2023無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范

PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范1-6EMC天線校準(zhǔn)目??次前言 III引言 V范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語、定義和縮略語 1術(shù)語和定義 1縮略語 8基本概念 9概述 9天線系數(shù)原理 930MHz及其以上的校準(zhǔn)方法 10天線校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度 11天線系數(shù)校準(zhǔn)方法匯總 129kHz～30MHz頻率范圍的校準(zhǔn)方法 15單極天線校準(zhǔn) 15環(huán)天線校準(zhǔn) 2130MHz及以上頻率范圍天線的校準(zhǔn)頻率、校準(zhǔn)設(shè)備和功能核查 38校準(zhǔn)頻率點(diǎn) 38天線校準(zhǔn)的測量設(shè)備要求 39AUC功能核查 4330MHz以上頻段天線校準(zhǔn)方法共用的基本參數(shù)和計算公式 44校準(zhǔn)AF的方法總結(jié) 44場地插入損耗測量 44通過SIL和SA測量計算AF的基本公式 48使用TAM、SSM和SAM時AF和測量不確定度的計算公式 50規(guī)定天線相位中心和位置的參數(shù) 6030MHz及以上頻段TAM、SAM和SSM校準(zhǔn)方法詳述 668.1概述 66使用TAM校準(zhǔn)的考慮 66使用SAM校準(zhǔn)的考慮 68接地平面場地上利用SSM校準(zhǔn)（頻率范圍30MHz～1GHz） 7130MHz及以上特定天線類型的校準(zhǔn)程序 749.1概述 7430MHz～300MHz自由空間環(huán)境中雙錐天線和復(fù)合天線以及60MHz～1000MHz調(diào)諧偶極子天線的校準(zhǔn) 在接地平面場地上使用SAM和垂直極化方式校準(zhǔn)雙錐天線（30MHz～300MHz）和復(fù)合天線 78200MHz～18GHz自由空間環(huán)境LPDA天線、復(fù)合天線和喇叭天線的校準(zhǔn) 80喇叭天線和LPDA天線在FAR中的校準(zhǔn)（頻率范圍1GHz～18GHz） 84附錄A（資料性）天線校準(zhǔn)方法的基本原理和背景資料 88附錄B（規(guī)范性）在接地平面上使用TAM和SAM校準(zhǔn)雙錐天線和調(diào)諧偶極子天線 105附錄C（資料性）30MHz～1GHz頻段天線校準(zhǔn)公式原理及不確定度分析中的相關(guān)天線特性 117附錄D（資料性）1GHz以上天線校準(zhǔn)的背景信息和基本原理 139附錄E（資料性）測量不確定度評估的說明 143附錄F（資料性）連接于發(fā)射端口和接收端口之間的雙端口裝置的失配不確定度 152附錄G（資料性）單極天線校準(zhǔn)的驗證方法和ECSM的不確定度分析 154附錄H（資料性）校準(zhǔn)150kHz以下環(huán)天線的亥姆赫茲線圈法 163附錄I（規(guī)范性）1GHz以上天線方向圖的測量方法及其測量不確定度評估 166附錄J（資料性）TAM校準(zhǔn)環(huán)天線測量不確定度的蒙特卡洛仿真-源代碼示例 174參考文獻(xiàn) 176VV引言6113規(guī)定了無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備、測量方法、測量不確定1234部分為不確定度、統(tǒng)計學(xué)和限值建模。第1部分又分為6個部分：——第1-1部分：測量設(shè)備。目的在于規(guī)定測量無線電騷擾的測量設(shè)備和斷續(xù)騷擾測量的專用設(shè)備的性能和特性要求?！?-2部分：傳導(dǎo)騷擾測量的耦合裝置。目的在于規(guī)定射頻騷擾電壓和騷擾電流測量用輔助設(shè)備的特性和性能要求?！?-3——第1-4部分：輻射騷擾測量用天線和試驗場地。目的在于規(guī)定輻射騷擾測量天線和試驗場地的特性和性能要求。——第1-5部分：5MHz~18GHz——第1-6PAGEPAGE10無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-6部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備EMC天線校準(zhǔn)范圍本文件給出了確定天線系數(shù)（AF）時的天線校準(zhǔn)程序和相關(guān)信息，適用于輻射騷擾測量天線。注IEC導(dǎo)則16-1-6為IECIEC導(dǎo)則107所述，產(chǎn)品委員會有責(zé)任決定EMC標(biāo)準(zhǔn)的適用性。CISPR及其分技術(shù)委員會（對應(yīng)于國內(nèi)的SAC/TC79技術(shù)委員會及其分技術(shù)委員會AF受周圍環(huán)境和其相對于發(fā)射源所在空間位置的影響。本文件所關(guān)注的天線校準(zhǔn)旨在提供天線視軸方向上的自由空間AF，適用于9kHz～18GHz頻率范圍，包括的天線類型有：單極天線、環(huán)天線、偶極子天線、雙錐天線、對數(shù)周期偶極子陣列（LPDA）天線、復(fù)合天線和喇叭天線。本文件還可作為每一種校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)布置和校準(zhǔn)用測量設(shè)備的測量不確定度評估的指南。規(guī)范性引用文件GB/T6113.104-2021無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和方法規(guī)范第1-4部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備輻射騷擾測量用天線和試驗場地（CISPR16-1-4:2019，IDT）GB/T6113.105-2018無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-5部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備5MHz~18GHz的天線校準(zhǔn)場地和參考試驗場地（CISPR16-1-5:2014，IDT）IEC60050-161國際電工詞匯（IEV）161章：電磁兼容（InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV)－Chapter161:Electromagneticcompatibility）注：GB/T4365-2003電工術(shù)語電磁兼容（IEC60050(161):1990，IDT）CISPR16-1-21-2（Specificationforradiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatusandmethods–Part1-2:Radiodisturbanceandimmunitymeasuringapparatus–Couplingdevicesforconducteddisturbancemeasurements）注：GB/T6113.102-2018無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-2部分：無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備傳導(dǎo)騷擾測量的耦合裝置（CISPR16-1-2:2014，IDT）ISO/IEC導(dǎo)則98-3:2008測量不確定度－第3部分：測量不確定度的表示指南（GUM:1995）（Uncertaintyofmeasurement-Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GUM:1995)）術(shù)語、定義和縮略語術(shù)語和定義IEC60050-161界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。注：3.2給出了未包括在3.1中的所有縮略語。3.1.1.1天線antenna把饋線的導(dǎo)行電磁能量轉(zhuǎn)換成空間中輻射波的轉(zhuǎn)換器，反之亦然。注：本文件中，對于正常工作巴倫是其必備部分的天線，術(shù)語“天線”也包括巴倫。3.1.1.2雙錐天線biconicalantenna由具有一公共軸線的兩個錐形輻射單元構(gòu)成的對稱天線，從緊鄰的兩錐體的頂點(diǎn)饋電。1（VHF）215MHzA.4.31.3m～1.4MIL-STD-461[45]1.37m）的雙錐天線稱為傳統(tǒng)雙錐天線，以區(qū)別于其上限頻率在300MHz以上的小雙錐天線。3.1.1.3寬帶天線broadbandantenna在較寬的無線電頻率范圍內(nèi)具有可接受特性的天線。3.1.1.4可計算天線calculableantenna偶極子類的天線，其單個天線的天線系數(shù)以及一對天線之間的場地插入損耗可通過基于尺寸、負(fù)載阻抗和幾何參數(shù)的解析方法或數(shù)值方法（矩量法）進(jìn)行計算，且能通過測量得到驗證。注確定度。可計算偶極子天線的描述見GB/T6113.105-2018。3.1.1.5喇叭天線hornantenna其截面向開口端逐漸增大的波導(dǎo)段構(gòu)成的天線，開口端稱為口面。注1GHz以上的微波頻率范圍內(nèi)廣泛使用矩形波導(dǎo)的錐形喇叭天線。雙脊波導(dǎo)喇叭天線（DRH，由于其雙DRG喇叭天線DRH9.5.1.3的注。3.1.1.6復(fù)合天線hybridantenna由線單元（即振子）的對數(shù)周期偶極子陣列部分和寬帶偶極子部分組成的天線。1：LPDA（3.1.1.7）200MHz（即后端延長主軸以給相連的寬帶（）30MHz～200MHz頻段范圍內(nèi)，寬帶偶極子天線具有與雙錐天線相似的性能，尤其在Fa(h,p)的變化方面。（即后端（非期望的電流流入測量接收機(jī)。3.1.1.7對數(shù)周期偶極子陣列天線log-periodicdipolearrayantenna,LPDAantenna由線性偶極子的陣列組成的天線，其偶極子的長度和間隔從天線的頂端到末端隨著頻率的降低呈對數(shù)增加。3.1.1.8單極天線monopoleantenna通常放置在大的水平導(dǎo)電平面上的線性垂直天線，其特性類似于垂直極化的偶極子天線。注1：單極天線由垂直桿以及基座上的匹配單元組成。若兩者的合成高度小于λ/8，則等效電容替代法（ECSM）為測量其AF的有效方法。注2：術(shù)語“桿”是指金屬桿，其可與匹配單元分離，在ECSM中用虛擬天線代替金屬桿。3.1.1.9諧振偶極子天線resonantdipoleantenna調(diào)諧偶極子天線tuneddipoleantenna由兩根相同長度的共線直導(dǎo)體構(gòu)成的天線，兩根導(dǎo)體端對端放置，由一小間隙分隔形成平衡饋電。每根導(dǎo)體的長度近似為1/4波長，從而使得當(dāng)偶極子處于自由空間時，在特定的頻率上，其間隙兩端測得的天線的輸入阻抗的電抗為零。注（3.1.1.4）LPDA3.1.1.10標(biāo)準(zhǔn)天線standardantenna,STA天線系數(shù)能通過精確計算或測量得到的天線。（GB/T6113.105-20184.3（AUC）AUC的AF的一種方法。注2：STA用于使用標(biāo)準(zhǔn)天線法（SAM）的測量（見4.3.5，等等）。STA的機(jī)械性能需穩(wěn)定，使得其連續(xù)使用時AF的復(fù)現(xiàn)性能優(yōu)于±0.2dB。STA的平衡性和交叉極化判定準(zhǔn)則見6.3.2和6.3.3。3.1.1.11被校天線antennaundercalibration,AUC被校準(zhǔn)的天線，其與AUC的校準(zhǔn)測量中使用的“配對天線”不同。注：術(shù)語“配對天線”的定義見3.1.1.12。3.1.1.12配對天線pairedantenna天線校準(zhǔn)中使用的天線，其覆蓋AUC的頻率范圍且具有和AUC相似的方向性。注1：對于TAM，天線對的例子包括：雙錐天線－雙錐天線、雙錐天線－偶極子天線、雙錐天線－復(fù)合天線、LPDA天線－復(fù)合天線、LPDA天線－LPDA天線和LPDA天線－喇叭天線。注2：6.2.1敘述了配對天線在TAM和SAM中所起的不同作用。注3：天線相似性的描述見8.3.3。3.1.1.13巴倫balun用于傳輸線之間從平衡到不平衡或者從不平衡到平衡轉(zhuǎn)換的裝置。注1：例如，使用巴倫把平衡的天線單元耦合到不平衡的饋線（例如同軸電纜）。巴倫可具有不同于1：1的固有阻抗變換。注2：本文件中的巴倫也用于指雙錐天線或復(fù)合天線的手柄，通常形狀為金屬管或者金屬桿。3.1.1.14天線的方向性系數(shù)antennadirectivity天線在其視軸方向上的輻射強(qiáng)度與平均輻射強(qiáng)度的比值。注1：視軸方向見3.1.1.18，輻射方向圖見3.1.1.15。dBi當(dāng)參考為半波偶極子（1.64）時，其單位為dBd（y（dBd）=x（dBi）－2.15dB）。3.1.1.15輻射方向圖radiationpattern距發(fā)射天線相位中心確定距離處的輻射相對強(qiáng)度與方向之間的變化關(guān)系。注3.1.1.14EMCE（3.1.1.16）和H面輻射方向圖（3.1.1.17）。3.1.1.16主E面principalE-plane線極化天線的電場矢量和最大輻射方向構(gòu)成的平面。注：使用位于AUC遠(yuǎn)場的共極化發(fā)射天線，在包含AUC的中心和發(fā)射天線的水平面內(nèi)，通過圍繞其中心在方位面內(nèi)旋轉(zhuǎn)水平極化的AUC并測量其輸出電壓可得到主E面方向圖。3.1.1.17主H面principalH-plane線極化天線的磁場矢量和最大輻射方向構(gòu)成的平面。注：使用位于AUC遠(yuǎn)場的共極化發(fā)射天線，在包含AUC的中心和發(fā)射天線的水平面內(nèi)，通過圍繞其中心在方位面內(nèi)旋轉(zhuǎn)垂直極化的AUC并測量其輸出電壓可得到主H面方向圖。3.1.1.18視軸方向boresightdirection天線的輻射特性所確定的軸線，對于EMC天線，其為天線的最大輻射方向。注EMC天線，最大信號方向通常為：a）LPDA天線的機(jī)械縱向軸線方向；b）和雙錐天線單元的方向；c）垂直于喇叭天線前口面的方向。在這些例子中，垂直線與天線的中心重合。3.1.1.19零點(diǎn)null接收天線處直射信號和地面反射信號的矢量和所得到的信號電平上的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的電平遠(yuǎn)小于這些信號同相時的信號電平矢量和。1：零點(diǎn)深度可由直射信號和地面反射信號的同相矢量和測得。當(dāng)天線位于接地平面上方一定高度，使得直射信AF180906.02dB或一副天線在固定頻率進(jìn)行高度掃描中的最6dBAF結(jié)果，但校準(zhǔn)人員需要確認(rèn)他們接地平面的質(zhì)量，例如，通過使用一副可計算偶極子天線。注2：對于某些DRH天線，視軸上信號電平的下降有時也被稱為零點(diǎn)。本定義不適用于這樣的下降。3IEC60050-726:1982,726-02-07定義了“駐波的最小值”，其同義詞為（駐波）節(jié)點(diǎn)。3.1.2.1天線系數(shù)antennafactor,Fa在自由空間測得的機(jī)械視軸（即天線的主軸）方向上入射的平面波的電場強(qiáng)度與天線所連規(guī)定負(fù)載上產(chǎn)生的電壓的比值。注:更多信息詳見4.2。本文件中，符號Fa為自由空間天線系數(shù)。天線系數(shù)也作為通用術(shù)語，表示為AF，這包括自由空間AFAF（3.1.2.4）。AF的物理單位為m-1,AF數(shù)據(jù)通常表示為dB（m-1）[Fa,Fac,Fa(h),Fa(h,p),或Fa(d)]C.4C.2和C.3AF、天線增益和插入損耗測量的整體描述。3.1.2.2平面波條件下校準(zhǔn)的單極天線的天線系數(shù)antennafactorformonopoleantennacalibratedinplanewaveconditions,垂直于天線桿的方向上入射的平面波的電場強(qiáng)度與天線所連規(guī)定負(fù)載上產(chǎn)生的電壓的比值，測量時天線匹配單元的底面放置在開闊試驗場地（OATS）的接地平面上并與其電搭接。注1：僅當(dāng)天線系數(shù)的單位為dB時才使用符號Fa。注2：單極天線的AF與增益之間的關(guān)系與其他天線不同；即見C.2.2。3.1.2.3使用等效電容替代法（ECSM）校準(zhǔn)的單極天線的天線系數(shù)antennafactorformonopoleantennacalibratedbythe

