淺談EMC發射系統的期間核查

Abstract：Intermediatecheck isanimportant meansoflaboratoryqualitycontrol，whichcaneffectivelyfillthe monitoring gaps for possible performance changes of instruments and equipment between calibration cycles.Both domestic and foreign laboratoryaccreditation bodies （such as the China National Accreditation ServiceforConformity Assessment， CNAS）and qualificationcertification departments clearly stipulate that laboratories should establish and implement intermediate check procedures.Thisarticle introduces thecharacteristicsofthecomb generator，clarifies the parameter requirements of the comb generator for intermediate check of the EMC emisson system，analyzes the specific process of intermediate check，and elaborates on the key points of implementing intermediate check，which is expected to provide assistance for the intermediate check work of laboratories.

Keywords： intermediate check; comb generator; conducted emission system; radiated emission system

0 引言

期間核查是一種以保持測量設備校準狀態可信度為目的，對測量設備示值（或其修正值、或修正因子）在相鄰兩次校準之間或在使用過程中是否保持測量設備所規定的最大允許誤差或擴展不確定度或準確度等級的核查]。期間核查不同于校準，實驗室無需對設備的所有參數和全部量程進行核查，由實驗室自行制定核查方案并具體實施或委托具有相關能力資質的第三方機構協助實施期間核查任務。由于測試系統中的設備繁多，推薦將組成相對固定的測試系統作為核查對象，當核查結果異常時，系統中某一環必然出現了某些問題，這種核查方式相較將單臺套設備作為核查對象更加便捷高效，并且在核查儀器設備的同時也有效地核查了設備之間的連接及場地環境的變化。通過期間核查，實驗室可驗證其檢驗檢測結果的可靠性，及時發現設備自身存在的問題，增強實驗室人員對設備整體運行的認識，提升實驗室的質控能力。

在針對EMC發射系統開展期間核查工作時，其總體結果的測量準確度由信號源誤差與EMC發射系統誤差這兩部分共同構成。倘若選用穩定性良好且誤差極小的梳狀波發生器作為信號源，那么從理論層面來講，信號源誤差便可予以忽略。在此情形下，測量準確度便只需考量EMC發射系統誤差部分，測量準確度能夠直接反映EMC發射系統的性能狀況。本文依據CNAS－GL52：2022《電磁兼容檢測領域設備期間核查指南》，簡要闡述了梳狀波發生器的特點和性能要求，探討了EMC發射系統期間核查工作的實施要點以及核查結果的分析與應用。

1 梳狀波發生器介紹

梳狀波發生器能輸出基頻諧波信號，其輸出信號在頻譜上跨越較寬的頻率范圍，呈現為一系列等間隔、高電平的形態，恰似“梳子的齒”排列有序，故而得名。在現代電子技術領域，梳狀波發生器在微波通信、雷達系統、電磁兼容（EMC，Electromagnetic Compatibility）測試、微波電子戰等領域都有廣泛應用。

梳狀波發生器具有頻率范圍寬的特點，可從kHz延伸至MHz乃至GHz級別，同時具備高頻率穩定度的優勢。其供電方式多選用可充電電池，這不僅有效規避了外部電源供電所產生的噪聲耦合問題，而且極大提升了設備的便攜性。梳狀波發生器的輸出在時間穩定性、溫濕度穩定性和運輸前后穩定性方面表現優異，在 5^° C至 .40^° C范圍內，輸出變化一般不超過 ±1.5dB 。因此，在EMC測試領域，常把梳狀波發生器作為模擬信號源，用于測試系統驗證、設備性能評估、電磁兼容性預測試、故障排查等。

當使用梳狀波發生器進行發射系統的期間核查時，應根據發射系統的要求從覆蓋頻率、步長、信號電平來選擇，如表1所示。梳狀波發生器的信號電平應符合測試系統的正常測量范圍，最好在測試頻段內代表性頻率點電平限值上下。此外，用于傳導發射系統電源端口核查的梳狀波發生器，應當本身具備NEMA三芯插頭，或者配備含有NEMA三芯插頭的相關的配件，以便連接到線路阻抗網絡（LISN）；用于傳導發射系統電信端口核查的梳狀波發生器，應當本身具備香蕉插頭，或者配備含有香蕉插頭的相關的配件，以便連接到阻抗穩定網絡（ISN）；用于輻射發射射系統核查的梳狀波發生器，應配備內置或外置的天線。

表1期間核查對梳狀波發生器的性能要求

2 期間核查流程

實驗室每年需要制定年度期間核查計劃，明確核查對象、核查頻次、核查時間、核查依據及核查內容。期間核查的頻次，應參照相關標準要求，并充分結合設備的使用狀況與使用頻次、設備的操作人員及環境變化、歷次校準結果是否理想、質量控制結果等實際情況來確定。實驗室按照當年度期間核查計劃，以期間核查作業指導書為依據實施EMC發射系統的期間核查，輸出期間核查記錄及期間核查結果確認文件。期間核查的結果有三種：當期間核查結論為合格但存在風險趨勢，系統的性能指標接近臨界值，查找原因并增加核查頻次；當期間核查結論為合格且無風險趨勢，則EMC發射系統可繼續正常使用；當期間核查結論為不合格時，實驗室應中止EMC發射系統的使用并啟動《不符合工作控制程序》進行處理。期間核查流程如圖1所示。除計劃內期間核查外，如果出現以下情況，實驗室也應考慮進行期間核查2：

