GB 13836-92 30MHz~1G Hz声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法.pdf 12页

'中华人民共和国国家标准30MHz一1GHz声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法GB13836一92Equipmentsandcomponentsofcableddistribu-tionsystemsprimarilyintendedforsoundandte-levisionsignalsoperatingbetween30MHzand1GIiz一Limitsandmethodsofmeasurementofra-diatedinterferencecharacteristic本标准等效采用了国际电S委员会(IEC)第728-1出版物(1986年版)((30MHz-1GH:声音和电视信号的电缆分配系统》第六部分《辐射和抗扰度》。，主题内容与适用范图本标准规定了30MHz一1GHz频率范围内，电缆分配系统的有源部件和无源部件的辐射干扰特性允许值和测量方法，即侧量信号频率、本振及其谐波频率以及其他有关频率的辐射干扰特性允许值和测量方法。本标准适用于产品在定型检验、交收检验和例行检验中干扰特性参数要求和测量。对于能确保同样精度的任何等效方法也可采用。当有争议时，应以本标准规定的方法为准。2引用标准GB4365无线电干扰名词术语GB6113电磁干扰测量仪GB651030MHz一1GHz声音和电视信号的电缆分配系统GB13837声音和电视广播接收机及有关设备干扰特性允许值和测量方法3术语3.，停止滤波器能有效地阻止屏蔽电缆外导体中的高频电流或电源线中非对称电流的滤波装置。4辐射干扰特性允许值用于系统中的单个设备或部件的辐射干扰允许值应不大于1x10-"0W(20dBpW)。按第5.6.7和8章进行测量。5测f方法综述5.1所需设备5.1.1覆盖本标准规定的频率范围，并有足够输出功率的标准信号发生器。5.1.2符合附录A中规定的吸收钳。国家技术监奋局1992--12--28批准1993一019一04实施 GB13836一925.1.3符合附录13中规定的停止滤波器。5.1.4符合本标准要求的频率范围和已知辐射特性的偶极子发射天线(仅用于辐射法)。5.1.5已知接收特性和所要求的频率范围的偶极子接收天线(仅用于辐射法)。5.1.6覆盖所需频率范围和有合适阻抗的测量仪(选频表)5.1.7一报长度至少为,}"12在所规定的频率范围内的最低频率上)加长2m，并有合适阻抗的测量电缆5.1.8终有合适结构和阻杭的屏蔽端接负载5.1.9具有合适结构的全部所需祸合装置。5.1.10存所要求的频率范围内，能够消除来自电源的外部噪波的电源滤波器。5.1.11能够充分抑制来自被测设备输入端和电源线干扰信号的吸收装置，例如，铁氧体环5.1.12具有合适阻抗的已校准的衰减器。5.1.13具有合适的同轴转换开关。5.2一般测量要求flu量电缆、m合装置及各端子都应良好匹配和屏蔽。规定测试设备的阻抗为75Qo测量场地:可以在室内或室外场地进行测量，当在室内场地时，必须选择足够大尺寸的房间，以避免反射的影响任何反射和吸收物体，都应合适地放置或充分远离测量设备，以便不影响测量结果5.3设备的布置和连接在so一300Mhlz频率范围内，用“吸收钳”法，测量装置和设备的布置按第6章所述，见图1,M:1和M5。在3UUMIlz一1C,Hz频率范围内，用”辐射法”，测量装置和设备的布置如第7章所述。