Fac使用等效電容替代法測得的天線系數(shù)。注1：僅當(dāng)天線系數(shù)的單位為dB時才使用符號Fac。2：ECSM5.1.2。5.1.2.2AF與增益之間的關(guān)系與其他天線不同；即見C.2.2。3.1.2.4heghtdepndetantnnafacor,),)位于理想OATS的接地平面上某一高度h的作為天線高度h和極化p函數(shù)的天線系數(shù)。注：當(dāng)省略符號p時，對于Fa(h)，假設(shè)為水平極化。例如，在B.4.2中明確地用Fa(h,H)表示水平極化。3.1.2.5manetcfiedantnnafacorH垂直于環(huán)天線所圍區(qū)域的入射磁場分量的強(qiáng)度與天線所連規(guī)定負(fù)載上產(chǎn)生的電壓的比值。dBFHHd(S/)或d(Ω1m1)。2：某些文件（但不包括本文件）dB(pT/μV)2dBdB(S/m)。3：GB/T6113.104-20219kHz～30MHz磁場的環(huán)天線。3.1.3.1電波暗室anechoicchamber裝有射頻吸波材料以減小內(nèi)表面反射的屏蔽室。注1：電波暗室有兩種不同的類型，即全電波暗室（見3.1.3.5）和半電波暗室（見3.1.3.8）。注2：與EMC輻射騷擾測量所用的暗室相比，用于天線校準(zhǔn)的電波暗室具有更嚴(yán)格的射頻性能規(guī)范（詳見GB/T6113.105－2018）。3.1.3.2校準(zhǔn)場地calibrationsite用于天線校準(zhǔn)的場地。注：校準(zhǔn)場地包括：有意使用地面反射的校準(zhǔn)試驗場地3.1.3.3）、全電波暗室3.1.3.5）（GB/T6113.105－20186章3.1.3.3校準(zhǔn)試驗場地calibrationtestsite,CALTS具有金屬接地平面并嚴(yán)格規(guī)定了水平極化時場地插入損耗的校準(zhǔn)場地。注1：CALTS用于測量與高度相關(guān)的天線系數(shù)，以及通過標(biāo)準(zhǔn)場地法測量自由空間天線系數(shù)。注2：CALTS也可通過以下方式進(jìn)行確認(rèn)：（a）對于垂直極化，使用GB/T6113.105－2018的4.7中規(guī)定的方法；（b）對于其他特定天線校準(zhǔn)方法，使用GB/T6113.105－2018的4.9和4.10中規(guī)定的方法。3.1.3.4自由空間freespace（包括地面Fa時所規(guī)定的不確定度分量值的環(huán)境。3.1.3.5全電波暗室fully-anechoicroom,FAR六個內(nèi)表面裝有射頻吸波材料（即射頻吸收器）的屏蔽室，該吸波材料能夠衰減所關(guān)注頻率范圍內(nèi)的電磁能量。注GB/T6113.104－2021EMC具有更嚴(yán)格的場均勻性規(guī)范。如果周圍的射頻干擾影響所要求的信噪比(SNR），F(xiàn)AR宜建在屏蔽室內(nèi)部。3.1.3.6理想開闊試驗場地idealopen-areatestsite,idealOATS具有理想平坦的無限大的理想導(dǎo)電接地平面，且除了接地平面外無其他反射物體的開闊試驗場地。注OT以及天線的建模。見3.1.3.7（開闊試驗場地）。3.1.3.7開闊試驗場地open-areatestsite,OATS用于測量和校準(zhǔn)的設(shè)施，其利用大的平坦的導(dǎo)電接地平面實現(xiàn)地面反射的可復(fù)現(xiàn)性。（COMTS）情況時稱為。3.1.3.33.1.3.6的結(jié)構(gòu)見GB/T6113.104－2021。3.1.3.8半電波暗室semi-anechoicchamber,SAC6個內(nèi)表面中的5面安裝有能夠吸收所關(guān)注頻率范圍內(nèi)的電磁能量的吸波材料（即射頻吸收器）、底部的水平面鋪設(shè)有OATS試驗布置中所使用的導(dǎo)電接地平面的屏蔽室。注：與EMC輻射騷擾測量所用的SAC相比，用于天線校準(zhǔn)的SAC需滿足更嚴(yán)格的歸一化場地衰減規(guī)范。如果為了避免周圍的射頻干擾影響所要求達(dá)到的SNR，SAC宜建在屏蔽室內(nèi)部；見3.1.3.5全電波暗室。3.1.4.1測量接收機(jī)measuringreceiver選擇性和線性滿足相關(guān)校準(zhǔn)方法要求的信號測量設(shè)備，例如步進(jìn)接收機(jī)、頻譜分析儀或網(wǎng)絡(luò)分析儀中的接收部分。注6.2.1CISPR16-1-1[1]CISPR16-2-3[2]修改。3.1.4.2場地衰減siteattenuation,SAAs當(dāng)一副天線在規(guī)定的高度范圍內(nèi)垂直移動，另一副天線架設(shè)在固定高度時，位于校準(zhǔn)場地導(dǎo)電接地平面上的這兩副極化匹配的天線之間測得的最小場地插入損耗。注3.1.4.3）SA在本文件是指當(dāng)一副天線在接地平面上進(jìn)行高度掃描時一對天線所測得的場地插入損耗的最小值。3.1.4.3場地插入損耗siteinsertionloss,SILi當(dāng)信號發(fā)生器的輸出與接收機(jī)的輸入之間通過電纜和衰減器直接進(jìn)行的電氣連接被校準(zhǔn)場地規(guī)定位置上的發(fā)射天線和接收天線所代替時，兩副極化匹配的天線之間的傳輸損耗。注1：SIL測量詳見7.2。AiAii相混淆?？s略語3.1中未包括的縮略語如下：AF天線系數(shù)(antennafactor)CPM電流探頭法（currentprobemethod）DANL顯示的平均噪聲電平(displayedaveragenoiselevel)DVM數(shù)字電壓表(digitalvoltmeter)DRH雙脊喇叭(double-ridgedhorn)EM電磁(electromagnetic)EMC電磁兼容（性）(electromagneticcompatibility)ECSM等效電容替代法(equivalentcapacitancesubstitutionmethod)EUT受試設(shè)備(equipmentundertest)GTEM吉赫茲橫電磁波(gigahertztransverseelectromagnetic)HP水平極化(horizontalpolarization)LNA低噪聲放大器(low-noiseamplifier)NEC計算電磁學(xué)代碼（線天線建模軟件）(NumericalElectromagneticsCode(wireantennamodellingsoftware))NSA歸一化場地衰減(normalizedsiteattenuation)RF射頻(radiofrequency)RSS方和根（平方和的平方根）(root-sum-square(squarerootofthesumofthesquares))SAM標(biāo)準(zhǔn)天線法(standardantennamethod)SFM標(biāo)準(zhǔn)場法（standardfieldmethod）SNR信噪比(signal-to-noiseratio)SSM標(biāo)準(zhǔn)場地法(standardsitemethod)TAM三天線法(threeantennamethod)TEM橫電磁波(transverseelectromagnetic)VNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(vectornetworkanalyzer)VP垂直極化(verticalpolarization)VSWR電壓駐波比(voltagestandingwaveratio)基本概念概述C）。CISPR16-2-3[2]是位于金屬接地平面上1m～4m之間的某一高度上。附錄B中規(guī)定的天線校準(zhǔn)方法得到的天線系數(shù)hphp之間的差值進(jìn)行量化，并將其作為在金屬接地平面上進(jìn)行的輻射騷擾測量不確定度的輸入。A.1從原理上給出了需要接地平面的理由，以及根據(jù)已有的試驗場地、目前的技術(shù)水平和所要求的不確定度水平來選擇校準(zhǔn)方法的原則。每一種天線校準(zhǔn)方法都有相對應(yīng)的校準(zhǔn)場地確認(rèn)方法，以及與天線系數(shù)所要求的不確定度相關(guān)的場地確認(rèn)接受準(zhǔn)則。GB/T6113.105－2018規(guī)定了相關(guān)的場地規(guī)范和場地確認(rèn)方法。天線系數(shù)原理3.1.2.1中定義的天線系數(shù)Fa[dB(m?1)]可由公式（1）確定：＝E(1)式中：E——照射天線的入射平面波的電場強(qiáng)度，單位為分貝微伏每米[dB(μV/m)]；V——在天線輸出端得到的電壓，單位為分貝微伏[dB（μV）]。0正如C.2.1所表明的，AF取決于天線輸出端所連的負(fù)載Z0以及從輻射單元向負(fù)載看過去的阻抗Z'。0AF還受周圍環(huán)境互耦的影響，例如附近的其他天線、地面和建筑物。然而，由于AF的定義是針對自由空間環(huán)境，因此，需將環(huán)境對Fa的影響減至最小。量值V通常是在與天線相連接的接收機(jī)端測得的，因此要用電纜損耗對V（7.4.3.16.2.2）。本文件假定輻射騷擾測量時使用的AF為Fa（見A.4中給出的原理）。在輻射發(fā)射測量中，使用公（1），可由與天線相連的測量接收機(jī)的讀數(shù)VE產(chǎn)CISPR16-2-3：2010[2]7.3。測量EUT的輻射騷擾通常在固定的距離上進(jìn)行,3mEUT到對數(shù)周期天線標(biāo)定的幾何中心之間的距離時，在某些頻率上，實際的電場強(qiáng)度與以對數(shù)周期天線中心為測量起點(diǎn)所測量得到A.6.2CISPR16-2-3[2]EUT在金屬接地平面上進(jìn)行的輻射騷擾測量，當(dāng)使用水平極化的偶極子天線、雙錐天線或復(fù)合天線時，會引入由接地平面中的天線鏡像的互耦產(chǎn)生的不確定度。這會改變從巴倫平衡終端所看進(jìn)去的輻射振子的阻抗，致使天線系數(shù)變得與高度相關(guān),hphp的差值所引入的1m～4mhp。30MHz概述SAM得到自由空間的AF（）AF（hp）SSM，同時給出修正系數(shù)。根AUC的配對天線（3.1.1.12），至于哪副天線連接到信號源或接收機(jī)，由校準(zhǔn)實驗室視方便情況而定；除非天線內(nèi)置了預(yù)放大器，則只能將其連接到接收機(jī)。本文件所有的校7.2SIL的測量程序。