều biên 80% sóng hình sin Khuyến nghị quan quản lý sản phẩm thay đổi phương pháp điều chế có lý cụ thể yêu cầu kiểu điều chế khác Phụ lục B (Tham khảo) Các anten phát trường B.1 Anten Biconical Anten bao gồm biến đổi cân bằng/ không cân (balun) đồng trục phần tử chiều dải tần rộng, sử dụng cho phát thu Đường cong hệ số anten đường tương đối phẳng, tăng theo tần số Do kích thước nhỏ gọn nên anten thường sử dụng vùng có khơng gian hạn chế buồng không phản xạ B.2 Anten chu kỳ logarit Anten chu kỳ logarit hàng lưỡng cực có độ dài khác nối tới đường truyền Các anten băng rộng có tăng ích cao VSWR thấp Khi chọn anten để phát trường, phải thiết lập cấu hình cho balun kiểm sốt mức cơng suất cần thiết B.3 Anten râu anten dẫn sóng đỉnh Các anten râu anten dẫn sóng đỉnh tạo trường điện từ phân cực tuyến tính Các anten thường sử dụng tần số 1000 MHz Phụ lục C (Tham khảo) Sử dụng buồng không phản xạ C.1 Thông tin tổng quan buồng không phản xạ Buồng bán phản xạ buồng có vỏ chắn có chất liệu hấp thụ sóng vơ tuyến tường trần Các buồng khơng phản xạ có lớp hấp thụ sàn Mục đích lớp hấp thụ lượng tần số tuyến, ngăn ngừa phản xạ trở lại vào buồng Những phản xạ giao thoa cách phức tạp với trường phát xạ trực tiếp, tạo đỉnh đường lõm cường độ trường phát Suy hao phản xạ vật liệu hấp thụ, phụ thuộc vào tần số góc tới sóng vô tuyến Sự hấp thụ lớn xảy phương pháp tuyến giảm góc tới tăng Để làm yếu độ phản xạ tăng độ hấp thụ, vật liệu hấp thụ thường tạo dạng hình nêm hình nón Vật hấp thụ bổ sung khơng đặt đường chiếu xạ trực tiếp từ anten tới EUT, phải định vị theo vị trí hướng giống hiệu chuẩn trường Cũng cải thiện tính đồng cách đặt anten nằm ngồi trục buồng thử để sóng phản xạ không đối xứng Buồng không phản xạ hiệu tần số thấp (dưới 30 MHz), buồng có phủ ferit lại hiệu tần số GHz Do phải ý để đảm bảo tính đồng trường tần số thấp cao nhất, cần phải thay đổi buồng thử C.2 Các điều chỉnh để buồng phủ ferit thiết kế để sử dụng với tần số GHz thích nghi với việc sử dụng tần số GHz Hầu hết buồng không phản xạ nhỏ sử dụng ferit làm chất hấp thụ thường thiết kế để sử dụng tần số GHz Tại tần số GHz, buồng loại khó khơng thể thỏa mãn u cầu tính đồng trường 6.2 Phần giới thiệu thơng tin q trình làm cho buồng thích nghi với việc đo thử tần số GHz sử dụng phương pháp mô tả Phụ lục H C.2.1 Các vấn đề việc sử dụng buồng phủ ferit gây phép thử miễn nhiễm trường phát xạ tần số GHz Dưới mô tả trường hợp xảy ra, ví dụ, buồng khơng phản xạ kích thước nhỏ có phủ ferrit, buồng khơng phản xạ kích thước nhỏ (thường m (dài) x m (rộng) x m (cao)) phủ hỗn hợp ferrite carbon Tại tần số GHz, lớp ferrit thường bề mặt phản xạ vật hấp thụ Do khó thiết lập vùng trường đồng diện tích 1,5 m x 1,5 m tần số này, nơi có nhiều phản xạ từ bề mặt bên buồng (xem Hình C.1) Hình C.1 - Các phản xạ buồng không gian phản xạ nhỏ Tại tần số nằm băng tần điện thoại vơ tuyến, bước sóng thường nhỏ 0,2 m Điều có nghĩa kết phép thử nhạy cảm việc bố trí anten phát trường cảm biến trường EUT C.2.2 Giải