NSA场地衰减测试方法
NSA场地衰减测试方法
5.4.6 Annex A、B
5.3.8 APPENDIX I
3
測試NSA的作用
• 規範性 Standardization • 一致性 Uniformity
4
圖 1.
5
Ferrite Tile
高磁導率鐵氧體吸波材料具有較高的吸收頻段、高 吸收率、匹配厚度較薄等特點。
根據電磁波在介質中從低磁導向高磁導方向傳播的 規律，利用高磁導率鐵氧體引導電磁波，當各向異 性的自旋磁矩與外加的電磁波輻射頻率一致時，必 然發生共振，這樣就可以大量吸收外界的電磁輻射 能量，再通過磁矩自身的旋轉──耦合，把電磁波 的能量轉變成熱能的形式耗散。
Normalized Site Attenuation
場地衰減分別除以發射和接收天線係數的值(使用線性單位)
或 場地衰減分別減去發射和接收天線係數的值(使用對數單位)
2
參考標準 References
CISPR 16-1:1999-10 5.6.6 5.6.7 Annex G
ANSI C63.4:2000
17
NSA 的偏差
如果測試結果與理論值的比較大於 4dB????
•SG和Receiver/Spectrum在測試過程中有無異常. •天線係數是否準確. •天線信號線所在處垂直面距離天線是否1m以上. •信號線靠近天線端使用Ferrite beads以減小Common-Mode信號. •在每條信號線的輸出端使用Attenuator-10dB(-6dB, -3dB也可), 用 以使阻抗匹配.
式中
Equation
AFT
AFR
= 發射天線之天線係數 (dB/m)
= 接收天線之天線係數 (dB/m) (dB)
电波暗室 归一化场地衰减 测试方法
电波暗室归一化场地衰减测试方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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微波暗室分类
微波暗室分类暗室一般分为电波暗室、微波暗室、雷达仿真测试暗室：3M法暗室产品描述：上海墨石电子3米法暗室是一个最新设计的EMC测试场地，主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
整个的系统具有多功能用途，覆盖国际、欧洲、美国和各国的标准。
产品性能：1.频率范围：30MHz～18GHz2.吸波材料反射损耗：30MHz～18GHz≥15dB3.3M 法暗室及屏蔽控制室必须按照EN50147-1 进行测试，屏蔽效能至少能满足如下要求：4.归一化场地衰减：3M法暗室可确保在直径为2M的静区内从30MHz 至1GHz 测量的归一化位衰减(NSA、Normalized site Attenuation)与理论值偏差不超过±3.5dB（标准要求±4.0dB），符合ANSIC63.4--1992， CISPR16， EN50147-2 的要求。
5M法暗室产品描述:5米法暗室是一个最新设计的EMC测试场地，主要用于辐射发射和辐射敏感性的标准性测试。
产品性能：和电磁敏感度（EMS）测试。
适用频率30MHz-18GHz可延至40GHz。
产品性能：2. 按照ANSI C63.4-2003的步骤和规定在直径3米的圆柱体静区内所有位置从30MHz至1GHz进行归一化场衰减测试，按照10米法测量的归一化衰减 (NSA)值与理论值偏差优于±4dB；1GHz至18GHz频率范围内使用传输损耗（TL）测试方法进行测试，仅在5GHz、10GHz 和18GHz三点进行测试,归一化衰减(NSA)值与理论值偏差优于±4dB。
同时满足CISPR16、EN50147-2、CISPR22-1997、 GB9254-1998、VCCI V-3/99.05标准对场衰减的要求。
3. 按照IEC61000-4-3步骤和规定，符合EN61000-4-3:1996和GB/T 17626.3-1998的要求，在30MHz至1GHz进行场均匀度测试，标准场为转台之上0.8米-2.3米范围内1.5米x1.5米的垂直平面，按照3米测试距离要求16个测试点的75%即12点场均匀性在0-6dB之间；1GHz至18GHz的测试仅在5GHz、10 GHz和18GHz三点以低于3v/m进行测试。
