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射频电磁场辐射抗扰度试验知识

现在无论生活亦或是工作环境中都充斥着大量不同频率的电磁场,各个电子、电气设备在同一空间中同时工作时,总会在它周围产生一定强度的电磁场,比如电视发射台、固定或移动式无线电发射台以及各种工业辐射源产生的电磁场。

 在电磁场中运行的(医疗)设备会受到该电磁场的作用,从而可能影响设备的正常运行。心电监护设备的CAT显示器过渡干扰,医护人员难以判断心率致使病人无法复苏;移动电话对输液泵、心脏除颤装置产生的干扰,使其不能正常工作;受调频电台FM发射的干扰调制波的影响,扰乱了呼吸节律导致报警失灵;工频磁场的影响使婴儿培养箱中温度不准确,导致新生儿死亡等等。

 而据国外权威机构发布的研究报告显示,从1994年1月至2005年3月发生的550起不良事件中,73.6%怀疑是由电磁干扰引起的,而在这些可疑的不良事件中,死亡和致伤的比例达到了10.7%,每一起不良事件背后都可能是一个悲剧,一个破坏人身健康和家庭和睦的毁灭者,而更可怕的是,由电磁干扰引起的不良事件依然显示出逐年递增的趋势,由此可见,研究电子、电气设备的电磁兼容是多么的重要!

 也正是由于医械的这样一个特殊性,所以同样的测试项可能等级相对其他类型产品会更严苛,YY 0505对射频电磁场辐射抗扰度的等级要求是,在80 MHz~2.5 GHz频率范围内非生命支持设备或系统能承受3 V/m 的干扰场强,生命支持设备或系统更要达到10 V/m,试验方法引用GB/17626.3。

 1.什么是辐射抗扰度

如果从头看了本系列文章的话,相信这个问题已经难不倒你了,辐射发射试验篇我们有讲到辐射是能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。虽然我们看不到摸不着,但就像空气一样,我们知道它是切实存在的,比如我们日常生活中经常说的手机辐射、电脑辐射等,那么通俗的讲,辐射抗扰度就是电子、电气设备或系统对这些辐射的抗干扰程度。

 2.辐射抗扰度试验目的

如我们开篇所讲,日常生活中,我们在使用手机、电视、电脑,听歌(无线电台)以及开车(汽车打火装置)时都会产生辐射发射,我们关心在进行这些动作时会对EUT造成什么样的影响,比如打电话时对病人使用的呼吸机会造成什么影响?其实这时手机和呼吸机之间已经在进行一场较量了。

于是我们通过测试设备将这些干扰模拟出来,再通过一定的辅助装置和耦合部件施加到EUT上,通过一定的监测方式来判断EUT所受影响,那么这也就是我们进行辐射抗扰度试验的目的:通过试验来评价电子、电气设备或系统抵抗辐射干扰的能力。

 3.试验设备及必备条件

根据GB17626.3标准要求,主要试验设备有以下几种:

(1)信号发生器:其主要指标是带宽,带调幅功能,能手动或自动扫描,扫描步长及扫描点上的驻留时间可设置,信号幅度能自动控制等。

具体要求如下:

完全符合GB/T17626.3 标准第6章的要求;

产生覆盖频率80MHz-2.5GHz的载波,以及覆盖频率0.1Hz-1KHz的正弦波幅度调制,调制深度应包括80%;

步长及驻留时间可设置。

(2)功率放大器:用于放大信号并提供驱动天线达到所需的场强水平的功率。在UFA中测得的功率放大器产生的各次谐波场强应比基波场强至少低6dB

具体要求如下:

完全符合GB/T17626.3 标准第6章的要求;

有效工作频率覆盖80MHz-2.5GHz频率范围:

在EUT处测得的场强不小于18V/m;

由于功率放大器所产生的谐波和畸变应比载波放大量小15dB。

(3)天线:能够满足频率特性要求的双锥、对数周期、喇叭或其他线性极化天线系统。

(4)场强探头及场强仪:具体要求如下:

完全符合GB/T17626.3 标准第6章的要求;

具有X、Y、Z方向性:

场强监控频率范围覆盖80MHz-2.5GHz;

场强不小于18V/m。

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