天線間的最小間距使用TAM校準(zhǔn)時，應(yīng)精確地得到天線對之間的間距，將其代入公式就可計算出Fa。在偶極子天線為所關(guān)注的最低頻率對應(yīng)的波長）60MHz以下的短偶極10mC.5。注10m30MHz所對應(yīng)的一個波長（λ）0.14λ，因此天線之間的10m2030MHz0.1dB，隨著頻率的增加，減小到60MHz時的0.03dB。TAMAF就可以進(jìn)行天線校準(zhǔn)的方法。需要使用類型（3.1.1.12）SIL的測量。7.4.1.1、7.4.1.2、8.2、9.2.4、9.4.2、B.4.3B.5.3。SSM7.4.28.4所述，當(dāng)在接地平面上進(jìn)行天線校準(zhǔn)時，SSM。對于水平極化，180°；調(diào)節(jié)天線高度（和/或間隔距離）使得直射信號與反射信號的合成值最大。由于H（在相關(guān)的角平面范圍內(nèi)AFAF在數(shù)值上與使用本文件中的其他校準(zhǔn)方法2m（3.1.1.19中的零點(diǎn)準(zhǔn)則[13]SSM10m。30Hz時宜優(yōu)先使用20m.見.5.2。10m的間距，應(yīng)考慮測量不確定度。如公式（80）所示（8.4.3），通過修正系數(shù)可以改善實測AF與Fa的一致性，SAM對于或使用可計算天線作為替代進(jìn)行校準(zhǔn)的天線。對于單副天線的校準(zhǔn)，SAMSIL則需要三次。注：在某些文獻(xiàn)中SAM稱為參考天線法，其使用一副參考天線，參考天線的幾何形狀、結(jié)構(gòu)、AF通過標(biāo)準(zhǔn)做了嚴(yán)格的規(guī)定，例如ANSIC63.5-2006[13]或GB/T6113.105－2018。除此之外，參考天線法與SAM為同義詞。和TAM相比，SAM更能接受場地產(chǎn)生的場的不均勻性，這意味著其對場地質(zhì)量的要求比三天線法（A.1A.9.4）AUC類型相同（例如傳統(tǒng)的雙錐天線設(shè)3.1.1.2），從中可以得出它們的機(jī)械尺寸相似，從而具有相似的輻射方向圖。理想情況下，所使AUC是不切實際的。SAM校8.3.3非常適合用于校準(zhǔn)偶極子天線。正如GB/T6113.105－20184.99.3A.9.4。天線校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度應(yīng)使用ISO/IEC導(dǎo)則98-3：2008中的方法，評定每副天線校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度。測量不確定度是校準(zhǔn)測量布置、測量設(shè)備性能和AUC一般特性的函數(shù)。關(guān)于天線校準(zhǔn)典型的測量不確定度范圍見A.9.2。校準(zhǔn)實驗室應(yīng)評估其自身的測量不確定度。（8章和附錄Xi的最佳估計值,“概率分布”為概率分布函數(shù),“靈敏度”為靈敏系數(shù)ciui為不確定度分量ui(y)。表中給出的數(shù)值僅是示例。符號ui表示評定時適用于每個不確定度分量的“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。這些例子宜幫助實驗室根據(jù)他們自身的需要、設(shè)施和設(shè)備來進(jìn)行測量不確定度的評定。這些例子包括了所有天線校準(zhǔn)場地所共有的全部影響量，但某些校準(zhǔn)實驗室和場地可能還有未包括的附加影響量（除了上述之外的）。在這種情況下，附加的影響量應(yīng)增加到模型中，從而增加到測量不確定度的評定中。對不確定度分析有用的某些天線特性的信息見附錄C。注：當(dāng)一個輸入量（這里為場地的不理想）占主導(dǎo)地位且其分布為非線性時，“不確定度傳播定律”則是近似的。在有懷疑的任何情況下，都可使用ISO/IEC導(dǎo)則98-3:2008/SUP(GUM)[7],其使用蒙特卡羅法用于（概率）分布的傳播。在進(jìn)行不確定度評定時，許多已被評定過的不確定度分量會被重復(fù)計算，通常會導(dǎo)致擴(kuò)展不確定度天線系數(shù)校準(zhǔn)方法匯總SIL測量SSM（SA測量）130MHz以上的天線校準(zhǔn)方法，有關(guān)各自校準(zhǔn)方法的詳細(xì)8BAF的計算公式。表1為天線類型和頻率范圍的查詢表，同時列出了場地類型（具有接地平面或使用吸波材料）、天線高度和間隔距離以及極化方向。本文件中描述的各種校準(zhǔn)方法的其他背景信息見A.1。此外，B.4（同時見4.2）給出了與高度相關(guān)的天線系數(shù)Fah,p的校準(zhǔn)方法，其適用于水平極化的調(diào)諧偶極子天線和雙錐天線以及復(fù)合天線的寬帶偶極子（例如雙錐）部分。表2中用條號代替了表1中示出的信息，其目的是通過針對某一類天線強(qiáng)調(diào)一種方法，以利于選擇。2旨在作為一個流程圖，其中所推薦的方法簡單且高效；然而，如果校準(zhǔn)實驗室沒有推薦方法所使用9.4.2描述“不需要的方法”130MHz校準(zhǔn)方法匯總表校準(zhǔn)場地AUC校準(zhǔn)方法頻段MHz天線布置a極化方向b對應(yīng)條號調(diào)諧偶極子天線TAM30~1000d=10m,ch1，h2取決HPB.5.3于頻率SAM30~1000d=10m,HPB.5.2h1，h2取決于頻率使用平均值30~300d=10m,HPB.4.2的SAMh1，h2取決于頻率SSM30~1000d=10m,HP8.4h2=2m,h1=1m~4m（高度掃描）使用了接地平雙錐天線SSM30~300d=10m,HP8.4面的CALTS或SAC（9.3中復(fù)合h1=2m,h2=1m~4m天線的雙錐（高度掃描）部分）SAM30~300d=15m,VP9.3h1=1.75m,h2=0md使用平均值30~300d=10m,HPB.4.2SAM的SAM或TAMh1，h2取決于頻率B.4.3TAMLPDA天線SSM200~1000d=10m,HP8.4h2=2m,h1=1m~4m（高度掃描）復(fù)合天線eSSM30~1000d=10m,HP8.4h2=2m,h1=1m~4m（高度掃描）調(diào)諧偶極子天線SAM60~1000dmin取決于頻率，使用FARHPVP9.2.2雙錐天線（也包括復(fù)SAM30～300d=4m（最小值）HPVP9.2.2B.4.2使用自由空間環(huán)境FAR合天線的雙錐部分）平均值或通過增加高P（復(fù)合200～度或使用吸波材料將地面反射減到最小天線的LPDA 部分）TAMSAM18000；d=2.5m,h1=h2=h3≥4mfVP9.4.29.4.3123為喇叭天線1000P（復(fù)合地面之上的高度天線的LPDA 部分）TAMSAM200～18000d=2.5m,h1=h2≥2.5mfVPHP9.4.4使用吸波材料喇叭天線TAM1000～18000d=1m或3m,使用FARVPHP9.5.1.3LPDASAM1000～18000d=1m或3m,使用FARVPHP9.5.2注1：AUC的高度為h1。2A.4.2。3SAMSSM。注4：在FAR中，不管天線是處于HP或者VP，其結(jié)果預(yù)期都是相同的；也可見A.2.5。ad為發(fā)射天線與接收天線之間的間隔距離。h1為AUC的高度。h2和h3為其他AUC或者配對天線的高度。AUCAUC（即A.5.a）。bHP－所有天線處于水平極化。VP－所有天線處于垂直極化。c60MHz以下時，d=20m可確保至少2λ的間距，以避免一個波長的間距時引入大約0.25dB的額外不確定度；見表B.7(見B.5.2)d天線高度h2＝0m意味著，此天線為單錐天線，從接地平面上饋入。e復(fù)合天線通過雙錐天線和對數(shù)周期天線校準(zhǔn)方法的組合進(jìn)行校準(zhǔn)。f高度取決于要滿足的場地接受準(zhǔn)則，當(dāng)要求Fa具有較小的不確定度時，天線高度可能要增加。230MHz推薦方法替換方法，頻段（MHz）不需要STA的方法雙錐天線，30～3008.4SSMCALTS9.3VPCALTS9.1SAMFARB.4.2HP使用與高度相關(guān)的平均值的SAMB.4.3HP使用與高度相關(guān)的平均值的TAM復(fù)合天線的雙錐部分：30～240LPDA：200～3000a9.4.2地面上一定高度的9.4.3地面上一定高度的9.4.2復(fù)合天線的對數(shù)周期TAMSAM部分：140～3000a9.4.4在FAR中或校準(zhǔn)場地喇叭天線：≥1000地面上使用吸波材料的TAM或SAM8.4SSMCALTS，140～10009.5.1.3FAR中的TAM，1000～180001000～9.5.1.3FAR中的TAM9.5.2FAR中的SAM9.5.1.3180009.4.2地面上一定高度的對數(shù)周期天線：TAM1000～18000調(diào)諧偶極子B.5.2使用可計算偶極子在“自由空間”高度的SAMB.4.2HP使用與高度相關(guān)的平均值的SAM8.4SSMCALTS，30～1000B.5.3“自由空間”高度的TAMa上限頻率取決于制造商的規(guī)范。9kHz～30MHz單極天線校準(zhǔn)單極天線，又稱為桿天線，通常在9kHz～30MHz的頻率范圍內(nèi)使用。推薦的校準(zhǔn)頻率步長見表3。由于頻率低于30MHzdB。表3單極天線校準(zhǔn)時的頻率步長頻段步長9kHz~10kHz1kHz10kHz~150kHz10kHz150kHz~200kHz50kHz200kHz~1MHz100kHz1MHz~30MHz1MHz使用在附錄G.1,（即金屬桿證單極天線有效性和測量復(fù)現(xiàn)性的前提。對于裝有橡膠腳的單極天線，通常還裝有略高的金屬腳（墊片）15mm螺釘。與平面波法相比，當(dāng)采用ECSM時，使用一個與單極天線自電容大小相等的電容代替天線桿。附錄G（見a4dB的不確定度得以減小[36]F能對ECSMa獲得的天線系數(shù)Fac進(jìn)行確認(rèn)。2ECSMECSM校準(zhǔn)30dB。3：ECSM適用于匹配單元底面到天線桿頂部的長度小于λ/8的天線（即見附錄G.2.1）。4：單極天線有時安裝在三腳架上的低架地網(wǎng)上（0.6m×0.6m的縮減接地平板），AF會比將匹配單元安裝在接地平面或者采用AFdB該臺面與屏蔽室的壁面連接接地，或者天線直接放置在該臺面上，這些配置要求更精細(xì)的校準(zhǔn)方法。本校準(zhǔn)ECSM概述采用圖1或圖2見的計算公式見公式（2）。FacVDVLLh

