JJF 2079-2023 射频传导抗扰度耦合去耦网络校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2079—2023射频传导抗扰度耦合/去耦网络校准规范CalibrationSpecificationforCoupling/DecouplingNetworksofConductedDisturbancesInducedbyRadio-FrequencyFieldsTesting2023-10-12发布2024-04-12实施国家市场监督管理总局发布射频传导抗扰度耦合/去耦网络校准规范CalibrationSpecificationforCoupling/DecouplingNetworksofConductedDisturbancesInducedbyRadio-FrequencyFieldsTesting􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀧣􀧣􀧣􀧣JJF2079—2023归口单位:全国无线电计量技术委员会主要起草单位:上海市计量测试技术研究院江苏省计量科学研究院中国计量科学研究院本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释JJF2079—2023本规范主要起草人:詹志强(上海市计量测试技术研究院)赵品彰(江苏省计量科学研究院)李渤(中国计量科学研究院)参加起草人:滕玉龙(上海市计量测试技术研究院)李林(江苏省计量科学研究院)林浩宇(中国计量科学研究院)周雷(江苏省计量科学研究院)JJF2079—2023目录引言(Ⅱ)………………………………………………………………………………………1范围(1)……………………………………………………………………………………2引用文件(1)………………………………………………………………………………3术语和计量单位(1)………………………………………………………………………4概述(1)……………………………………………………………………………………5计量特性(2)………………………………………………………………………………5.1受试设备(EUT)端共模阻抗模值(2)……………………………………………5.2150Ω/50Ω适配器对插入损耗(2)…………………………………………………5.3耦合系数(2)……………………………………………………………………………5.4去耦衰减(2)……………………………………………………………………………6校准条件(3)………………………………………………………………………………6.1环境条件(3)……………………………………………………………………………6.2校准用设备(3)…………………………………………………………………………7校准项目和校准方法(4)…………………………………………………………………7.1校准项目(4)……………………………………………………………………………7.2校准方法(4)……………………………………………………………………………8校准结果表达(8)…………………………………………………………………………9复校时间间隔(9)…………………………………………………………………………附录A原始记录内页格式(10)……………………………………………………………附录B校准证书内页格式(14)……………………………………………………………附录C主要项目校准不确定度评定示例(16)……………………………………………附录D150Ω/50Ω适配器、共模转换适配器、同轴-共模适配器结构示意(21)……附录E受试设备(EUT)端共模阻抗模值校准方法2(23)……………………………ⅠJJF2079—2023引言JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。本规范的制定参考了GB/T17626.6—2017《电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度》,GB/T17626.6—2017等同采用IEC61000-4-6:2013。本规范为首次发布。ⅡJJF2079—2023射频传导抗扰度耦合/去耦网络校准规范1范围本规范适用于电磁兼容领域射频场感应的传导骚扰抗扰度试验中所用耦合/去耦网络(0.15MHz~230MHz)的校准。2引用文件本规范引用了下列文件:GB/T17626.6—2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位3.1耦合系数couplingcoefficient在耦合/去耦网络的受试设备(EUT)端口所获得的开路电压与施加到射频输入(RFIN)端上的开路电压的比值。3.2去耦衰减decouplingattenuation在耦合/去耦网络的辅助设备(AE)端口所获得的开路电压与施加到射频输入(RFIN)端上的开路电压的比值。4概述射频传导抗扰度耦合/去耦网络(以下简称耦合/去耦网络)的作用是将射频骚扰信号耦合到受试设备所连接的各种电缆上,并防止骚扰信号影响非受试装置、设备和系统。它具有3个端口:射频输入(RFIN)端、受试设备(EUT)端和辅助设备(AE)端。通常由金属外壳、绝缘部件、电子元器件(电源或信号端子、射频连接器、电阻、电感、电容)等部分构成,其结构如图1所示。类型主要包括:用于屏蔽电缆的CDN-S型耦合/去耦网络、用于非屏蔽电缆的CDN-M型耦合/去耦网络、用于非屏蔽平衡线的CDN-T型耦合/去耦网络等。图2给出了CDN-M3型耦合/去耦网络的简化电路图。1JJF2079—2023图1耦合/去耦网络结构示意图图2CDN-M3型耦合/去耦网络的简化电路图5计量特性5.1受试设备(EUT)端共模阻抗模值阻抗模值参考值:150Ω。允许误差范围:(-20~20)Ω,(0.15MHz≤f≤24MHz);(-45~60)Ω,(24MHzf≤80MHz);(-60~60)Ω,(80MHzf≤230MHz)。