见图1、图6和图7被测部树应放在距地面高度为1m的非金属绝缘支架上(见图4和图o)。绝缘支架匕的吸收钳或停止滤波器能够调赘和移动。被测部件的输出端应连至特征阻抗与其输出阳.抗相同的一根测量电缆上，电缆经衰减器和同轴乃关与标称阻抗端接将议好的屏蔽电缆连至被Ail部件端口上，如果由于晓好屏蔽电缆的尺寸不同，不能直接连接时，应采用适配N进行连接‘见附录C)。被测部件手用自输出端11,应直接端接与其标称阻抗相同的无辐射负载。如图]所小必要时，电源线应垂直放置,并经过合适的电源滤波器连至电网电源上，过长的电源线应按8字形移齐地Q在紧靠滤波器的一端为这{k.fll量误差，电源线和信号发生器的输出电缆，在靠近被测部件一端，应装L合适的吸收装ii〔例如，套上多个铁氧体环)5.4!一作条件a.被测部件应在产品标准推荐的条件卜工作;n要在被测部件最大辐射条件下进行测试;C.电源电服应调整到规定值的范围内;d.易受用户和安装者影响的调整装置，应A到最大辐射位置;e.将信号发生99的输出电平调到使被测部件在其工作范围内给出最大额定输出电平时的电平(相当被测部件赦大额定输入电平)5.5被测端II和频率5.5.1测星端I1将I-述端日连接到吸收钳或悴止滤波器L依次进行测量。5.5.1.1无满部件 GB13836一92所有输出端口。5.5.1.2有源部件a.所有输出端口;b.电源线(如果有);c.输入端口(只测选择的频率)。5.5.2测量频率5.5.2.1单频道设备a.在图象和声音载频上;b.在必须考虑或希望考虑的任何其他频率上。5.5.2.2宽带设备为了真实地反映工作频率范围内的辐射图型，应选择以下频率:每个频段的最高和最低的图象载频频率，以及选定的插入频率。5.5.2.3频率变换器愉出端口和电源线(如果有);a在输入铂出图象和声音载频上;b.在本振基波频率上;c.在本振谐波频率上;d.由被测部件引起干扰的频率上。输入端口:e.在本振基波频率上;f.在所选择的本振谐波频率或由被测部件引起干扰的其他频率上。‘在30-300MHz频率范围内用“吸收钳”法测f二1测量要求为了取得合理一致的结果，除吸收钳内的测量电缆外，吸收装置、信号发生器电缆、电源线的布置以及靠近它们的其他物体影响干扰测量仪的读数不应超过11dB。按5.2条所述和图1、图3、图4和图5所示布置好设备以后，即可用移动电缆和将手沿电缆纵向移动来检验影响的大小。S.2测量步骤6.2.，有关设备的布置如图3和图4所示，将测量电缆匹配地接至被测部件的钧出端口上，将吸收钳套在测量电缆卜并靠近部件末端，再将同轴开关置于“检验电平”方式。将信号发生器调到侧皿频率，并将其输出电平调至由被测部件给出最大额定输出电平时的电平，即部件的愉入电平。记下部件输入电平vi,以分贝微伏表示。6.2.2调谐测量仪，然后将同轴开关转至“测量辐射”方式。再将衰减器置到odB。吸收钳沿测量电缆移动，并逐渐离开被测部件直到测量仪获得最大读数为止(大约在A/2处)。并记下测I仪读数v.。6.2.3测试有源部件时，应确定用于测量的电平是部件的最大额定输出电平。有关测量装置同第6.2.1条，测量仪控制旋钮的调节同6.2.2条，调整衰减器给出相同的读数vm,计入可调衰减器指示量(VI)和测量电缆衰减量(姚)，并按式(1)计算出部件的物出电平值。其值应近似于已知部件的输入电平及其增益的计算值。从“环+}7+vm(dBVV)..⋯‘户............-....-..⋯⋯(1)6.2.3.1对5.5条规定的每一频率点，重复该步骤侧量。6.2.3.2对5.5条规定的每一测试瑞口，重复上述测量程序。