pháp Các thủ tục đề xuất để giải vấn đề a) Sử dụng anten râu anten dẫn sóng đỉnh để giảm quay trở lại trường phát xạ Nó làm giảm phản xạ từ trường buồng nhờ độ rộng búp sóng hẹp anten b) Rút ngắn khoảng cách anten phát EUT để tối thiểu hóa phản xạ từ trường (khoảng cách anten EUT giảm xuống 1m) Sử dụng phương pháp cửa sổ độc lập 0,5 m x 0,5 m (Phụ lục H) để đảm bảo EUT phơi nhiễm vùng trường đồng c) Gắn thêm lớp vật liệu hấp thụ loại carbon mật độ trung bình vào tường phía sau đối diện với EUT để giảm phản xạ trực tiếp Điều làm giảm độ nhạy cảm phép thử việc bố trí EUT anten Nó cải thiện tính đồng trường tần số GHz CHÚ THÍCH: Nếu sử dụng vật liệu hấp thụ loại carbon mật độ cao khó để thỏa mãn yêu cầu tính đồng trường tần số GHz Thực biện pháp giảm bớt hầu hết sóng phản xạ (xem Hình C.2) Hình C.2 - Phần lớn sóng phản xạ bị triệt tiêu Phụ lục D (Tham khảo) Sự khơng tuyến tính khuếch đại ví dụ thủ tục hiệu chuẩn theo 6.2 D.1 Mục đích việc hạn chế độ méo khuếch đại Mục đích việc hạn chế giữ cho tính khơng tuyến tính khuếch đại mức thấp đủ để khơng vượt trội so với thay đổi giá trị cường độ trường Do phải có hướng dẫn để hỗ trợ phịng thí nghiệm thực phép thử việc hiểu biết hạn chế hiệu ứng bão hòa khuếch đại D.2 Các vấn đề hài bão hòa gây Bộ khuếch đại bị tải gây vấn đề sau: a) Hài gây ảnh hưởng đáng kể tới trường 1) Nếu điều xảy trình hiệu chuẩn, cường độ trường tần số chủ định đo khơng xác cực dị trường băng rộng đo tần số sở hài Ví dụ, giả sử hài bậc thấp tần số sở 15 dB đầu cuối anten bỏ qua tất hài khác Giả sử thêm hệ số anten hiệu dụng tần số hài bậc thấp dB so với tần số sở Cường độ trường tần số sở lớn 10 dB so với cường độ trường hài bậc Nếu cường độ trường tổng cộng đo 10 V/m cường độ trường đo tần số sở khơng đóng góp 9,5 V/m Đây sai lỗi chấp nhận nhỏ tính khơng ổn định biên độ cực dị trường 2) Nếu hài xuất nhiều trình đo thử, chúng gây sai lỗi EUT EUT mạnh tần số sở chủ định không mạnh tần số hài b) Các hài ảnh hưởng đến kết phép thử chúng bị triệt tiêu nhiều số tình đặc biệt Ví dụ, đo thử máy thu 900 MHz, chí hài yếu tín hiệu 300 MHz gây tải đầu máy thu c) Xảy bão hịa khơng có hài đo Điều xảy khuếch đại có lọc đầu thơng thấp triệt hài Tình dẫn đến kết sai 1) Nếu điều xảy trình hiệu chuẩn, liệu hiệu chuẩn sai việc sử dụng giả thiết tuyến tính thuật tốn mơ tả 6.2 2) Trong q trình đo thử, loại bão hịa dẫn đến số điều chế sai hài tần số điều chế (thường 1000 Hz) Từ ví dụ cho thấy khơng có giới hạn cụ thể méo khuếch đại hiệu ứng méo phụ thuộc nhiều vào loại EUT D.3 Các lựa chọn để điều khiển tính khơng tuyến tính khuếch đại D.3.1 Hạn chế hài trường Có thể hạn chế hài trường cách sử dụng lọc thơng thấp điều hưởng/tìm kiếm/điều chỉnh đầu khuếch đại Đối với tất tần số mà hài tạo đầu khuếch đại, xâm nhập hài vào trường thấp so với tần số sở lượng lớn dB chấp nhận được, ngoại trừ trường hợp thảo luận D.2 b) Điều hạn chế lỗi cường độ trường đến 10% Ví dụ tín hiệu 10 V/m đo cực dò trường băng rộng tần số sở đóng góp V/m hài đóng