半电波暗室归一化场地衰减测试探讨
半电波暗室归一化场地衰减测试探讨王权;苏宗文;李澍;任海萍【摘要】Basic principles and common methods of NSA (Normalized Site Attenuation) test for the performance of the semi-anechoic chamber were introduced ifrst in this paper. The theoretical value of NSA tests under the conditions of 3 m and 10 m range semi-anechoic chamber were calculated and the general test procedures of EMC (Electromagnetic Compatibility) NSA were analyzed. Then, the semi-anechoic chamber was tested preliminarily and the actual measurement data was achieved. Finally, the general factors affecting the test results were discussed. And the evaluation results showed that the chamber could work normally.%本文首先阐述了评估电波暗室性能的归一化场地衰减测试（NSA）的测试原理和方法，计算了理想状态3 m和10 m测试条件下的NSA理论值，并分析了电磁兼容归一化场地衰减测试的一般性步骤。
然后对半电波暗室进行了初步测试并得到了实际测量数据。
最后讨论了影响测试结果的一般性因素，结果表明评估暗室系统可正常运行。
【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2016(031)010【总页数】4页(P36-39)【关键词】半电波暗室;归一化场地衰减;场地电压驻波比;电磁兼容;10米法【作者】王权;苏宗文;李澍;任海萍【作者单位】中国食品药品检定研究院医疗器械检定所，北京 100050;中国食品药品检定研究院医疗器械检定所，北京 100050;中国食品药品检定研究院医疗器械检定所，北京 100050;中国食品药品检定研究院医疗器械检定所，北京 100050【正文语种】中文【中图分类】R318;TM937电波暗室是在电磁屏蔽室的基础上，在四墙内壁及顶壁上安装吸波材料并保留地面为电磁波理想反射面，从而模拟开阔场的测试条件[1-2]。
EMC实验室的建设
EMC实验室的建设作者：微波仿真论坛 EMC版主stoney首先，在方案设计中，参考测试的标准并结合被测物的特点，制定拟建EMC 实验室的功能框图。
功能框图主要是定位实验室的架构。
它主要由模拟自由空间的开阔试验场（OATS）、半电波暗室（SAR）等组成，对设备和分系统的电磁兼容性进行定量测试。
1 开阔试验场（OATS）开阔试验场是一个平坦、空旷、电导率均匀良好、无任何反射物的椭圆形试验场地，其长轴是两焦点的2倍，短轴是焦距的 √3倍。
发射天线(或受试设备)与接收天线分别置于椭圆的两焦点上（图2）。
OATS宜选在电磁环境干净的地方。
试验场应设有转台及天线升降杆，便于全方位的辐射发射及天线升降测试。
此外，还应有单独分隔的接地系统和避雷系统，通常采用单点接地。
另外，在开阔试验场还必须配置一台电磁屏蔽车。
它作为工厂的系统级EMC 流动测试站，是开阔场的主要配套设施。
2 半电波暗室1）电波暗室的性能预测为了模拟开阔场的条件，电磁兼容性试验采用半电波暗室，在建设之前对其进行性能预测是很重要的。
最精确的预测方法是数值计算法和计算机数字仿真技术，将各种电磁干扰特性传输函数和敏感度特性用数字模型编制成程序，然后根据预测对象的具体状态，运行预测程序来获得潜在的电磁干扰计算结果。
但是其实现过程复杂，实现周期长，且对计算机资源的需求巨大。
射线预测法则是一种分析暗室性能的简单方法。