6.2.3.3对频率变换器输出端口辐射的测量，除愉入端信号发生器依次置到所用的输入频率和测量仪 GB13836一92调谐到5.5条规定的每一特定频率外，应按6.1条、6.2.1至6.2.3条进行测量。6.2.3.4对有源部件输入端口辐射的测量，设备的连接如图5所示。信号发生器应依次调到每一输入频率上，其对应的电平为测量输出端口时的输入电平V;，并按6.1,6.2.1和6.2.2条进行测量，但是不用同轴开关“检验电平”方式，因为这些连接只作为检验输入的条件。并按5.5条规定的每一个特定频率点进行测量。6.2.3.5对有源部件电源线辐射的测量，设备的连接如图4所示。把其中的测量电缆换成电源线，如果需要可延长，除不用吸收器5和同轴开关的“检验电平”方式外，应按6.1,6.2.1,6.2.2和6.2.3条进行测量。测量时，应调整信号发生器的输出电平Y，到当测量输出端口时所用的电平。6.2.3.‘由上述测试，对每个频率所获得的最高读数心，用吸收钳的校准曲线换算成“代换辐射功率Pm".将等效电压V.和所记录的v。值变换成来自有源部件输出功率Po的形式或无源部件愉入功率尸t的形式。作为总辐射特性可表达成8.1条和8.2条中所示形式。注:吸收钳可按照附录A进行校准。7在300NIiz--IGHz频率范围内用“辐射”法测f7.1测量要求为了取得合理一致的结果，在全部测量频率上，残余辐射和测量仪的拾取至少应比要求的测量值低2odB。可先测量一个部件的辐射，然后记录所测结果。再移去被测的部件，输入和输出线应正确端接，但这些连接线和其他测试设备的位置相对不变。则所测量的残余辐射值应比接入部件或要求所测值至少低2odB。如果满足不了这一要求，应重新改变测试设备的位置。应仔细地调整发射天线和接收天线的位置，以确保在全部规定的频率范围内，能获得一致合理的结果。这种检验是用水平放置的发射天线在同一位置上取代被测部件，并且平行于接收天线，两天线间的距离d不少于1.3m，确保当上下或左右移动发射天线士10cm时，测量仪的读数变化不能超过_11.5dB,以保证测量能正常进行，在每一测试频率点，都应重复这一步骤，并调整距离d和高度h(见图8)，直到满足该要求为止。天线位置、绝缘支架等应在水平面内成90-转动，转动时应保持天线间的空间距离不变，并记下所获得的读数值。如果读数超过3dB，可采取以下措施:a.改变房间尺寸，b.加金属涂层或金属板;c.用角反射器天线;d.靠墙加吸收材料。7.2无测量电缆(全部输出端口端接)的测量步骤了2.1有关设备的连接如图6所示。同轴开关处于“测量辐射”方式。将信号发生器调到测试频率，将其输出电平调至由被测部件给出的最大额定输出电平，并记下来自信号发生器的输入电平v;。调谐测量仪，并调整控制旋钮给出一个合适的读数。转动被测部件，测量所有平面上的辐射值，记下最大读数v}o用发射天线取代被测部件，并将它与接收天线平行放置，发射天线的中心位于取代前的被测部件的中心。然后将信号发生器的输出电平调节到由测量仪给出相同的读数v,，由信号发生器馈给发射天线的可用功率即为被测部件的“代换辐射功率”，并记下此值尸，。7.2.2当测量有源部件时。应确认用于测量的输出电平是最大额定输出电平。用一根测量电缆与具有高输出电平的端口相连接，并按第7.1,7.2条检验和测量。再记下所测量的电平风值。 GB13836一927.2.3对5.5条所规定的每一测试频率重复该测量步骤。7.2.4对频率变换器输出端口的测量，在5.5条中所规定的每一频率上，按7.1和7.2条进行。7.2.5在上述测试中.在每一频率点上所测得的最大值Ps表征部件的辐射特性，并以“代换辐射功率”的形式表示，部件总辐射特性的表示见第了章。