(2)式中：VD——信號發(fā)生器的輸出電壓測量值，單位為分貝微伏（dBμV）；VL——匹配單元的輸出電壓測量值，單位為分貝微伏（dBμV）；Lh——高度修正系數(shù)（對于等效高度而言），單位為分貝（米）[dB(m)]。對于M1m3.6mme為0.5m，高度修正系數(shù)Lh為-6dB(m)，自電容Ca為12pF。注5.1.2.2對較大的商用天線，其自電容Ca=16pF。對于單極天線的校準(zhǔn)，兩種配置和程序中的任何一種均可使用，即5.1.2.3.2（使用網(wǎng)絡(luò)分析儀）或5.1.2.3.3（使用測量接收機(jī)和信號發(fā)生器5.1.2.4給出了虛擬天線的制作指導(dǎo)。測量應(yīng)在足夠多的頻點(diǎn)上（即見表3）進(jìn)行，以便得到平滑的AF曲線，測量頻率范圍為天線工作頻率范圍或9kHz～30MHz，兩者中取較小者。單極天線的參數(shù)計算公式λ/8的圓柱形桿天線[56]。為了準(zhǔn)確計算ECSM中的自電容，當(dāng)滿足λ/8的條件時，公式（4）中與頻率相關(guān)的項約等于1，則可省略。he

