傳導發射測試項目不確定度的評定方法

李延苓 王沛棟 朱昨慶 劉爽 王海玉 崔東寧 趙龍濤

摘 要：隨著測量不確定度計算方法的不斷發展，國際對不確定度的表示方法越來越統一。本文基于測試環境及測試儀器，依據標準JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》，對傳導發射測試項目的不確定度進行分析和評價。以電動干發器的“傳導發射敏感度”為研究對象，對測量不確定度的計算方法進行研究，分析了影響傳導發射測試結果的各因素，建立了相應的數學模型，并對各不確定度的結果進行了計算，結果表明計算所得不確定度均符合要求。

關鍵詞：不確定度，基本概念，誤差，準確度，測量模型

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.07.038

0 引 言

早在一個多世紀以前，人們已經知道在給出測量結果時，同時需要給出測量誤差，雖然誤差早就被廣泛使用，但是存在邏輯概念上的混亂以及評定方法不夠統一等問題。后來，人們根據誤差的來源不同，將誤差分為系統誤差和隨機誤差兩類，并用這兩種誤差之和作為總誤差。

但是除了各國誤差的評定采用的方法不同，不同領域甚至不同人之間對誤差的處理方法見解也不同，這種不統一使得各測量結果之間沒有可比性，這顯然不能滿足經濟全球化飛速發展的需要，用測量不確定度來評定測量結果就是在這種情況下產生的。

測量不確定度的評定不光存在于計量領域，在與測量有關的其他領域中均有涉及。經過多個國際組織多年的聯合討論，最終于1993年聯合發布了第二版《國際通用計量學基本術語》（簡稱“VIM”）和《測量不確定度表示指南》（簡稱“GUM”），這為國際測量不確定度評定方法的統一奠定了基礎[1]。

GUM對測量不確定度的相關術語、報告格式、評定方法等做了明確的規定，這使得國際上再測量領域不確定度有相同的意義。同時，GUM法也是評定測量不確定度使用最多的方法，其步驟分為如下幾步：（1）分析不確定度的來源、建立測量模型；（2）評定標準不確定度；（3）計算合成標準不確定度；（4）確定擴展不確定度；（5）報告測量結果[2]。

1 傳導不確定度的來源和測量模型

1.1 標準不確定度的A類評定（貝塞爾法）建模

1.2 傳導發射測試的A類評定

傳導發射接收機讀數的差異，主要是多次重復性操作下人為因素以及系統的不穩定性造成的，易采用A類評定[3]。EUT選擇某品牌干發器，按照標準[4]要求重復進行10次測量，選擇200 MHz和7.5、10、20 MHz 4個頻率點進行評估，測量數據見表1。

根據公式（1）（2）計算得出對應的不確定度如表2所示。

1.3 標準不確定度的B類評定建模

不確定度的B類評定分量，主要來源于校準或者檢定證書、其他資料兩大類。當B類評定分量主要來源于校準或者檢定證書時，被測量x 的標準不確定度u（x）可通過其擴展不確定度U（x）及包含因子計算得到：

1.4 標準不確定度的B類評定

傳導發射測試不確定度的B類評定分量的主要影響因素有：人工電源網絡和接收機之間的衰減、接收機讀數、天線與接收機之間的失配、人工電源網絡的插入損耗、人工電源網絡的內阻、系統測量重復性。查看相關標準證書各影響因素的拓展不確定度、服從的概率密度分布、包含因子、標準不確定度等信息如下所示[5]。

1.4.1 人工電源網絡和接收機之間的衰減不確定度

依據不確定度的相關文件《無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范》《檢測和校準實驗室能力的通用要求》中的相關條款規定，上文中傳導發射的不確定度均在限值范圍內，因此上述計算所得不確定度均滿足要求。

3 結 語

針對傳導發射測試過程中涉及的不確定度進行分析，并以電動干發器為EUT進行了相關不確定的計算和評定。在傳導發射測試過程中，涉及測試不確定度的影響因素非常多，不確定度的計算也比較復雜，這對其他樣品的傳導發射測試的研究具有非常重要的指導意義。

參考文獻

[1]倪育才.實用測量不確定度評定[M].北京：中國標準出版社，2020.

[2]郝宏海，楊智勇，馬振元，等.城市軌道交通車輛輻射電磁騷擾試驗不確定度研究[J].運輸經濟世界，2021（33）：4-6.

[3]李國強.電磁兼容儀器計量的不確定度評定[D].天津：天津大學，2014.

[4]家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求 第一部分：發射：GB 4343.1—2018[S].

[5]陳世剛.CISPR 16-4“電磁兼容測量不確定度”簡介[J].安全與電磁兼容，2002（4）：6-7.

作者簡介

李延苓，碩士，高級工程師，研究方向為電磁兼容標準與測試。

王沛棟，通信作者，博士，高級工程師，研究方向為電磁兼容標準與測試。

（責任編輯：袁文靜）