了.3用测量电缆连接一个端口的测量步骤7.3.1有关设备的连接如图7和图8所示。同轴开关置于“测量辐射”方式，再将测I电缆通过停止滤波器连接到被测端口上，测量电缆泪粒于部件末端的停止滤波器应与接收天线平行放置。测量电缆的另-瑞经衰减器与同轴开关和测量仪棍奎接。将信号发生器调到测试频率，并将其输出调至由被测部件给出最大额定愉出电平时的电平，即部件输入电平，记下部件输入电平V,.7.3.2将测量仪调谐至测试频率，并调整控制旋钮给出一合适的读数电平。调谐停止旅波器到所测频率的“校准标志”(由附录B所定)。将停止滤波器沿侧量电缆移动，并从近至远离开部件，直到测量仪获得最大读数为止(大约在7/2处)。并用观察表的读数来检验停止滤波器是否精确调谐。然后，转动被测部件，在所有面上测量，以获取最大值。此后应再次调整停止涟波器的位置，并记下最终的最大读数值Vm。7.3.3用发射天线取代被测部件，并使它与接收天线平行。其中心位于被侧部件所在时的中心位置上。将信号发生器的输出电平调到测量仪给出与取代前相同的读数Vm，由信号发生器到发射天线的可用功率为被测部件的“代换辐射功率”，并记下该值Pso7.3.4当测量有源部件时，应确定用于测量的电平是部件的最大额定翰出电平。有关测量装置同第7.3.1条。将同轴开关转到“检验电平”方式。调谐测1t仪，井调整其控制旋钮到第7.3.3条所在位置，再调衰减器给出相同的读数Vm，并按第6.2.3条记算抽出电平Vo值。7.3.4.1对5.5条中规定的每一测试频率重复上述测量。7.3.4.2对5.5条中规定的每一测试端口重复上述测量。7.3.5对频率变换器辐射的进行测量时，将信号发生器依次调到每一抽入信号频率，然后，对5.5条所规定每一测试频率按7.1条和7.3.1到7.3.4条进行测量。7.3.6测量有源部件电源线辐射时，将信号发生器依次调到每一输入频率，其输出电平调到测量输出端口时所用的电平V;,测量设备布置如图8所示，将测量电缆换成电源线，电源线不加吸收装置，如果需要，可延长，但必须平行于接收天线。此外，对5.5条中规定的每一测试频率，按7.1条和7.3.1至7.3.3条进行测量。总辐射特性的表示见第8章。8测f结果表示8.1有源部件当测试有源部件时，部件干扰特性在每一测量频率上应给出被测部件输出端的最大功率与测量的最高代换功率之比，并以分贝表示。有源部件辐射特性(八)如式(2)所示:尸。尸Alo1g-一f二一(dB)(在f:点)··“”···”·········一〔2)Pm鱿I’i式中:Pu—用于测量的最大输出功率;Pm和Ps—在所测频率点上，用吸收钳法或辐射测量法所获得的代换辐射功率的最大值;fx测量频率之一。a.2无源部件当测试无源部件时，部件辐射特性应为被测部件输入端的最大功率与在每一频率上所测的代替辐射功率之比率，并以分贝表示。 GB13836一92无源部件辐射特性(PA)由式(3)表示:_尸j、二10‘又Pm轰可(d13)‘在f·点)式中:尸，—用于部件测量的输入功率;PM和Ps—在所测频率上，分别用吸收钳法或辐射测量法所获得的代换辐射功率的最大值了:—侧量频率之一。吸收钳或停止信号发生肠故侧部件睑波朋路电阻涅I且仪侧t电级旦图1测量装置不用的拍出端口来自信号发生豁洲t电级不用的愉出姗口图2带各种输出端口的部件侧皿仪信号发生器图3吸收钳法(30一300MHz)430 GB13836一92电硕图430一300MHz频率范围内测量装置一般例1一被测部件;2一吸收钳;3一测，仪;4一信号发生器:5一吸收装里.6一端电阻。7一电源涟波器;8一同轴开关。