GB 15949-1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法.pdf

1、中华人民共和国国家标准声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法国家技术监督局批准实施本标准非等效采用国际电工委员会第号出版物年版声音和电视信号的电缆分配系统第号修正案年版第六部分第十七章部件抗扰度主题内容与适用范围本标准规定了频率范围内声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件的抗扰度限值及测量方法本标准适用于产品的定型试验周期性试验及交收试验等对于能够确保同样测量精度的其他等效方法也可采用当有争议时应以本标准为准引用标准电磁干扰测量仪声音和电视广播接收机及有关设备干

2、扰允许值和测量方法产音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法同轴电缆屏蔽衰减测量方法术语根据国际电工词典第章电磁兼容对电缆分配系统设备和部件的有关电磁兼容术语定义如下抗扰度在存在电磁扰动的情况下装置设备或系统不降低规定性能的能力内部抗扰度系指一个装置设备或系统对经其正常的输入端子馈入电磁扰动时没有降低规定性能的能力外部抗扰度系指一个装置设备或系统对经其非正常的输入端子馈入电磁扰动时没有降低规定性能的能力电源抗扰度系指一个装置对经电源端子馈入电磁扰动时没有降低规定性能的能力电源抗扰度是外部抗扰度的一种特殊情况抗扰度电平作用在装置设备或系统的电磁干扰的最大值该值使被测装置设备或系

3、统仍能具有完成规定的功能等级的工作能力抗扰度限值规定的最低抗扰度电平抗扰度余量装置设备或系统的抗扰率限值与实际产生的电磁扰动电平的差值测量方法综述电缆分配系统的设备和部件的抗扰度测量方法可分为以下几种对环境场的外部抗扰度测量在频率低于的范围内使用横电磁波小室见附录补充件在高于的频率范围内使用开阔辐射场地对经过连接电缆传导电流的外部抗扰度测量作为电网供电的部件对来自电源干扰的抗扰度测量电缆屏蔽效果的测量外部抗扰度电平的确定在本标准规定的范围内外部抗扰度电平是指当在被测设备的输入端加入给定的有用信号在输出端产生一个刚好可察觉的干扰时所应注入的电磁干扰电平的最大值评价刚好可察觉的干扰对图像节目而言相

4、当于射频有用信号对无用信号电平比为对声音节目而言射频有用信号对无用信号电平之比为测量条件在所有情况下被测设备外部抗扰度的测量包括干扰场对标称输出信号的影响的评价为了模拟真实的情况当被测设备工作在典型的工作条件下时无论是自动还是手动工作方式有用信号和无用信号都应同时加到被测设备上此外如果被测设备具有自动电平控制应提供合适的导频信号由导频信号发生器提供的导频信号时为了混合有用信号和一个或两个导频信号应使用合适的混合器在测量过程中所有不用的输入和输出端子应按设计要求端接具有合适阻抗的屏蔽负载被测设备或部件的任何手动控制旋钮均应调整到给出最大的增益和正确的辐频响应的位置上被测有源部件应在标称电源电压下

5、进行工作所需设备所用测量仪器和设备应符合电磁干扰测量仪要求部件的外部抗扰度测量需要如下设备覆盖本标准规定的频率范围的信号发生器其中包括有用信号发生器和导频信号发生器覆盖本标准规定的频率范围的功率射频信号发生器有足够的功率馈给发射天线或小室具有合适输入输出阻抗及合适尺寸的小室适合本标准规定的频率范围且已知辐射特性的发射偶极子天线覆盖本标准规定的频率范围的射频选频电压表若干个符合本标准规定的频率范围的混合器一只作为小室耗散功率和阻抗匹配的终端负载具有适当阻抗和良好屏蔽的端子负载通常为各种具有适当设计要求的耦合单元见附录补充件覆盖本标准规定的频率范围具有入射和反射功率表的双向耦合器覆盖本标准规定的频

6、率范围的宽带功率放大器具有锐截止特性的低通滤波器的固定衰减器阻抗为测量方法以下频率范围的辐射抗扰度测量要求部件或设备的外部抗扰度取决于其机械和电气特性测量中应注意确保被测部件的机械和电气配置不被改变测量期间所有的连接电缆的位置和长度可能影响抗扰度测量结果由于在标准测量中测量设备将通过不同长度和位置的电缆进行连接所以在小室内部的电缆上套入铁氧体环或铁氧体管以抑制沿电缆外屏蔽层流动的电流连接电缆包括电源线应该尽可能的短并与电场成直角的位置放置即电缆在小室内水平放置所有的连接电缆都应具有较高的屏蔽效果可采用双屏蔽类型的电缆以使电缆不影响测量结果所有的电缆和设备应良好匹配和正确地端接测量过程测量布置见