góp 4,5 V/m Đây trường hợp chấp nhận không ổn định hiệu chuẩn Đối với khuếch đại bao gồm lọc thông thấp cố định đầu ra, tần số sở phía vào khoảng 1/3 tần số xác định cao khuếch đại D.3.2 Đo hài trường Có thể đo hài trực tiếp cách sử dụng cực dò trường lựa chọn không trực tiếp cách: - trước hết xác định hệ số anten hiệu dụng (tỉ số công suất đầu vào cường độ trường buồng vị trí anten cho trước), sau xác định tỉ số công suất tần số sở công suất hài - với ghép nối có tính đến hệ số anten hài nhà sản xuất anten cung cấp Đối với tình có lọc thơng thấp triệt tiêu hài khuếch đại bão hòa, dù hồn cảnh vượt q điểm nén dB khuếch đại Tại điểm nén dB, biên độ đỉnh (điện áp) bị giảm 20 % Điều làm giảm số điều chế từ 80% xuống 64%, hay nói cách khác, giảm 20% điện áp chỉnh EUT D.4 Các ví dụ cho thấy tương đương hai phương pháp hiệu chuẩn Hình D.1 - Các vị trí đo vùng trường đồng Hình D.1 mơ tả 16 vị trí đo tính đồng trường Khoảng cách điểm với cố định 0,5 m D.4.1 Ví dụ thủ tục hiệu chuẩn sử dụng phương pháp cường độ trường không đổi mô tả 6.2.1 Để tạo cường độ trường đồng nhất, ví dụ Ec = V/m, phải đo giá trị công suất Bảng D.1 tần số cụ thể sử dụng cấu hình đo Hình Trong ví dụ này, vị trí đo 2, 3, 13 nằm bên dung sai -0 dB đến +6 dB có (trong ví dụ này) 12 16 vị trí thỏa mãn tiêu chí Vì vậy, tần số cụ thể này, tiêu chí thỏa mãn Trong trường hợp này, giá trị công suất sử dụng 33 dBm Điều đảm bảo 12 vị trí cường độ trường Ec tối thiểu V/m (vị trí 4) tối đa 12 V/m (vị trí 8) Bảng D.1 - Giá trị cơng suất đo theo Bảng D.2 - Giá trị công suất xếp phương pháp hiệu chuẩn cường độ trường theo thứ tự tăng dần đánh giá kết đo khơng đổi Vị trí Cơng suất, dBm Vị trí Cơng suất, dBm 27 22 22 23 37 27 33 27 31 28 29 29 23 10 30 27 11 30 28 14 30 10 30 31 11 30 12 31 12 31 15 31 13 40 16 31 14 30 33 15 31 37 16 31 13 40 CHÚ THÍCH: Vị trí 13:40 - = 34, có vị trí tuân thủ Vị trí 3:37 - = 31, vị trí tuân thủ Vị trí 4:33 - = 27, 12 vị trí tuân thủ D.4.2 Ví dụ thủ tục hiệu chuẩn sử dụng phương pháp hiệu chuẩn công suất không đổi mô tả 6.2.2 Chọn điểm số điểm hiệu chuẩn nơi tạo cường độ trường E c = V/m Tại mức công suất Bảng D.3 cho thấy giá trị cường độ trường ghi lại số tần số cụ thể sử dụng cấu hình đo Hình Trong ví dụ này, điểm đo 13, 3, nằm dung sai -0 dB đến +6 dB có (chính xác ví dụ này) 12 16 vị trí nằm dung sai Vì tần số cụ thể này, tiêu chí thỏa mãn Trong trường hợp này, giá trị công suất sử dụng để cường độ trường E c = V/m 27 dBm + 20 log (6 V/m/ V/m) = 33 dBm Điều đảm bảo 12 vị trí, cường độ trường Ec tối thiểu V/m (vị trí 4) tối đa 12 V/m (vị trí 8) Bảng D.3 - Giá trị công suất cường độ Bảng D.4 - Giá trị cường độ trường trường đo theo phương pháp hiệu chuẩn xếp theo thứ tự tăng dần đánh giá kết công suất khơng đổi đo Vị trí Cơng Cường độ Cường độ suất, dBm trường, trường dB, V/m so với vị trí Vị trí Cơng Cường độ Cường độ suất, dBm trường, trường dB, V/m so với vị trí 1 27 6,0 13 27 1,3 -13 27 10,7 27 1,9 -10 27 1,9 -10 27 3,0 -6 