9一衰减器;10-192电组同轴开关测It辐射3一2，6一9检验电平3一9，6一2图5用于测量有源部件输入端口的测量装置例1一被测部件。2一吸收钳;3一侧量仪:4一信号发生器，5一吸收装置.6一端电阻，7一电源滤波器;8一同轴开关;9一衰减器;t0-测量电纷;11-物入信号电缆同轴开关测量辐射3一2，l0一9检验电平3一9，〔10-2)431 GB13836一92接收天线侧f仪信号发生器图6无测量电缆的辐射法(300MHz~1GHz)接收天线侧t仪俏号发生器图7用测量电缆的辐射法(300MHz一1GHz)图8300MHz一1Gllz频率范围的测量装置例1一被测部件，2一停止滤波器;3一侧里仪:A一信号发生器;5一吸收装置、6一端电阻7一电源逮波签;8一同轴开关;9一衰减器;10-测量电缆;11一接收天线同轴开关测量辐射3一11，6一9检验电平3一9，6一11t:弓2 GB13836一92附录A用于测2干扰功率的吸收钳及其应用(补充件)A1概述通常使用的方法如图A1所示，将测试线13直接连至被测部件A的相应端口。C是电流变换器或是在M试线周围放置的电流探头，它提供的输出电压正比于测试线中的总电流.D和E是铁氧体管或是一组铁氧体环，它们分别套在测试线上和到测量仪的屏蔽线上。如图A2所示，D和E分别是用56个和66个铁氧体环制成的，并能复盖30--300MHz频率范围的满意吸收装置。电流变换器(C)是用一匝屏蔽的导线绕在三个相同的铁氧体环上制成的。C和D以相对位置固定方式安装，并尽可能合适地靠在一起，用此方法可改变距离d.D和E应宜于装接它们的各自电缆，以便衰减沿电缆流动的电流0侧试线变懊器卜-一二二二二一一一一一一一‘当L=4.2m.F.}==40MHz图A130--30OMHz范围干扰功率测量的方框图A被侧部件图A2吸收钳的详图A，‘测试电源线当用测试线供电以及电源与靠近被测部件A的吸收钳输入端之间呈现高频隔离不足时，固定的铁氧体吸收器F应沿电源线放在距离被测部件A大约4m处。这可改善负载阻抗的稳定性和减少来自电网电源的噪波。A3吸收钳的位皿当被测部件的测试电源线太短，不可能使测量装置处于第一个最大值时，可通过连接器G延长测试线，采用第二个最大值，该读数大约增加1df4(见图A4曲线B)oA4测试线长度测试线的直线部分约只max/2十60Cm长。目的使测量装置(吸收钳)可随时定位以ma:是所测433 GB13836一92频段的最低频率之波长)。AS吸收钳的校准当校准测量装置时，除了测试线由有效截面积1mm2^2mm“的绝缘导线取代外，通常连接被测部件的那端被连到安装在屏蔽室墙上的馈送连接器的芯线上，具有75Q输出阻抗的信号发生器经给定至少IOdB衰减的衰减器被连接到连接器的另一端(见图A3)。移动测量装置的位置，使测量仪有最大指示，由信号发生器的愉出指示值和衰减器予置值，计算出所测各频率、吸收钳的可用功率值，即可绘成校准曲线(见图A4)。侧皿仪(接收机)图A330--300MHz范围内吸收钳校准方框图可用功卑二测t仪的读数+修正值畏9251[,6Ze第二最大点曲线B岑1耳咬”.^l二之，一__晕.11".}绮哭.-·-一‘一乡币丈二、、‘<引1「丫‘一、、比毖二____一二二二“线”嫂14J}_，_______少士、之二奋第一最大点1了4卜一2300MIIz图A4吸收钳的校准曲线(例)A6确定校准曲线所用的方法(AA图A4所示)在A5条中所述的校准方法，可假定是对四端网络插入损失的测量，两瑞输入实际上是在屏蔽室墙1二的同轴端子，两端输出是测量仪输入端。应注意:为避免电缆中的失配带来的假结果，应在同轴连接器的前面插入一个至少IOdB衰减器。当开关S是在图A3所示位置时，加入信号并记下测量仪指示值。