评价电波暗室性能的一个重要指标是NSA（即归一化场地衰减），主要采用ANSI C63.4-1992及CISPR22-1997所规定的测试方案进行。
标准要求发射天线在五个地面位置、两种高度、两种极化状态下进行20组测量。
对于3米法暗室，接收天线要在1～4米间扫描并记下最大值。
测量所得NSA数据与标准值进行比较，如果偏差在±4dB之内，说明该暗室中的测试可以与开阔场的测试等价。
射线预测法是在已知暗室的尺寸、吸波材料的布置以及收发天线的位置之后，按照NSA的测试过程，利用几何光学法的理论来计算接收点在各种状态下的场强值，找出接收天线在1～4米间所计算出的场强最大值，并将其转化为暗室NSA值。
如何进行衰减测量的实验与校准
如何进行衰减测量的实验与校准实验室中的衰减器被广泛应用于电子、通信、光学等领域。
为确保衰减器的准确性与可靠性，进行衰减测量的实验与校准是必不可少的步骤。
本文将介绍如何进行衰减测量的实验与校准，以确保测量结果的准确性。
一、实验准备在进行衰减测量的实验与校准之前，我们需要准备以下实验仪器和设备：1. 衰减器：选择合适的衰减器，确保其线性度和频率响应的准确性。
2. 信号发生器：用于产生准确的测试信号。
3. 功率计：用于测量输入和输出信号的功率。
4. 阻抗匹配器：用于保证信号的传输质量。
5. 连接线缆：选择低损耗的连接线缆，以确保信号传输的准确性。
二、衰减测量实验步骤以下是进行衰减测量实验的步骤：1. 将信号发生器的输出连接到衰减器的输入端，并将衰减器的输出端连接到功率计。
确保所有连接线缆的接触良好，避免信号损耗。
2. 打开信号发生器和功率计，并将信号发生器的输出功率调至所需测试范围内。
3. 记录信号发生器输出信号的功率值，并记录功率计测量到的衰减器输出功率值。
4. 根据所记录到的功率值计算衰减器的衰减量，即输入功率与输出功率之差。
5. 重复多次实验，取平均值以提高测量结果的准确性。
三、校准衰减器校准衰减器是确保其准确性和可靠性的关键步骤。
下面是衰减器校准的基本步骤：1. 使用一个可靠且准确的功率源(如功率计)以已知功率值输入到衰减器。
2. 在输入功率和输出功率之间进行测量，并记录校准数据。
3. 根据测量到的数据计算衰减器的校准系数。
4. 与已知的校准标准进行比较，并调整衰减器的校准系数以消除差异。
5. 重复该过程多次，以提高校准结果的准确性。
四、实验注意事项在进行衰减测量的实验与校准过程中，需要注意以下几点：1. 确保所有实验仪器和设备的准确性与稳定性。
2. 严格按照实验步骤进行操作，避免误差的产生。
3. 测量数据需要进行记录，以便后续分析和比较。
4. 注意实验环境的影响，如温度、湿度等因素对测量结果的影响。
归一化场地衰减测试方法
[推荐]归一化场地衰减测试方法
作者：TLS
建立开阔试验场地后，须进行归一化场地衰减的测试。
在使用过程中，应经常监测周围电磁环境的变化，并进行定期检
测，以确认场地高频电性能及电气安全性。
测量归一化场地衰减的方法主要有两种：一种是离散频率法，即使用调谐偶极子天线，针对所需频率调整其长度进行测
量的方法；另一种是宽带扫频法，即用宽带天线进行扫频测
量。
测量场地衰减NSA时应分别将接收天线和发射天线处于水
平极化方向和垂直极化方向状态，以得出不同极化方向的场地
衰减NSA。
用离散频率法测试开阔试验场水平极化方向的场地衰减的测量设置如图所示，测量时应注意：
1）用作发射天线与接收天线的两副调谐偶极子天线最好是相同的天线，且
其平衡/不平衡变换器损耗应小于0.5dB；天线处于谐振
长度位置时，天线输入端电压驻波系数小于1.2。
2）在垂直极化情况下测试NSA时，所使用连接电缆应尽量垂直于天线，以减小电缆对测试的影响。
3）升降接收天线时，注意寻找和读取最大接收电压值。
用宽带扫频法测试开阔试验场的NSA易实现自动测试，既方便、又快捷。
但应注意：除尽可能选用两副性能相同的天线
作发射和接收天线外，所使用宽带天线的天线系数一定要预先仔细校准，天线输入端电压驻波系数也要尽可能小，以减少阻抗失配带来的影响。
场地衰减NSA的测量值A N可按下式计算：。
NSA理论值的计算及其简单探讨
NSA 理论值的计算及其简单探讨陈嘉声摘 要 根据30MHz 至1GHz 电磁兼容测试场地归一化衰减（NSA）理论值的计算公式，实现符合理想公式的不同条件下的各频率的NSA 理论值的近似计算。