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 5,3 -1 13 27 1,3 -13 27 6,0 14 27 4,2 -3 27 6,0 15 27 3,8 -4 27 9,5 16 27 3,8 -4 27 10,7 CHÚ THÍCH: Vị trí 13: -13 + = -7, có vị trí tuân thủ Vị trí 3: -10 + = -4, có vị trí tn thủ Ví trí 4: -6 + = 0, 12 vị trí tuân thủ Phụ lục E (Tham khảo) Hướng dẫn lựa chọn mức thử Ε.1 Giới thiệu Công suất phát máy phát vô tuyến thường xác định dạng ERP (công suất phát xạ hiệu dụng) so với lưỡng cực nửa sóng Do đó, cường độ trường phát (đối với trường xa) tính trực tiếp công thức lưỡng cực sau: E = k P / d (Phương trình E.1) Trong đó: E cường độ trường (giá trị RMS) (V/m); k số, có giá trị 7, lan truyền không gian tự trường xa; P cơng suất (ERP) (W); d khoảng tính từ anten (m) Các vật thể phản xạ hấp thụ bên cạnh làm thay đổi cường độ trường Trong phương trình Ε.1, khơng biết giá trị ERP máy phát dùng cơng suất vào anten Trong trường hợp đó, áp dụng giá trị k = cho máy phát vô tuyến di động Ε.2 Mức thử với mục đích chung Các mức thử dải tần số chọn tùy thuộc vào môi trường phát xạ điện từ mà EUT lắp đặt thực tế Khi xác định mức thử cần xem xét hậu hư hỏng thiết bị Nếu hậu hư hỏng thiết bị đáng kể phải yêu cầu mức thử khắt khe Nếu EUT lắp đặt để khai thác sử dụng số vị trí q trình khảo sát nguồn RF vùng cho phép tính tốn cường độ trường gặp Nếu khơng biết cơng suất nguồn, phải đo cường độ trường thực tế điểm có liên quan Với thiết bị thiết kế để hoạt động vị trí khác sử dụng dẫn sau để chọn mức thử Các loại liên quan tới mức thử điều 5; loại xem hướng dẫn chung để chọn mức thử phù hợp - Loại 1: Môi trường phát xạ điện từ mức thấp Mức đặc trưng trạm phát thanh/truyền hình địa phương đặt khoảng cách km, máy phát/thu công suất thấp - Loại 2: Môi trường phát xạ điện từ trung bình Mức máy thu-phát cầm tay cơng suất thấp (điển hình cơng suất nhỏ 1W) sử dụng gần thiết bị Điển hình mơi trường khu thương mại - Loại 3: Môi trường phát xạ điện từ khắc nghiệt Mức máy thu - phát cầm tay (công suất lớn W) tương đối gần thiết bị không nhỏ m Các máy phát quảng bá công suất cao thiết bị ISM đặt gần Điển hình mơi trường công nghiệp - Loại 4: Các máy thu - phát cầm tay sử dụng cách thiết bị m Các nguồn nhiễu đáng kể khác cách thiết bị khoảng nhỏ 1m - Loại x: x mức mở xác định dựa vào tiêu chuẩn sản phẩm đặc tính kỹ thuật thiết bị Ε.3 Mức thử với mục đích bảo vệ chống lại phát xạ RF từ máy điện thoại vô tuyến số Các mức thử chọn tùy thuộc vào trường điện từ thực tế, có nghĩa phải khảo sát mức cơng suất thiết bị điện thoại vô tuyến khoảng cách anten phát thiết bị đo thử Thường trạm di động địi hỏi khắt khe trạm gốc (vì trạm di động có xu hướng đặt gần thiết bị nhạy cảm trạm gốc) Khi xác định mức thử cần xem xét chi phí để đạt mức miễn nhiễm yêu cầu hậu hư hỏng thiết bị gây Nếu hậu hư hỏng thiết bị gây lớn phải yêu cầu mức thử khắt khe Mức điện từ mơi trường cao mức thử chọn xảy thực tế xuất Để ngăn ngừa cố chấp nhận tình đó, phải thực phép thử thứ hai mức cao chấp nhận mức tiêu bị suy giảm (nghĩa xác định mức suy giảm chấp nhận