tan

(3)C

/(4)a ln(h/a)1 /Lh20lg(he)

(5)式中：he——天線桿的等效高度，單位為米（m）；h——天線桿的實際高度（也就是長度），單位為米（m）；——波長，單位為米（m）；Ca——天線桿的自電容，單位為皮法（pF）；a——天線桿的半徑，單位為米（m）；Lh——高度修正系數(shù)，單位為分貝（米）[dB(m)]。G.3（見G.2.1）（4）G.4ECSM（6）所示，在計算高度的修正系數(shù)時，得到的經(jīng)驗是將匹配單元高度的一半加到單極天線桿的等效高度上進(jìn)行修正。通常會減小0.8dBCISPR25[4]L (6)式中：

h 20lg 2hb——匹配單元的高度，單位為米（m）。有關(guān)公式（3）的其他詳細(xì)信息見參考文獻(xiàn)[28]、[32]和[59]；有關(guān)公式（4）的其他詳細(xì)信息見參考文獻(xiàn)[29]、[39]、[58]、[59]和[68]。注：參考文獻(xiàn)[13和[36給出了一個與公式（4）Ca表達(dá)式：在分母中用ln2h/a代替了/a。然而，理論和實驗分析[40]表明公式（4）更為準(zhǔn)確。校準(zhǔn)程序一般要求校準(zhǔn)程序分為兩種：分別見5.1.2.3.2（使用網(wǎng)絡(luò)分析儀）和5.1.2.3.3（使用信號發(fā)生器和接收機(jī)）。校準(zhǔn)時使用的50Ω終端負(fù)載，要求其回波損耗大于32dB（即電壓駐波比（VSWR）<1.05:1），因為0.9dVR<1.21。信號發(fā)生器的輸出頻率和幅值應(yīng)保持穩(wěn)定。中規(guī)定的虛擬天線需盡可能地靠近匹配單元的天線接口，T型連接器需盡可能地靠近虛擬天線。T型連接器的外導(dǎo)體應(yīng)與匹配單元外殼之間進(jìn)行電連接，必要時可使用短的金屬編織帶。匹配單元使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)程序使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)程序如下：將網(wǎng)絡(luò)分析儀與測量電纜連接并校準(zhǔn)。如圖1型連接器需盡可能地靠近虛擬天線。T型連接器端口A與端口VD之間，以及50Ω端口R與端口VL之間需使用相同長度和型號的電纜。測量應(yīng)在端口VD與端口VL之間進(jìn)行。如公式（2）所示，信號電平VD（dBμV）減去信號電平VL（dBμV），再減去Lh（對于1m的天線桿為-6dB）則得到Fac（dB(m-1)）。網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀待測匹配單元信號源端口接收機(jī)端口天線端口50ΩR虛擬天線50ΩT型連接器A50Ω負(fù)載圖1使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的AF校準(zhǔn)布置使用測量接收機(jī)和信號發(fā)生器的校準(zhǔn)程序使用測量接收機(jī)和信號發(fā)生器的校準(zhǔn)程序如下：a）如圖2所示配置匹配單元和測量設(shè)備。b250Ω50Ω端口dBμV。c）保持信號發(fā)生器的射頻輸出不變，將50Ω終端改接到50Ω端口R上，并將測量接收機(jī)輸入電纜改接到T型連接器上，測量輸出信號電壓VD(dBμV)。d）如公式（2）所示，VD（dBμV）減去VL（dBμV），再減去Lh（對于1m的天線桿是-6dB），則得到Fac（dB(m-1)）。RFRF信號待測匹配單位測量接收機(jī)發(fā)生器天線端口50ΩR虛擬天線部件50ΩT型連接器D 50Ω負(fù)載P 10dB衰減器圖2使用測量接收機(jī)和信號發(fā)生器的AF校準(zhǔn)布置虛擬天線的考慮虛擬天線設(shè)計的關(guān)鍵在于盡可能減小其射頻阻抗的偏差，目的是保證其計算電容值等于實際桿天線位于無限大接地平面上的電容值。虛擬天線的關(guān)鍵元件是電容器，電容器的安裝需盡可能地減小在電容器與匹配單元之間引入額外阻抗。如果圖3Bmm的金屬編織帶與金屬匹配單元實現(xiàn)電連接以確保小的電感；見5.1.1的注1。如果整個安裝框架是絕緣的，連接器A的外導(dǎo)體同樣應(yīng)通過金屬編織與匹配單元相連接。確保連接器B與安裝框架的任意金屬部分之間的間距至少為10mmmm，并且保證與金屬底板之間至少有10mm極天線的接地平面足夠遠(yuǎn)以避免電容耦合，這種電容耦合會改變適配器的阻抗計算值。連接器B可能會做成黃銅螺柱的形式，這樣可直接接入匹配單元的天線端口，即圖1和圖2中所示的天線桿通常安裝的位置。應(yīng)估算虛擬天線內(nèi)所有匹配網(wǎng)絡(luò)的電阻分壓引起的損耗，并應(yīng)在Fac的計算中予以考慮。注:G26acDL，而不是使用公式（2），詳見G.2.6。如果天線采用伸縮桿，校準(zhǔn)時天線桿的長度應(yīng)根據(jù)校準(zhǔn)實驗室客戶的要求或制造商說明書中的規(guī)定。連接器A，例如BNC型L（兩端）桿天線適配器的絕緣支架與桿天線輸入端口相B金屬安裝支架標(biāo)引序號說明：a——由公式（）計算出的天線電容，5S引線間距，5mm～10mm（如果密封在金屬盒中，距金屬盒所有表面為10mm）；L引線長度，盡可能短；總的引線長度不能超過40mm，包括電容引線和連接器B的長度。圖3虛擬天線中電容器安裝示例ECSM本條給出的不確定度評估方法適用于9kHz～30MHz頻率范圍內(nèi)天線桿長度小于1.1m的單極天線的ECSMG和參考文獻(xiàn)[65]ECSM得到的AF僅適用于天線桿在接地平面之上、匹配單元安裝在接地平面的下面且與大的接地平面電連接的天線。然而，對于匹配單元裝安裝在接地平面之上且與接地平面電連接的單極天線，整個天線系統(tǒng)的AF比公式（2）的計算結(jié)果要小。注1：AF取決于匹配單元的尺寸，尤其是高度。AF計算時天線桿的等效高度需要加上匹配單元高度的一半。對于匹配單元高度為0.1m、天線桿高度為1m的單極天線，其AF大約會減小0.8dB。注2：對于寬帶器件，在規(guī)定頻率范圍的兩端經(jīng)常會出現(xiàn)性能的突變，將9kHz~30MHz的頻率范圍向兩端拓展，例如拓展到100Hz到35MHz，這將為頻率范圍端點(diǎn)處Fa的不確定度評估和測量復(fù)現(xiàn)性提供有用的信息。由公式（2）可知，通過ECSM計算出的AF會受到許多參數(shù)（其影響電壓測量值VD和VL）以及修正系數(shù)Lh與其期望值的偏差的影響。公式（2）關(guān)于相關(guān)參數(shù)期望值的一階泰勒展開式如下：cDsithLsithLapLhLLh式中：