当吸收装置被调至最大响应时，记F信号发生器的衰减位置A,。然后将信号发生器直接连至接收机上，并且将衰减器调到给出相同参考读数的AZ值。如图A4所示，插入损失(PC)由式(A1)给出:P一(A,一A:一10)(dB)(曲线A，第一最大点)”··”“··”“。·一(A1可知，如果信号发生器和测量仪内阻抗均是75Q，并且测量装置的插入损失(在IOdB衰减器后)是1x.5dB，则以dB(WV)表示的接收机的指示值与以dB印W)表示的信号发生器输出端的可用功率有相同的数值。如图A」所示，这是修正(校准)刻度的理由。修正(校准)刻度给出以分贝表示的系数加到以dB([LV(表示的接收机指示值上，就可以转换成UdB(pW)表示的功率值。 GB13836一92附录B停止滤波器(补充件)B1功能停止滤波器能有效地阻塞屏蔽电缆外导体的高频电流或电源线中的非对称电流。在给定频率范围内它是可调的，并调谐到规定的频率。停止滤波器的设计如图B1所示。该滤波器工作如同四分之一波长波导管，它是由彼此相距一定距离的两个同心金属管制成的。同轴电缆或电源线通过内管，但与停止滤波器不能有任何金属接触。一个短路活塞插在两管之间，离短路活塞四分之一波长的开路端，变换到非常高的阻抗。因此，对应四分之一波长的停止滤波器，在并路端的电流为零。由于停汁波波器的言径小干T作irk}-GtrC1#is同频率上，流在屏蔽电缆的外层的电流或流在电源线导体中的非对称电流在电缆或电源线进入停止滤波器那点上，电流是零。Bz结构在停止滤波器远端，用一金属支承将内管装在外管内。该金属支承应十分牢tai该滤波器用在UHF频段时，除短路活塞外，不再另加支承。对较低频率，对应较长的滤波器长度，在靠近被测部件一端需再安装一个支承，该支承需用低损耗的绝缘材料制成。提供调整活塞位置的方法:例如，可用一根或多根杆与活塞相连接，并穿过滤波器远端上的支承;或用一手柄连接到活塞上，并穿透滤波器外管中的纵向槽。B3频率校准由于两管输入端的边缘效应，停止滤波器的频率校准不能由输入端至短路处的几何尺寸直接确定，而是用一根插入停止滤波器的单根绝缘导体代替进行校准。在停止滤波器的输入端，将该导体连至信号发生器上、在远端将其接到测试接收机上。信号发生器的地(或接收机的地)与停止滤波器之间不应进行连接。对信号发生器所调谐的每个0率，对应停止滤波器的调谐，可用移动短路活塞来实现，以便使接收机指示最小，进而可作出校准曲线。由于所用的是单导体，并且没有规定公共地，因此，在校准装置中，可能产生寄生谐振，增大了校准误差。所以，在进行校准时，应注意校准曲线的平滑性。图B,.停止滤波器 GB13836一82附录C适配器(补充件)C1当测量用的良好屏蔽电缆直径与被测部件的电缆或接口直径不同时，为了将二者连接起来，可根据不同情况，采取如下两种形式之一:a.带螺钉固定夹端子的部件此种情况，适配器是用一根尽可能短的合适的电缆制成，一端连在被测部件上，另一端通过X型连接器连至良好屏蔽测量电缆上。详见图CI.七.带同轴连接器的部件此种情况，适配器是将两个同轴连接器直接焊在一起或用一根尽可能短的连接电缆制成，前者适合与部件连接，后者适合与良好屏蔽电缆连接，如图C2所示。故侧部件连接器的形式X抽头歌子侧t电缆(良好屏蔽〕适配器电级峨幸T固定‘尽可能短)夹瑞子图C1用于带螺钉固定夹端子的部件适配器连接器形式Y，连接器形式X被侧部件馥连接器形式x和Y连接在一#a图C2用于带同轴端子的部件适配器附加说明:本标准由全国无线电干扰标准化委员会提出。本标准由机械电子工业部第三研究所负责起草。‘本标准主要起草人李舜阳、陈伟、张杏英、张万书等。'