同时利用NSA 的计算结合作者电磁兼容测试过程中的实践对电磁兼容测试过程中出现的几个问题进行了简单的探讨。
欧标EN 50147-2：1997《Anechoic chambers part 2.Alternative test site suitability with respect to site attenuation 》的附录B 中对归一化场地衰减理论值的计算模型进行了说明，其采用的是以Smith 等在1982年发表于IEEE 电磁兼容学报的著名的那篇《Calculation of site attenuation from antenna factors 》为基础提出的模型。
其后German 、Pate 等人进行了一些补充和修正（例如给出了互阻抗校正系数修正表），ANSIC 63.4委员会经过讨论和总结，最终在1987年得出归一化场地衰减理论计算模型：max log 2092.48D E f NSA −−=式中，f 是以MHz 为单位的频率，E D max 为最大接收场强。
E D max 是NSA 理论值计算模型中最重要的参数，它的数值为在给定频率给定距离下，发射天线高度固定，接收天线在一定高度范围内扫描所接收到的电场最大值。
E D max 需要收发天线在水平极化和垂直极化方向分别计算，并相应记为E DH max 、E DV max 。
下图为理论传播的几何图形示意图。
此时，发射天线放置在距离地面h 1的高度上，接收天线的放置高度h 2的选取是为了在距离D 处的垂直平面上使用接收天线进行扫描时能给出最大的E DH 。
通过这种方式用接收天线进行扫描，并选取h 2作为能够接收最大信号的接收天线高度能够消除对地面反射信号零点的测试敏感性。
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IS
R = CONSTANT DISTANCE MAINTAINED BETWEEN THE VERTICAL PROJECTION OF THE TRANSMIT AND RECEIVE ANTENNAS
16
R
R R
R RECEIVING ANTENNA R
TRANSMITTING ANTENNA AIMED AT RECEIVING ANTENNA
18
標準差異
CISPR 16和ANSI C63.4基本相同
VCCI 之 AFTOT與 其他兩個不同
19
Thank you for your listening
20
4m
p SCANNED 1 – 4m IN HEIGHT
p
p p 1m h1
ANTENNA TO BE RELOCATED TO MAINTAIN CONSTANT DISTANCE R.
R
h1 = 1.0 and 2.0m
p = PERIPHERY OF EUT AS IT ROTATED THROUGH 360o
3. 第一次VR測量, 將兩條同軸電纜從天線處斷開, 並用適 配器連接後測量, 讀值計為VDirect.
4. 第二次VR測量, 再將同軸電纜連回各自天線並測量, 接 收天線在規定的高度內掃描所得之最大讀值, 計為VSite. 5. 計算NSA, 即AN.
11
NSA測試計算使用之公式
AN = VDirect – VSite – AFT – AFR – ΔAFTOT
Normalized Site Attenuation
NSA
1
定義 Definition
場地衰減 Site Attenuation
測試場地的兩個特定位置間的場地衰減定義為: 當信號發生器輸出端和 接收機輸入端間的直接電氣連接被置於那兩個特定位置上的發射和接收 天線替代所產生的插入損耗
歸一化場地衰減
五個位置: 中心 前 垂直 2m 後 左 右
兩種極化方向: 水平
兩種發射高度: 水平 — 1m
垂直 — 1m
1.5m
15
Typical antenna positions for alternative test sites: Horizontal polarization NSA measurements
17
NSA 的偏差
如果測試結果與理論值的比較大於 4dB????