(7)sinrs

(8)、和分辨率，它們導(dǎo)致的測量值變化量分別用r和表示。D和Lh分別是因電纜連接6.22以及匹的影響。如圖1所示使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）時，通過一次測量直接得出為VD與VL之差，則公式（7）可以簡化為：c(VsDhLhaLp)(hLh) (9)snoieVΔinrs

(10)公式（10）中，δVΔmeas是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀特性的影響產(chǎn)生的ΔV測量值的變化量。不確定度主要來自于噪聲和線性度，兩者合成后表示為網(wǎng)絡(luò)分析儀|S21|測量的不確定度。計算的不確定度分量及示例值見表4C1MH可由S1|盡管可以對10MHz以上的不確定度進(jìn)行單獨(dú)評估，但在整個頻率范圍給出一個不確定度更為實用。對于天線桿高度為1m的單極天線，10MHz以上不確定度的增加并不大。但對于其他天線設(shè)計，不確定度的差別可能非常大。對于這些情況，本文件的使用者宜選擇最合適的方法評估不確定度。4ECSM（9）Fac的測量不確定度評估示例不確定度源或影響量Xi值dB概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidB注a矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀特性對21|測量的影響0.07正態(tài)分布210.04N1)D時的失配0.27U形分布210.19N2)L時的失配0.27U形分布210.19N2)a1p±13F1.09矩形分布310.62N3)放大器增益的穩(wěn)定度0.05正態(tài)分布110.05N4)等效高度的準(zhǔn)確度，4%0.34矩形分布310.20N5)ΔV測量的重復(fù)性0.02正態(tài)分布110.02N6)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc0.71N7)擴(kuò)展不確定度Uk2b1.42-a帶有編號的注釋見E.2。b若此表中的主要不確定度分量不服從正態(tài)分布函數(shù)，則擴(kuò)展不確定度宜采用計算機(jī)仿真進(jìn)行評估，例如使用蒙特RSS標(biāo)準(zhǔn)不確定度。環(huán)天線校準(zhǔn)概述用于9kHz~30MHz頻率范圍EMC輻射騷擾測量的環(huán)天線直徑通常不大于0.6m。其通常安裝在一個,已經(jīng)研究出幾種校準(zhǔn)環(huán)天線或測量其磁場天線系數(shù)的方法[74]。參考文獻(xiàn)[18]給出了環(huán)天線校準(zhǔn)方法的實用概述，參考文獻(xiàn)[15]給出了參考文獻(xiàn)[32]和[16]中標(biāo)準(zhǔn)場法（SFM）的簡化版。參考文獻(xiàn)[35]描述了三天線法。本條和附錄H中給出兩種容易實施的方法。TAM和TEM小室法測得的AF的標(biāo)準(zhǔn)不確定度約為0.5dB，TEM小室法使用的頻率范圍為低于TEM小室的第一個諧振頻率。電流探頭法(CPM)[15]是一種基于IEEEStd291[32]改進(jìn)型的SFM。在最初的方法中，發(fā)射環(huán)天線中流動的電流是使用內(nèi)置在環(huán)天線中的射頻真空熱電偶進(jìn)行測量。然而，熱電偶通常很小且易碎，所以一般不在常規(guī)校準(zhǔn)測量中使用。亥姆霍茲線圈法[34]，認(rèn)為是SFM，在150kHz以下準(zhǔn)確度能達(dá)到0.7%(即不確定度為0.06dB)，在10MHz以下優(yōu)于±0.5dB（見附錄H），但這種方法的使用頻率范圍取決于線圈的尺寸。如果使用6.2.4中所述的VNA，則需要至少34dB的足夠信噪比以獲得低的測量不確定度。此外，如果使用信號發(fā)生器和接收機(jī)，則將衰減器連接到發(fā)射環(huán)天線和接收環(huán)天線以減少失配的不確定度也很重要。當(dāng)在自由空間條件下校準(zhǔn)環(huán)天線時，發(fā)射天線或接收天線與附近任何反射物體（包括任何金屬接地平面）之間的距離宜大于1.3m；所需的距離還取決于天線之間的間距。TEM（Crawford）小室法測量程序TEM小室是完全屏蔽的，目的是避免發(fā)射的能量可能危害附近人員或?qū)Ω浇娮釉O(shè)備造成干擾。TEM小室實際上是工作在橫電磁波（TEM）模式的一段雙線傳輸線，故因此這樣命名[34]。在TEM小室中，中心導(dǎo)體（芯板）和外導(dǎo)體之間中心點(diǎn)的場強(qiáng)可由公式（11）和（12）計算：PnetZ0EVPnetZ0b b

(11)式中：

H E377

(12)E——電場強(qiáng)度，單位為伏每米（V/m）；H——磁場強(qiáng)度，單位為安每米（A/m）；V——TEM小室輸入或者輸出端口的電壓，單位為伏（V）；Z0——TEM小室特性阻抗的實部，單位為歐姆（）；Pnet——TEM小室輸入端的凈功率，單位為瓦（W）；b——頂板到芯板的距離，單位為米（m）。以上場強(qiáng)計算公式只適用于匹配良好的TEM將會出現(xiàn)高次模。只能在TEM小室的第一個諧振頻率以下進(jìn)行校準(zhǔn)，該頻率可通過在TEM小室內(nèi)使用探TEM小室的使用頻率要遠(yuǎn)低于其諧振頻率；有時這表示要遠(yuǎn)低于制造商給出的最高頻率。注：系統(tǒng)的特性阻抗假定為50?，但是環(huán)天線放入后，環(huán)天線所在位置TEM小室的阻抗會有大約2%的偏差。通過測量加載后TM小室環(huán)中心位置的阻抗并用于公式（1），0有關(guān)的不確定度?？梢允褂脮r域反射計測量阻抗。典型校準(zhǔn)布置如圖4器在TEM小室內(nèi)產(chǎn)生足夠高的場強(qiáng)。場強(qiáng)校準(zhǔn)時通過開關(guān)將TEM小室的輸出經(jīng)衰減器連接到測量接收機(jī)；然后環(huán)天線的輸出切換到測量接收機(jī)。有源環(huán)天線不需要使用功率放大器，其校準(zhǔn)布置如圖5所示。對于放大器裝在三腳架上的特定型號的環(huán)天線，環(huán)天線只能通過TEM小室頂板（外導(dǎo)體）的開孔放入，目的是使三腳架留在TEMTEM4僅對電場屏蔽的環(huán)天線可使用TEM（即直徑通過輸入連接器的兩個半圓環(huán)）將不能完全平衡，環(huán)天線將會對電磁場的電場分量產(chǎn)生響應(yīng)。屏蔽的有效性可通過將環(huán)天線以其垂直方向的直徑為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)180°，此時接收的電場和磁場會出現(xiàn)180°的相位變化；輸出信號的任何變化都宜包含在測量不確定度的評估中。此為表5中的“電場抑制”分量。作為利用了TEM小室芯板與底板之間大部分空間的例子，最大直徑不大于約0.63m的環(huán)天線可在芯板與底板間距為0.915m(即芯板高度）的TEM小室中進(jìn)行校準(zhǔn)。風(fēng)扇風(fēng)扇TEM小室30dB衰減器40dB衰減器放大器預(yù)放大器輸入 跟蹤發(fā)生器測量接收機(jī)圖4無源環(huán)天線TEM小室法的校準(zhǔn)布置框圖測量接收機(jī)測量接收機(jī)跟蹤發(fā)生器輸入6dB衰減器50Ω終端圖5有源環(huán)天線TEM小室法的校準(zhǔn)布置框圖不確定度表5給出了9kHz以上測量磁場天線系數(shù)的不確定度評估示例。環(huán)天線的測量不確定度主要取決于芯板高度和環(huán)天線尺寸的比值。小的環(huán)天線在大的TEM小室中校準(zhǔn)時，測量不確定度可小于1dB。但如果環(huán)天線的尺寸超過芯板高度的三分之二時，則不確定度將變大。5TEM的不確定度評估示例不確定度源或影響量Xi值dB概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidB注小室特性阻抗0.17矩形分布310.10-場均勻性0.25矩形分布310.14-芯板高度0.02矩形分布310.01-接收機(jī)靈敏度a0.1矩形分布310.06-接收機(jī)線性度0.30矩形分布310.17-接收機(jī)分辨率0.1dB0.05矩形分布310.03-系統(tǒng)穩(wěn)定性0.10矩形分布310.06-電場抑制0.10矩形分布310.06-電纜損耗0.10矩形分布310.06-負(fù)載反射0.34U形分布210.24-衰減器0.14矩形分布310.08-失配0.18U形分布210.13-環(huán)天線的放置位置0.10矩形分布310.06-合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc0.42-擴(kuò)展不確定度Uk20.84-a接收機(jī)靈敏度見6.2.4和A.8.1。如果S/N（信噪比）大于17dB(平均值檢波)，其影響小于0.1dB。三天線法（TAM）概述使用TAM進(jìn)行天線校準(zhǔn)需要三副天線（編號為1、2和3）以形成三個天線對。TAM不需要事先了解三副天線中任何一個的AF（關(guān)于TAM同時見4.3.3）。用于天線校準(zhǔn)的SIL/跟蹤發(fā)生器和測量接收機(jī)的組合；在這種情況下，需要使用衰減器以減小電纜上的駐波。與基于弗里斯傳輸公式的30MHz以上的TAM校準(zhǔn)不同，用于環(huán)天線校準(zhǔn)的TAM基于修改的紐曼互感公式[75]，該公式可近似用所謂的格林公式表示[70]。發(fā)射天線和接收天線之間的間距應(yīng)小于與周圍環(huán)境的距離。因此，天線之間的耦合最大，而與周圍5.2.3.2中的討論。校準(zhǔn)程序?qū)τ谌鐖D6所示的共軸對齊的天線對，天線iji,j（dB）在自由空間環(huán)境中進(jìn)行測量[35](13)進(jìn)行描述。ij45.920lgfMHz20lgKj （13）233112網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀a)Ai1,2

