傳導抗擾度測量不確定度評定

巨歡，徐曉

（陜西法士特齒輪有限責任公司，陜西 西安 710119）

引言

傳導抗擾度測量是電磁兼容測試中極為重要的一項測試內容，用來評估電子設備的抗擾度指標。由于其測試是多次重復的試驗過程，測試本身就具有很多的不確定性。這就很容易對實驗結果的不確定性和可靠性提出質疑，怎樣提高和保證測試結果的可信度，即測試系統及測試結果的不確定度分析，也是電磁兼容測試中的重要研究內容。

在一個完整的測試過程中，引起測量不確定度的因素有很多，測量系統不只限于測量儀器和測量設備，還包括測量操作程序、人員、環境及軟件等要素的綜合。本文結合我公司電磁兼容實驗室現有設備和測量條件，對傳導抗擾度—BCI法的測量不確定度進行系統的分析，以達到為用戶提供

1 測量配置和方法

按照標準 ISO 11452-4:2011中規定的試驗方法進行測量，傳導抗擾—BCI法的測試系統布置圖如圖1所示，其測量頻率范圍為 1MHz～400MHz，在半電波暗室中進行。在測量前需對系統進行預校準，系統框圖如圖2所示。

圖1 測試系統布置框圖

圖2 預校準系統布置框圖

2 建立數學模型

預校準過程的數學模型為：

測量過程的數學模型為：

MIC：最大感應電流，dBμA

SA：功率探頭讀數，dBμA

MC：校準夾具插入損耗，dB

CC：監測探頭轉移阻抗，dB

δMT：20dB衰減器的修正值，dB

δLC1：電纜1衰減的修正值，dB

δLC2：電纜2衰減的修正值，dB

δM1：校準夾具到電纜間失配誤差的修正值，dB

δM2：監測探頭到電纜間失配誤差的修正值，dB

δM：功率探頭到電纜間失配誤差的修正值，dB

RC：電流可接受窗口，dB

3 測量結果的不確定度分量的評定

3.1 功率探頭引入的不確定度u(SA)

功率探頭讀數引入的不確定度主要由其校準因子帶來，不確定度由校準報告可獲得U=0.27dB，服從正態分布（k=2），其標準不確定度：

3.2 校準夾具引入的不確定度u(MC)

校準夾具插入損耗引入的不確定度由其校準報告獲得U=0.20dB，服從正態分布（k=2），其標準不確定度：

3.3 監測探頭引入的不確定度u(CC)

監測探頭轉移阻抗引入的不確定度由其校準報告獲得U=1.0dB，服從正態分布（k=2），其標準不確定度：

3.4 衰減器引入的不確定度u(MT)

20dB衰減器修正值的不確定度由其校準報告獲得U=0.45dB，服從正態分布（k=2），其標準不確定度：

3.5 電纜引入的不確定度 u(δLC1)和 u(δLC2)

電纜衰減修正值的不確定度由制造廠商獲得U=0.25dB，服從正態分布（k=2）, 其標準不確定度：

3.6 校準夾具到電纜間失配誤差引入的不確定度u(δM1)

3.7 監測探頭到電纜間失配誤差引入的不確定度u(δM2)

3.8 功率探頭到電纜間失配誤差引入的不確定度u(δM)

3.9 電流可接受窗口引入的不確定度u(RC)

通常是設定參數，即允許軟件接收的感應電流的波動值，U=+0.3/-0dB，服從矩形分布，其標準不確定度：

4 合成標準不確定度評定

預校準過程的合成標準不確定度計算如下：

測試過程的合成標準不確定度計算如下：

5 擴展不確定度

取包含因子 k=2，其置信概率近似為 95%，1MHz～400MHz傳導抗擾-BCI法預校準過程的擴展不確度為：

測量過程的擴展不確定度為：

6 測量應用

根據測量不確定度及標準限值電流值，可估算出考慮測量不確定度后提高了的測試電流。取UIC=1.26dB，即相對擴展不確定度Ur=16%，規定限值為100mA時測試電流應該為100mA（1+16%）=116mA。

表1

對于標準中常見的各等級限值電流，給出一個考慮了不確定度后提高的限值電流，如表1所示。

7 結論

本文結合電磁兼容測試系統，對傳導抗擾度—BCI法的測量不確定度進行了推導，有助于對測量結果的判定。同時可以看出測量不確定度的必要性，因此電磁兼容設備要定期計量檢定，實驗室經常進行自我校驗，提高測量系統的有效性。

[1] JJF 1059.1-2012,測量不確定度評定與表示.

[2] CNAS-GL07:2006,電磁干擾測量中不確定度的評定指南.

[3] ISO 11452-4:2011《Road vehicles-Component test methods for elec-trical disturbances from narrowband radiated electromagnetic ene-rgy-Part 4: Bulk current injection(BCI)》.

[4] CISPR16-2-4:2011,Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 4-2:Uncertainties,statistics and limit modeling–Measurement instrumentation uncertainty.