•SG和Receiver/Spectrum在測試過程中有無異常. •天線係數是否準確. •天線信號線所在處垂直面距離天線是否1m以上. •信號線靠近天線端使用Ferrite beads以減小Common-Mode信號. •在每條信號線的輸出端使用Attenuator-10dB(-6dB, -3dB也可), 用 以使阻抗匹配.
12
設定SG發射
測量直通
掃描頻率法
選擇測 量方法
離散頻率法
調整Dipole長度 升降天線尋找最大 信號
升降ห้องสมุดไป่ตู้線尋找最大 信號
使用公式計算NSA
與理論值比較確 定是否合格 13
NSA的理論值
•互阻抗修正係數的理論值 •NSA的理論值
14
替代場 Alternative Test Sites
最多要做20組場衰測試
4 METERS RECORD VR WITH POINTS 1 AND 2 CONNECTED AND DISCONNECTED AFTX 1 h1 = 2 METERS ADJUST FOR MAXIMUM RECEIVED SIGNAL
AFRX
h2 CTX 2 1 METERS
CRX
VI
VI HELD CONSTANT
Dipole Antenna H 發射天線 高度 h1 (m) 接收天線 高度 h2 (m) 2 1 ~ 4 V 2.75 2.75-1 ~ 4 1 1 ~ 4 Boardband Antenna H 2 1 ~ 4 1 1 ~ 4 V 1.5 1 ~ 4
8
Site attenuation measurement horizontal polarization
VCCI V-3:2003
5.4.6 Annex A、B
5.3.8 APPENDIX I
3
測試NSA的作用
• 規範性 Standardization • 一致性 Uniformity
4
圖 1.
5
Ferrite Tile
高磁導率鐵氧體吸波材料具有較高的吸收頻段、高 吸收率、匹配厚度較薄等特點。
根據電磁波在介質中從低磁導向高磁導方向傳播的 規律，利用高磁導率鐵氧體引導電磁波，當各向異 性的自旋磁矩與外加的電磁波輻射頻率一致時，必 然發生共振，這樣就可以大量吸收外界的電磁輻射 能量，再通過磁矩自身的旋轉──耦合，把電磁波 的能量轉變成熱能的形式耗散。
6
NSA 測量方法
• 離散頻率法 Discrete Frequency Method
天線種類不限.
若使用dipole antenna, 注意測量垂直極化方向時, 接收天線 最低降至天線低端離地0.25m.
•
掃描頻率法 Sweep Frequency Method
只能使用寬帶天線
7
NSA 測試天線高度
式中
Equation
AFT
AFR
= 發射天線之天線係數 (dB/m)
= 接收天線之天線係數 (dB/m) (dB)
ΔAFTOT = 互阻抗修正係數
VDirect = VI – CT – CR
注: 前兩項表示場衰實際測量; 即 VDirect – VSite 等於經典場衰值, 並且
式中 CT 和 CR 所表示的信號線衰減不需要專門測量
Normalized Site Attenuation
場地衰減分別除以發射和接收天線係數的值(使用線性單位)
或 場地衰減分別減去發射和接收天線係數的值(使用對數單位)
2
參考標準 References
CISPR 16-1:1999-10 5.6.6 5.6.7 Annex G
ANSI C63.4:2000
CTX AFTX
0.25 METERS (MINIMUM)
h2
CRX
VI
VI HELD CONSTANT
R = 3,10 OR 30 m 圖 3.
VR
10
NSA 測試基本步驟 Basic procedures
1. 按 圖 2.或 圖 3. 中規定的高度距離安放兩支天線. 2. 需測量兩次接收電壓VR, 期間信號源VI保持不變.
R = 3,10 OR 30 m 圖 2.
VR
9
Site attenuation measurement vertical polarization
TUNED DIPOLES
4 METERS
ADJUST FOR MAXIMUM
1 h1 = 2.75 METERS AFRX
2
2.75 METERS AT 30MHz