7、图被测设备或部件置于小室内离底板高绝缘支架上并在小室的中心位置使被测设备能够处于均匀的干扰场强中在许可情况下应在被测设备的三个互为垂直位置上进行测量将有用信号发生器置于测试频率当需使用导频信号时应在被测设备的输入端由导频信号发生器以标称工作电平馈给导频信号调整有用信号发生器的频率和电平当测量电视频道时馈给被测设备输入端的电平当测量调频频段时馈给被测设备输入端的电平为了避免过载适当的降低有用信号的电平是必要的但应在测量结果上增加相同量的电平值调整选频电压表到相应的频率上并记下所指示的电平值然后加入非调制等幅波干扰信号使小室产生均匀的干扰场等幅波干扰场的频率应依次偏离每个选择的电视频道的测试频率或

8、方便的频率或调频频段的并调谐选频电压表至干扰频率调整干扰信号发生器的输出电平使选频电压表指示的干扰信号电平比先前指示的有用信号电平低如下数值即当测量电视频道时低当测量调频频段时低此时记下干扰信号发生器的输出电压有效值当被测部件具有自动电平控制时应仔细进行测量以确保有用信号电平或导频信号电平在测量干扰输出信号时是恒定的测量结果的表示测量结果用场强表示用式计算单位为式中入射功率和反射功率之差单位为其中为以瓦特表示的入射功率为以瓦特表示的反射功率小室输入阻抗的实数部分理论上为或小室上板距置设备的板间的距离单位在测量频率上对环境电磁场的外部抗扰度电平取测量结果的最低值用表示即以下频率范围内对通过连接电

9、缆传导电流的外部抗扰度的测量概述环境射频辐射和感应场可以在被测部件的输入输出电源以及连接部件的任何其他端子感应电流在实际工作条件下感应到被测部件端子的干扰电流可由通过射频信号发生器和适当的耦合单元后注入到该端子的电流来模拟耦合单元用以注入干扰信号并给有用信号提供通路注入的电流通过被测部件内部电路并通过部件机壳到地的分布电容和设备及部件的所有端子负载回到干扰信号发生器这些端子负载应具有阻抗此阻抗是由连到各端子的适当的耦合单元保证的注入到被测设备的射频电流可进入电路中的敏感部分并干扰输出的有用信号电流传导抗扰度的测量原理图见图图中的电感对注入的干扰电流呈现足够高的射频阻抗滤波器隔离测量设备如果交直

10、流工作条件允许可由短路线代替来自内阻为的射频信号发生器的干扰信号经过电阻和电容器注入到各连接端子或同轴电缆的屏蔽层上标称源阻抗为图中的的阻抗值应为应对被测部件所有端子和同轴电缆进行抗扰度测量依次在每个规定测试频率上将干扰信号注入到每个连接端子或电缆屏蔽层上感应电流的抗扰度电平就是干扰源电动势的最低值该电平的确定同条测量布置图给出了测量传导电流抗扰度的一般布置被测部件置于尺寸为的金属接地板上方处将附录补充件中所叙述的相应的耦合单元通过电缆与被测设备相连接这些耦合单元包含射频扼流圈和用于注入干扰电流的阻性网络连接被测设备和耦合单元之间的电缆应尺可能的短至被测设备输入和输出端的电缆应不于电源线应以不

11、长于的长度捆扎起来各种线或电缆距金属接地板之间的距离应不低于测量装置及说明由射频信号发生器提供干扰电流必要时可以加入宽带功率放大器为了防止干扰信号发生器的谐波直接干扰被测部件的射频频道应插入低通滤波器同理如果有必要功率放大器应置于屏蔽盒内以便阻止直接辐射固定衰减器对功率放大器的输出端提供一个的匹配负载并定义为源阻抗如果电缆比较短且功率放大器本身具有良好的阻性输出阻抗该衰减器可以省略通过固定衰减器和耦合单元之间的连接电缆的插头将干扰电流注入到同轴输入或输出电缆的屏蔽层或者电源线或者任何其他的连接线或电缆不被测试的端子或电缆应通过一个电阻相当于耦合单元内部电阻加耦合单元的端接电阻连接到地板上将射频

12、选频电压表连到被测设备的输出端测量干扰电平选频电压表的阻抗为测量过程在频率范围内使用等幅波信号应在被测部件工作频带的最高或最低端以及选择那些在每个频段内能给出被测部件抗扰度实际水平的插入频率上进行测量而在分布频率已知时选择这些频率进行测量有用信号的输出电平和具体的测量方法同条测量结果的表示在每个测试频率上部件的抗扰度电平用干扰源的电动势来表示单位为使该电平在被测部件的输出端的干扰电平和有用信号电平之比达到条规定的值在所测频率范围内对连接到被测部件的每个电缆或端子测得的抗扰度的最低电动势值为电流传导抗扰度电平对电源干扰的抗扰度测量作为电源供电的部件待定电缆屏蔽效果的测量见范围内的辐射抗扰度的测量

13、测量场地和设备布置测量场地要求见第条测量设备的布置见图以便获得一个均匀场的测试场地图中辐射天线为水平谐振偶极子具有垂直方向性的天线是不适宜的被测部件被置于距地板高度为的绝缘支架上被测部件中心与发射天线的距离为信号发生器产生的干扰信号经过屏蔽良好的电缆馈给天线天线距地板的高度为是测量频率的波长注该测量方法最适合于高于至的测量用计算场强的合适公式它也可用在较低的频率进行测量应注意避免对其他无线电业务引起干扰采用如下措施达到此目的使用较低的辐射功率慎重地选择测量频率和适当的选择测量场地使用电波暗室测量过程测量过程见条测量结果表示测量结果用场强表示用式计算单位为以对数表示为式中信号发生器的输出电压图给