được) Bảng Ε.1 đưa ví dụ mức thử, tiêu chí chất lượng khoảng cách an toàn tương ứng Khoảng cách an toàn khoảng cách nhỏ chấp nhận tới máy điện thoại vô tuyến số, thực phép thử mức thử Các khoảng cách tính từ phương trình Ε.1, sử dụng hệ số k = giả sử tín hiệu thử sóng hình sin điều chế AM 80% Bảng Ε.1 - Ví dụ mức thử, khoảng cách an tồn tiêu chí chất lượng Khoảng cách an toàn Cường độ Cường độ 1/4 W trường trường Mức thử W GSM, W GSM, sóng mang, RMS cực DECT, V/m đại, V/m m m m 1 1,8 5,5 11 1,9 5,4 1,8 3,7 0,6 Tiêu chí chất lượng Ví dụ 1b Ví dụ c - - a - d b a - b 10 18 0,6 1,1 ~0,2 30 54 ~0,2 d 0,4 ~0,1 d a a Tuân thủ điều b Thiết bị mà hậu sai hỏng không nghiêm trọng c Thiết bị mà hậu sai hỏng nghiêm trọng d Tại khoảng cách gần hơn, phương trình trường xa Ε.1 khơng xác Các vấn đề sau xét đến lập bảng trên: - Đối với GSM, hầu hết thiết bị đầu cuối thị trường thuộc lớp (ERP cực đại 2W) Một số lượng đáng kể thiết bị đầu cuối di động hoạt động thuộc lớp (ERP cực đại W W) ERP thiết bị đầu cuối GSM thường thấp giá trị cực đại ngoại trừ vùng thu kém; - Thường điều kiện nhà ngồi trời, điều có nghĩa giá trị ERP nhà thường không điều chỉnh lớp tối đa Đó trường hợp xấu theo quan điểm EMC hầu hết thiết bị hỏng hóc thường tập trung nhà; - Như Phụ lục A, khả miễn nhiễm thiết bị có tương quan chặt chẽ với giá trị RMS cực đại trường điều chế Do nên cường độ trường RMS cực đại phải thay cho cường độ trường sóng mang để tính khoảng cách an tồn phương trình Ε.1; - Khoảng cách cực tiểu để đảm bảo vận hành, gọi khoảng cách an toàn, phải tính với k = phương trình Ε.1 khơng tính đến thăng giáng (mang tính chất thống kê) cường độ trường, phản xạ từ tường, sàn trần mức ± dB; - Khoảng cách an tồn theo phương trình Ε.1 phụ thuộc vào công suất phát xạ hiệu dụng máy điện thoại vô tuyến số không phụ thuộc vào tần số hoạt động Ε.4 Các cách xử lý đặc biệt máy phát cố định Các mức thử phụ lục giá trị điển hình vượt vị trí đề cập Tại số vị trí giá trị bị vượt quá, ví dụ trạm ra-đa, máy phát công suất lớn thiết bị ISM đặt tòa nhà… Trong trường hợp áp dụng phương pháp bọc chắn nhiễu, lọc nhiễu dây dẫn tín hiệu dây nguồn thích hợp xác định mức miễn nhiễm cao tất thiết bị Phụ lục F (Tham khảo) Lựa chọn phương pháp thử Tiêu chuẩn TCVN 8241-4-6:2009 (IEC 61000-4-6) xác định hai phương pháp thử miễn nhiễm thiết bị điện điện tử lượng điện từ phát xạ Về tổng quan, phép thử với tín hiệu nhiễu dẫn hữu dụng tần số thấp cịn phép thử với tín hiệu phát xạ hữu dụng tần số cao Có dải tần số phương pháp thử hai tiêu chuẩn khơng thể sử dụng Có thể sử dụng phương pháp thử tiêu chuẩn TCVN 8241-4-6:2009 (IEC 61000-4-6) tới tần số 230 MHz Cũng sử dụng phương pháp thử tiêu chuẩn với tần số giảm xuống đến 26 MHz Mục đích phụ lục hướng dẫn lựa chọn phương pháp thử thích hợp để đảm bảo khả lặp lại, sở thiết kế kiểu EUT Các vấn đề cần quan tâm bao gồm: - Bước sóng trường phát xạ so sánh với kích thước EUT; - Kích thước tương đối cabinet dây dẫn EUT; - Số lượng dây dẫn vỏ bọc cấu thành