b)

c)Ai2,3注：饋電點(diǎn)可放置在環(huán)天線的頂部。

圖6TAM的環(huán)天線對布置根據(jù)三個天線對的Aii,j數(shù)據(jù)，可使用公式(14)確定每副天線的磁場天線系數(shù)FaH[dB(S/m)]。F145.920lgf AAA2,3KKKaH 2

MHz i i iF2145.920lgf AAA2,3KKK2,3………（14）aH 2

MHz i i iF145.920lgf AAA2,3KKKaH 2式中：

MHz i i ifMHz——頻率，單位為兆赫茲（MHz）；i,j——天線ij之間的場地插入損耗，單位為分貝（dB）；當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量時，場地插入損耗由公式（15）計算；20lgS21j (15)Ki,j——公式(16)所示的函數(shù)，基于天線對i,j修改的紐曼公式，單位為分貝米的立方分之一[dB(m-3)]。 1 eK20lg dsidsj （16）4SS

CjCi R 式中：

ij i S,S——分別為天線i和天線j（r2（mi Ci,Cj——分別圍繞天線i和天線j的環(huán)形閉合曲線；dsi,dsj——分別為天線i和天線j環(huán)形的無窮小段矢量；R——小段dsi和dsj之間的距離，單位為米（m）。1617：12R2i,j

15 r

2 315 r

4Kj20lg 0

ij

ij

………（17） j

8R2j

64R2j 0

0

0 公式（17）稱為格林公式[70]，其中R0i,j（m）可用公式（18）表示。d2r2r2ijd2r2r2ij i j式中：ri,rj——分別為天線i和天線j的半徑，單位為米（m）；dij——天線i和天線j環(huán)中心之間的距離，單位為米（m）；——波數(shù)（=2/），單位為米分之一（m-1）。(17)在,j≤1.0rr/R2,j≤1/160 ij 0則可滿足公式（16）和公式（17）。為了準(zhǔn)確校準(zhǔn)環(huán)天線，作為發(fā)射環(huán)路的環(huán)天線的半徑應(yīng)在推導(dǎo)出的6rjdij30MHz與頻率之間的關(guān)系如圖7d宜滿足,j1.0rr/R2,j≤ij 0 ij 01/16的條件，并應(yīng)盡可能的小以盡量減小周圍環(huán)境的影響。宜注意的是，其他不確定度項，例如位置的不確定度，會隨著間距的減小而增加。表6有效使用公式(17)的示例環(huán)半徑rim環(huán)半徑rjm距離dijm0i,jrr/R2i,jij 030MHz時由于非恒定電流分布導(dǎo)致的誤差dB0.050.30.390.310.06130.130.150.30.780.530.06240.330.050.150.310.220.06190.070.150.150.570.380.06080.180.05（見注1）0.050.20.130.05560.050.3（見注2）0.31.20.80.05560.53注1：如果兩個環(huán)天線的半徑都非常小，格林公式的準(zhǔn)確度非常好，誤差僅為0.05dB。注2：如果使用大半徑的發(fā)射天線和接收天線，則電流分布不均勻的影響會導(dǎo)致相對較大的誤差（0.53dB）?！鱂aH△FaH/MHz圖7ri=0.05m、rj=0.3m和dij=0.39m時格林公式和積分公式的準(zhǔn)確度與頻率的關(guān)系圖8示出了環(huán)天線的間距dij為0.1m～1.0m時接地平面影響的估計值。圖8是通過把分別放置在接地平面上的1.3m和2.5m的兩副直徑為60cm的環(huán)天線之間的SIL歸一化為自由空間的SIL而得到的。OATS或SAC可作為校準(zhǔn)試驗場地，在校準(zhǔn)測量不確定度的評估中應(yīng)考慮校準(zhǔn)試驗場地的特定影響。接地平面的影響還取決于兩副環(huán)天線的饋電間隙的位置。接地平面的影響/dB頻率/MHz接地平面的影響/dB接地平面的影響/dB接地平面上1.3m接地平面的影響/dB頻率/MHz接地平面上2.5m圖8接地平面對自由空間條件下SIL影響的示例作為公式(14)的替代，可使用基于數(shù)值仿真方法的公式(19)。數(shù)值仿真方法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了不均勻的電流分布。應(yīng)用格林公式所需的條件不適用于數(shù)值仿真方法。不需要考慮表6中給出的誤差。F1AAA2,3A

2,3aH 2 i i i

N N NF21AAA2,3A

2,3……………（19）aH 2 i i i

N N NF1AAA2,3A

2,3aH 2 i i i式中：

N N Ni,j——天線ij之間的計算；ANi,j——NEC計算的歸一化場地插入損耗(NSIL)。相同的環(huán)路幾何形狀應(yīng)用于仿真和校準(zhǔn)。有關(guān)歸一化場地衰減計算的更多信息包含在GB/T6113.104中。如果天線不是圓形，則格林公式不適用。對于正方形，可通過ri或rj的修正因子修改公式(17)，其中：r1.13s/2r

/2

…………………（20）i i j jri,rj——分別為天線i和天線j的半徑，單位為米（m）；si,sj——分別為正方形天線i和天線j的邊長，單位為米（m）。Ki,jKi,j(16)計算Ki,j。格林公式的準(zhǔn)確度是應(yīng)用格林公式得到的磁場天線系數(shù)與數(shù)值仿真得到的磁場天線系數(shù)，根據(jù)公式（21）計算的差值進(jìn)行估算。公式(17)的積分公式的準(zhǔn)確度是應(yīng)用積分公式得到的磁場天線系數(shù)與數(shù)值(22)7FaH,num （21）FaH,num （22）式中：FaH,G——使用格林公式得到的磁場天線系數(shù)；FaH,I——使用積分公式得到的磁場天線系數(shù)；FaH,num——使用數(shù)值仿真得到的磁場天線系數(shù)。TAM表7、表8和表9給出了在30MHz時使用TAM校準(zhǔn)得到的FaH結(jié)果測量不確定度評估的示例。使用Aii,j的SIL結(jié)果和Ki,j的幾何參數(shù)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度作為表9中FaH擴(kuò)展不確定度的輸入。表7場地插入損耗Aii,j的不確定度評估示例不確定度源或影響量Xi值dB概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidB網(wǎng)絡(luò)分析儀中接收機(jī)的線性LIN0.10矩形分布310.06發(fā)射天線失配和接收天線失配M0.17U形分布210.12同軸電纜之間的泄漏L0.09矩形分布310.05信噪比SNR0.01矩形分布310.01彎曲和拉伸電纜S0.10矩形分布310.06合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.15注：信噪比的不確定度取決于測量頻率、環(huán)天線的半徑、兩個環(huán)天線之間的距離以及測量儀器（如VNA或帶有跟蹤發(fā)生器的頻譜分析儀）=5cmd=10cm，頻率為10kHz，使用VNA時，則信噪比的不確定度值可大于1.0dB。表8使用TAM時Ki,j的不確定度評估示例不確定度源或影響量Xi值概率分布環(huán)天線的位置SIL天線的半徑（1005）10.002m矩形分布天線的半徑（103m）20.002m矩形分布距離（yd12=0.31m）d120.01m矩形分布x軸未對準(zhǔn)m0.01m矩形分布y軸未對準(zhǔn)l0.01m矩形分布x軸未對準(zhǔn)，天線115°矩形分布y軸未對準(zhǔn)，天線111°矩形分布z軸未對準(zhǔn)，天線115°矩形分布x軸未對準(zhǔn)，天線225°矩形分布y軸未對準(zhǔn)，天線221°矩形分布z軸未對準(zhǔn)，天線225°矩形分布與接地平面的耦合oup0.1dB矩形分布式（1）的近似誤差（見注）pprox0.13dB矩形分布擴(kuò)展不確定度U（k=2）0.8dB注：如果使用格林公式[公式（17)]，則會出現(xiàn)錯誤，因為該公式只是公式（16）的近似。表6和圖6示出了該誤差的估計值。如果使用數(shù)值方法[見公式(19)]，則此貢獻(xiàn)不適用。表9由TAM確定的環(huán)天線FaH的不確定度評估示例-30MHz時的擴(kuò)展不確定度不確定度源或影響量Xi值dB概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidB備注SIL (1,2)0.15正態(tài)分布（k=1）11/20.08見表7SIL (1,3)0.15正態(tài)分布（k=1）11/20.08見表7SIL (2,3)0.15正態(tài)分布（k=1）1-1/20.08見表7格林公式K(1,2)0.8正態(tài)分布（k=2）11/20.2=5cm=30cmd12=31cm格林公式K(1,3)0.8正態(tài)分布（k=2）11/20.2=5cm=30cmd13=31cm格林公式K(2,3)1.3正態(tài)分布（k=2）1-1/20.33r2=5cmr3=30cmd23=31cm合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc0.46-擴(kuò)展不確定度U（k=2）0.92-注K(2,3)K(1,2)K測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度很大程度上取決于AUC(18)Ki,j是間距、兩副環(huán)天線的半徑和未對準(zhǔn)的函數(shù)。圖9示出了在Ki,j的不確定度評估中使用的參數(shù)的定義：xm的不確定度（圖9中未示出）；ydij的不確定度；zl的不確定度（z軸偏移）；xijyi和j的不確定度（圖9中未示出）；zi和j（9。側(cè)視圖 俯視圖圖9Ki,j測量不確定度評估中使用的參數(shù)定義NC仿真。K以SIL表示）源自計算的NECSIL值的差值。計算測量不確定度的一個簡單解決辦法是使用混合方法。K的不確定度通過數(shù)值方法計算，而剩余的不確定度貢獻(xiàn)使用不確定度傳播定律合成。FaH的測量函數(shù)由公式(23)給出。F145.920lgf AAA2,3KKK2,3………（23）aH 2