5.2150Ω/50Ω适配器对插入损耗标称值:9.5dB;最大允许误差:±0.5dB。5.3耦合系数(0±1.5)dB。5.4去耦衰减≥20dB。注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。2JJF2079—20236校准条件6.1环境条件环境温度:(23±5)℃;相对湿度:≤80%;电源电压及频率:(220±11)V,(50±1)Hz;其他:周围无影响校准工作正常进行的电磁干扰及机械振动。6.2校准用设备6.2.1网络分析仪频率范围:0.15MHz~230MHz;阻抗测量最大允许误差:±5%;传输系数幅值测量最大允许误差:±(0.01~0.4)dB。6.2.2同轴精密负载频率范围:0.15MHz~230MHz;特征阻抗:50Ω;电压驻波比:≤1.1。6.2.3标准150Ω/50Ω适配器对频率范围:0.15MHz~230MHz;标称插入损耗:9.5dB;最大允许误差:±0.20dB;单只150Ω/50Ω适配器一端通常为4mm接头,另一端为同轴接头,示意图见附录D。6.2.4共模转换适配器数量:两只;用于确定耦合/去耦网络的共模点,一端为4mm接头,另外一端与耦合/去耦网络的EUT端匹配,示意图见附录D。6.2.5同轴-共模适配器数量:两只;用于确定阻抗参考面,一侧为连接共模点的4mm接头,另一侧为同轴接头,具体结构描述见附录D。6.2.6同轴固定衰减器数量:两只;频率范围:0.15MHz~230MHz;衰减:10dB;电压驻波比:≤1.1;最大允许输入功率:0dBm。6.2.7游标卡尺测量范围:(0~200)mm;3JJF2079—2023最大允许误差:±0.1mm。6.2.8参考接地平面为平整的金属平板,材质为铜、黄铜或者铝;参考接地平面的尺寸应超过置于平面上器件所有边的几何投影尺寸至少0.2m。7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目见表1。表1校准项目表序号项目名称1受试设备(EUT)端共模阻抗模值2150Ω/50Ω适配器对插入损耗3耦合系数4去耦衰减7.2校准方法7.2.1外观及工作正常性检查被校耦合/去耦网络不应有影响正常工作的机械损伤,各按键开关、连接器应安装牢固、通断分明、转换清晰、定位准确,底部的金属面应足够干净和平整、无氧化物。检查完成后将结果记录于表A.1中。校准时注意事项:(1)各部件的导电部分应充分接触,必要时可以使用螺栓或者导电胶带固定于参考接地平面上;(2)参考接地平面应符合6.2.8的要求。7.2.2受试设备(EUT)端共模阻抗模值7.2.2.1仪器连接如图3所示,将一对同轴-共模适配器对称地放置于参考接地平面上,并用硬质的校准专用线连接,射频电缆连至左侧的同轴-共模适配器。硬质金属连接线与参考接地平面之间的距离h由被校耦合/去耦网络EUT端口的高度决定,h的取值范围为30mm~100mm。7.2.2.2使用游标卡尺测量右侧的同轴-共模适配器端面与左侧同轴-共模适配器之间的距离,记录为d。右侧的同轴-共模适配器端面定义为阻抗参考面,右侧端口的同轴连接器内导体端面定义为自校准端面,使用游标卡尺测量此两端面间距离,记录为l,并将l记录于表A.2对应的表格中。7.2.2.3设置网络分析仪源功率为0dBm,中频带宽不大于1kHz,频率范围与被校耦合/去耦网络的工作频段相一致。7.2.2.4使用开路器(OPEN)、短路器(SHORT)、匹配负载(MATCH)对右侧端口进行单端口自校准。4JJF2079—2023图3网络分析仪自校准连接布置示意图7.2.2.5仪器的连接布置如图4所示,移走右侧的同轴-共模适配器,其他部件的位置保持不变。左侧的同轴-共模适配器连接共模转换适配器后与被校耦合/去耦网络的EUT端相连。保持左侧同轴-共模适配器与CDN端面之间的距离为7.2.2.2中的d值(偏差≤±1mm内)。耦合/去耦网络的射频输入端连接同轴精密负载。图4受试设备(EUT)端共模阻抗模值的校准连接布置示意图7.2.2.6如果网络分析仪具备电长度补偿技术功能,则将7.2.2.2中的测得的l值和导线的介电常数输入至网络分析仪。网络分析仪的阻抗测量结果显示类型设为“|Z|-θ”或“R+jX”格式,设定网络分析仪的标记(marker)频率,分别在耦合/去耦网络的AE端相对参考接地平面开路和短路两种情况下,在网络分析仪上读出阻抗模值|Zce|,如果显示结果是R+jX格式,则需通过公式(1)来计算共模阻抗模值|Zce|。|Zce|=R2+X2(1)式中:|Zce|———共模阻抗模值,Ω;R———网络分析仪显示阻抗实部,Ω;X———网络分析仪显示阻抗虚部,Ω。将|Zce|值或R+jX值记录于A.2对应的表格中,此时的|Zce|值就是受试设备(EUT)端共模阻抗模值。7.2.2.7如果网络分析仪不具备电长度补偿功能,则将网络分析仪的阻抗测量结果显5JJF2079—2023示类型设为“R+jX”格式,设定网络分析仪的标记(marker)频率,分别在耦合/去耦网络的AE端相对参考接地平面开路和短路两种情况下,在网络分析仪上读出R+jX,记为Zi,使用公式(2)计算耦合/去耦网络受试设备(EUT)端共模阻抗模值|Zce|。|Zce|=Z0Zi-jZ0tan(βl)Z0-jZitan(βl)(2)式中:Zce———耦合/去耦网络受试设备(EUT)端共模阻抗值,Ω;Z0———长度为l的线缆标称阻抗值,50Ω;Zi———网络分析仪测量得到的共模阻抗值,Ω;l———线缆长度,m;β———相位常数,1/m。此处:β=2πλ(3)式中:λ———信号在线缆中的波长,m。此处:λ=vpf(4)式中:f———信号频率,Hz;vp———电磁波在长度为l的线缆中的相速度,m/s。此处:vp=cεr(5)式中:c———电磁波在自由空间的传播速度,m/s;εr———长度为l的线缆中介质的介电常数,通常为2。将公式(5)代入到公式(4)、将公式(4)代入到公式