EUT Phụ lục G (Tham khảo) Các loại môi trường G.1 Các điện thoại vô tuyến số Các Bảng G.1, G.2 G.3 liệt kê thơng số hệ thống vơ tuyến có liên quan tới EMC Các chữ viết tắt định nghĩa liệt kê sau sử dụng bảng nêu trên: - CDMA (đa truy cập chia theo mã): phương pháp ghép kênh máy phát mã hóa tín hiệu sử dụng chuỗi giả ngẫu nhiên Máy thu biết chuỗi sử dụng chúng để giải mã tín hiệu nhận Các chuỗi ngẫu nhiên khác tương ứng với kênh thông tin khác - CT-2 (điện thoại không dây, hệ hai): hệ thống điện thoại không dây, sử dụng rộng rãi số nước Châu Âu; - DCS 1800 (hệ thống tế bào số): hệ thống viễn thông di động tế bào, giá thành thấp, sử dụng rộng rãi Châu Âu; - DECT (hệ thống viễn thông vô tuyến số): hệ thống viễn thông tế bào không dây, giá thành thấp, sử dụng rộng rãi Châu Âu; - DTX (truyền dẫn gián đoạn) : giảm cụm tần số lặp để tiết kiệm lượng, khơng có thơng tin cần phát đi; - ERP (công suất phát xạ hiệu dụng): công suất phát xạ hiệu dụng quy cho lưỡng cực nửa bước sóng; - FDD (Ghép kênh phân chia theo tần số): phương pháp ghép kênh băng tần số tách biệt phân bổ kênh; - FDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số): phương pháp ghép kênh băng tần riêng rẽ ấn định cho kênh; - GSM (hệ thống thông tin di động tồn cầu): hệ thống viễn thơng di động tế bào, sử dụng rộng rãi giới; - HIPERLAN: mạng nội vô tuyến chất lượng cao; - IMT-2000 (viễn thông di động quốc tế 2000): công nghệ mạng điện thoại tế bào hệ thứ mà tùy theo kích cỡ tốc độ truyền dẫn, cho phép người dùng nhận hình ảnh video màu chất lượng cao; - NADC (hệ thống tế bào số Bắc Mỹ): hệ thống thông tin di động tế bào số, sử dụng rộng rãi Bắc Mỹ Một khái niệm thông dụng dùng để mô tả hệ thống tế bào số tuân theo Tiêu chuẩn tạm thời Hiệp hội Cơng nghiệp Viễn thơng-54; cịn hiểu D-AMPS; - PDC (hệ thống tế bào số cá nhân): hệ thống viễn thông di động tế bào, sử dụng rộng rãi Nhật Bản; - PHS (hệ thống điện thoại cầm tay cá nhân): hệ thống điện thoại không dây, sử dụng rộng rãi Nhật Bản; - RFID (nhận dạng tần số vô tuyến): hệ thống RFID bao gồm nhận dạng tiêu đề tự động, hệ thống cảnh báo, theo dõi, nhận dạng cá nhân, điều khiển truy cập cảm biến khác; - RTTT (viễn thông giao thông vận tải đường): bao gồm hệ thống thu phí cầu đường; - TDMA (đa truy nhập phân chia theo thời gian): xem điều 4; - TDD (song công chia thời gian): Phương pháp ghép kênh khe thời gian khác ấn định cho kênh phát thu Bảng G.1 - Các máy cầm tay máy di động Tên hệ thống Các thông số Dải tần số máy phát GSM DCS 1800 DECT CT-2 PDC 890 MHz 1,71 GHz 1,88 GHz 864 MHz 940 MHz tới 915 tới 1,784 tới 1,96 tới 868 tới 956 MHz GHz GHz MHz MHz 1,429 GHz tới 1,453 GHz Kỹ thuật TDMA truy nhập TDMA TDMA/ FDMA/ TDD TDD TDMA PHS NADC IMT-2000 IMT-2000 TDD FDD 1,895 GHz tới 1,918 GHz 825 MHz 1900 MHz1920 MHz tới 845 tới 1920 tới 1980 MHz MHz MHz TDMA/ TDMA TDD CDMA/ CDMA/ TDMA FDMA TDD FDD Tần số 217 Hz lặp theo cụm 217 Hz 100 Hz 500 Hz 50 Hz 200 Hz 50 Hz NA NA Tỷ lệ xung 1:8 1:24 1:12 1:3 1:8 1:3 Liên tục Liên tục