14、出的修正系数对阻抗的信号发生器平衡不平衡转换器及馈线的衰减在规定的测量频率上对环境电磁场的外部抗扰度电平取测量结果的最低值限值部件和设备抗扰度限值待定不需导频信号的有源部件和无源部件需导频信号的有源部件图用小室测量外部抗扰度的布置图电流注入法一般原理图不需导频信号的有源部件和无源部件需导频信号的有源部件和无源部件图采用电流注入法对部件抗扰度测量的布置不需导频信号的有源部件和无源部件需导频信号的有源部件图范围内在测试场地使用辐射法测量外部抗扰度的布置注如果干扰信号发生器的阻抗不同于则系数应乘以图对于发射天线高度和场强系数的关系附录小室补充件小室被用来测量频率范围内的辐射抗扰度它被设计成封闭式小室

15、或敞开式小室见图和图该小室与被测部件比较应具有足够大的室内空间即高度应大于最大的被测部件至倍同时的尺寸应不大于最大工作频率的即如果最大工作频率是应不大于因此被测部件的尺寸应小于当其尺寸大于时应考虑在测量结果中加入修正系数图中小室的输入输出阻抗为或对于具有阻抗的小室也可以用于测量小室的校准方法参照国家标准的有关规定图具有阻抗的矩形小室的设计图敞开式装置的详细结构图符号说明螺钉最长绝缘支架基板上的孔用于装测量探头的孔基板上用于通过电源线附录耦合单元补充件用于经连接电缆测量传导电流抗扰度的耦合单元耦合单元结构的说明耦合单元被设计作为将干扰电流注入到各被测端子并且隔离被测部件的其他端子及其连接在上的任

16、何设备免受所注入的干扰电流的影响下列叙述的耦合单元适合于的频率范围这些耦合单元应具有良好的阻性源阻抗这一源阻抗可以使实际作用于被测设备上的射频干扰场强与采用电流注入法产生相同损伤所必须注入的电动势之间有良好的相关关系因此部件的传导抗扰度用电动势来表示所使用的耦合单元类型如下型耦合单元在射频频率范围内同轴线传输有用信号时使用射频耦合单元其详细结构如图所示型耦合单元用于被测部件电源端的耦合单元其结构细节如图所示型耦合单元多头耦合单元用于被测部件音频视频和其他信号提供通路同时具有滤波作用以便确保干扰信号直接进入被测部件或设备用屏蔽的双线绕在磁环上的电感可对音频信号提供简单的滤波其详细结构见图所有耦合

17、单元的布置应注意使该单元输出端的寄生电容尽可能的小耦合单元的金属壳体应用未着漆的大面积铜编织线接地连到被测部件的输出同轴连接器或耦合单元的端子应与金属壳体隔离耦合单元的特性耦合单元必须具有下列特性所有的耦合单元应具有阻性源阻抗包括在耦合单元内部串联电阻值应按照干扰信号发生器的内阻进行调整在信号发生器阻抗为时耦合单元内部的电阻应为作为型耦合单元该电阻一端被接到耦合单元同轴电缆插座的屏蔽层上在电源耦合单元上通过电阻向两根电源线不对称地注入电流该单元被设计为型人工电源网络并且对被测设备来说呈现一对称和非对称的阻性阻抗在整个频率范围内射频扼流圈应呈现一足够高的射频阻抗用于同轴耦合单元型的同轴电缆和同轴

18、连接器的屏蔽效果应至少比用于被测部件的屏蔽效果好该要求也适合耦合单元和被测部件的同轴连接器耦合单元性能检验耦合单元应满足下列条件在直到的频率范围内在被测设备的干扰信号施加点和接地平板之间所测得的总的非对称阻抗应为相位角不超过干扰信号的施加点对于型和型耦合单元是输出连接器的屏蔽层对于型耦合单元为连接的输出端在范围内如图所示的线圈能够满足的条件在频率范围内以系统测量两个完全相同的耦合单元的插入损耗在该频率范围内插入损耗的测量值应在之间用于电源线的型耦合单元电路图和详细结构图耦合单元电路图和详细结构用于音频视频和控制信号的型耦合单元原理图和简单结构图举例续图图中金属盒第部分置于接地平板上前面板绝缘材料扼流圈所用支撑板绝缘材料同轴连接器接地插口同轴连接器被测部件的电源插座电源插头铁氧体环同轴电缆型外径双铁氧体环绝缘铜线绝缘铜线外径多芯插头即芯插头两个电感插芯型绕组根同轴电缆外径铜线不绝缘外部绝缘管径安装见单元如果允许用于信号源可更大些附加说明本标准由国家技术监督局提出本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会归口本标准由电子工业部第三研究所负责起草本标准主要起草人陈伟李舜阳张杏英