MHz i i i由于可忽略頻率的不準(zhǔn)確度，所以在分析中忽略了fMHz項的貢獻(xiàn)。Aii,j的測量函數(shù)由公式(24)給出。ii,jLINMLSNRS 24）Ki,j的測量函數(shù)由公式(25)給出。Ki,jSIL11,22,1212ml121212ouppprox…25）附錄J(MCS)（例如參考文獻(xiàn)[7]）源代碼的示例。電流探頭法（CPM）概述對于CPM（認(rèn)為是AUC的磁場天(AUC)（S/m）由AUCH（A/m）與AUC輸出端的感應(yīng)電壓（V）的比值確定，如公式（26）所示。F(AUC)=H （26）aH V對于在彼此近場區(qū)域共軸對齊的一對環(huán)天線，如圖10所示，載有電流I1（A）的發(fā)射環(huán)天線產(chǎn)生磁場強(qiáng)度，接收環(huán)天線接收的平均場強(qiáng)Hav[dB(A/m)]由公式(27)給出。Hav=20lgI120lgS1K(27)式中：S1——發(fā)射環(huán)天線的幾何面積，單位為平方米（m2）；K2（1或公式（1[d(m3)]。dij以使得滿足格林公式的條件（見5.2.3.2中的表6）。電流探頭巴倫

發(fā)射天線天線1 天線2衰減器AATT參考 輸出 輸網(wǎng)絡(luò)分析儀注：接收天線的饋電點(diǎn)可放置在天線的頂部。圖10使用CPM時的天線布置校準(zhǔn)程序?qū)τ谑褂肅PM進(jìn)行的SFM（轉(zhuǎn)換器I1端口網(wǎng)絡(luò)分析儀與電流探頭一起使用，如圖10所示（見5.2.4.1）[15]，則可從探頭輸出電壓VRef（V）估I1（A），這可根據(jù)公式(28)在網(wǎng)絡(luò)分析儀參考端口進(jìn)行測量：Z1IVRefZ1

…………………（28）其中電流探頭的轉(zhuǎn)移阻抗用Z表示（Ω）。參考公式（26）和公式（27），AUC的磁場天線系數(shù)由公式（29）給出：FAUCA202K20lgZ （29）aH i 1式中：r1——發(fā)射環(huán)天線的半徑，單位為米（m）；Z——電流探頭轉(zhuǎn)移阻抗，單位為歐姆（Ω）；Ai——場地插入損耗，單位為分貝（dB），由公式（30）給出。A20lgURef （30）式中：

i UV——AUC的輸出電壓，單位為伏特（V），V=VTest+AATT，單位為分貝伏特[dB(V)]，AATT表示天線2的路徑上所有衰減器和電纜的衰減值。電流探頭的轉(zhuǎn)移阻抗Z應(yīng)根據(jù)CISPR16-1-2進(jìn)行校準(zhǔn)。CPMAUC輸出電壓V和發(fā)射環(huán)天線的參考電壓VRef。102:125Ω或更小，I1。CPM測量中使用的電流探頭的要求如下：探頭自身不應(yīng)影響發(fā)射環(huán)天線的磁場強(qiáng)度。如果探頭的尺寸與環(huán)天線的尺寸相比較小，則滿足此條件。探頭自身的影響應(yīng)通過觀察有無探頭時的磁場強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行確定；探頭電纜不應(yīng)影響發(fā)射環(huán)天線的磁場強(qiáng)度。這可通過觀察電纜布置在不同位置時的磁場強(qiáng)度進(jìn)行確定。如果探頭電纜有影響，則可使用鐵氧體來減小這種影響；探頭輸出不應(yīng)取決于電流的方向。一些電流探頭在工作頻率范圍的上限其輸出與電流方向相關(guān)。如果可能，這可通過旋轉(zhuǎn)發(fā)射環(huán)天線上的探頭位置進(jìn)行評估；探頭通常應(yīng)具有平坦的轉(zhuǎn)移阻抗響應(yīng)，并應(yīng)使用合理小的頻率步長（小的離散頻率間隔）進(jìn)行校準(zhǔn)；由于發(fā)射環(huán)天線上的電流分布不均勻，探頭的位置會對被測電流產(chǎn)生影響。通常，由于環(huán)天線的半徑小，這種影響宜忽略不計。CPM對于圓形發(fā)射天線，基于公式(29)的測量函數(shù)由公式(31)給出。FAUCA202K20lgZ

…31）aH i 1 coup表10給出了在30MHz時使用CPM表10由CPM確定的環(huán)天線FaH的不確定度評估示例-30MHz時的擴(kuò)展不確定度不確定度源或影響量Xi值概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidBSIL（見注1） (1,2)0.15dB正態(tài)分布（k=1）110.15環(huán)天線的半徑（見注2）r10.002m矩形分布33470.40見注3）K(1,2)0.38dB正態(tài)分布（k=1）110.38轉(zhuǎn)移阻抗（見注4） Z0.23dB正態(tài)分布（k=1）1-10.23與環(huán)境的耦合（5）oup0.1dB矩形分布310.06合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc0.62擴(kuò)展不確定度U（k=2）1.24注1：SIL測量不確定度見表7。注2：對于發(fā)射環(huán)天線，假設(shè)半徑為5cm，不確定度為2mm。靈敏系數(shù)等于40/×ln(10)]；這意味著靈敏系數(shù)隨著發(fā)射環(huán)天線直徑的增加而減小。注3：K(1,2)的不確定度見5.2.3.3。假設(shè)接收環(huán)天線的半徑為0.3m，兩天線之間的距離為0.5m。注4：轉(zhuǎn)移阻抗的測量不確定度見表11。注5：與環(huán)境的耦合通過仿真或測量進(jìn)行評估。如果校準(zhǔn)在接地平面之上進(jìn)行，圖8用于評估這種耦合。表11根據(jù)CISPR16-1-2的夾具法,轉(zhuǎn)移阻抗Z的不確定度評估示例不確定度源或影響量Xi值dB概率分布包含因子靈敏系數(shù)uidB參考通道反射0.10U形分布210.07參考通道電纜反射0.17U形分布210.12同軸適配器夾具0.20矩形分布310.12連接器的重復(fù)性0.05矩形分布310.03儀器的準(zhǔn)確度0.25矩形分布310.14合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc0.23標(biāo)準(zhǔn)天線法概述SAM5.2.3）TEM小室法（5.2.2）。與所有標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法相同，校準(zhǔn)的天線系數(shù)測量不確定度的最大貢獻(xiàn)來自標(biāo)準(zhǔn)天線。因此，與其他SAM得到的天線系數(shù)的測量不確定度可能更大。校準(zhǔn)程序測量布置如圖