（1）使用環境條件發生變化，如溫度、濕度變化較大，有可能影響系統準確性；（2）在試驗過程中，發現數據可疑，對儀器設備準確性或穩定性存疑時；

（3）維修或搬遷后等。

圖1期間核查流程

考地可直接搭接，或者用一個盡可能短而寬的（最大長寬比為3：1，且電感小于 50nH ，在 30MHz 時等效阻抗小于 10Ω ）低阻抗導體來連接[4]。傳導發射系統電源端口的測試使用LISN，電信端口的測試使用ISN，因此與梳狀波發生器的連接需要不同的轉換接口。梳狀波發生器也應良好接地，以減少電磁干擾的發射并提升對外部干擾的抗干擾能力，保證輸出的梳狀波信號質量，頻寬間隔應小于等于1 ΔMHz 。核查時將梳狀波發生器作為EUT，布置可參考GB/T9254.1—2021;GB 4824—2025；GB17799.4—2022;GB4343.1一2024等標準，注意每次期間核查的布置應盡量保持不變。

期間核查時，應通過測試軟件對“L”線、“N”線分別進行測試，選擇若干對應電平峰值的頻率點，即“梳子齒尖”，這些頻率點應間隔清晰易讀取，在9 kHz～30MHz 頻率范圍內具有一定的覆蓋性和代表性，對這些頻率點分別測量對應的準峰值QP和平均值AV，從而達成將接收機的準峰值檢波器以及平均值檢波器納入核查范圍的目的。

3.2輻射發射系統的核查要點

輻射發射系統的組成主要包括接收機、天線、同軸電纜、測試軟件，輻射發射系統的試驗需在電波暗室內開展。在進行核查之前，應當對電波暗室的環境噪聲以及接地電阻是否滿足要求予以驗證。把梳狀波發生器置于關閉狀態，運用測試軟件掃描獲取系統環境噪聲，并做好記錄。為了能夠將受試設備（EUT）的各類發射與環境噪聲有效區分開來，環境噪聲電平相較于所需測量電平而言，最好低 20dB ，不過最低限度也要低 6dB 。依據CNAS-GL52：2022的規定，輻射發射系統的期間核查至少需要涵蓋 30MHz 至 6000MHz 的頻率范圍，故而核查時應包含 30MHz 至 1GHz 、 1000MHz 至6GHz 這兩個頻段。

3 期間核查的實施要點

3.1傳導發射系統的核查要點

傳導發射系統用于測試沿電源線、信號線等導體向外傳播的電磁騷擾[3]，系統組成包括接收機、人工網絡（LISN或ISN）、脈沖限幅器或衰減器、同軸電纜、測試軟件，試驗應在屏蔽室內進行，核查前應驗證屏蔽室的接地電阻是否符合要求。核查前需檢查人工網絡是否接地良好，AN的外殼與屏蔽室的參

在30MHz～1GHz頻段范圍內，輻射發射系統使用的天線為復合寬帶天線，此時梳狀波發生器應選擇小于等于5MHz的頻寬間隔；在1 GHz～6GHz 頻段范圍內，輻射發射系統使用的天線為喇叭天線，并使用前置放大器對接收到的信號進行放大。梳狀波發生器選擇小于等于1GHz的頻寬間隔。

核查時需對天線的垂直極化和水平極化分別進行核查，注意梳狀波發生器的天線的方向應與輻射發射系統天線的極化方向保持一致。選擇若干頻率點，在 30MHz～1 GHz頻段范圍內測量準峰值QP，在1 GHz～6GHz 頻段范圍內測量峰值PK和平均值AV，圖2為1 GHz～6GHz 頻段范圍內垂直極化的測試曲線。

圖2輻射發射系統（1GHz～6GHz，垂直極化）測試曲線

3.3核查結果判定與處理

發射系統的期間核查將梳狀波發生器作為核查標準，并通過賦值法確定核查標準的參考值X_s ，將測試結果與參考值 X_s 進行比較，按下式進行判定：

|X₁-X₂|?|δ|

式中：8為檢測設備、設施、系統的最大允許誤差或由實驗室根據該測試系統的不確定度評定結果值確定[5]，一般不超過 ±3dB ，滿足該判定要求則認為系統性能處于正常狀態。表2為1 GHz～6GHz 頻段范圍內垂直極化的數據處理表，可見 ΔU 均在 ±3 dB范圍內，說明系統在該頻段、該極化方向內性能正常。若超出 ±3 dB須應分析原因并重復確認，發現設備運行確有問題的，應立即停用報修，啟動《不符合工作控制程序》，必要時重新送校。

4結語

期間核查能夠體現實驗室對儀器設備管理的科學性和規范性，有效彌補儀器設備校準周期之間可能出現的性能變化監測空白，是實驗室整體管理水平的一個重要體現。本文簡要介紹了梳狀波發生器的特點和參數要求，論述了發射系統的期間核查的流程及實施要點，實驗室通過建立并實施期間核查程序，可以保持對發射系統性能的信心，及時發現儀器設備性能變化情況，為試驗過程的準確性和可靠性提供有力的保障。

表2輻射發射系統（ 1GHz～6GHz ，垂直極化）數據處理表

參考文獻

[1]中國合格評定國家認可委員會.電磁兼容檢測領域設備期間核查指南：CNAS-GL52：2022[S].北京：中國標準出版社，2022.

[2]中國合格評定國家認可委員會.測量設備期間核查的方法指南：CNAS-GL42：2019[S].2019.

[3]顏廷偉，婁文霄，宋鵬，等.傳導騷擾測量用人工網絡研究[J].電子質量，2023（S3）：86-89.

[4]全國無線電干擾標準化技術委員會.無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范第2-1部分：無線電騷擾和抗擾度測量方法傳導騷擾測量：GB/T6113.201—

2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[5]全國無線電干擾標準化技術委員會.電磁兼容檢測用設備期間核查指南：GB/Z41634—2022[S].北京：中國標準出版社，2022.

（責任編輯：袁文靜）