电磁干扰测量中不确定度的评定指南
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2006 年 年 06 月 01 日 电磁 in E 发布 磁干扰 Guidan Electrom 中 2015 年 C 扰测量中 ce on E magnetic 国合格评 年 06 月 01 日 NAS-G 中不确 Evaluatin c Interfe 评定国家 第一次修订 GL07 确定度的 ng the U erence M 家认可委 20 的评定 ncertain Measure 员会 015 年 06 月 0 定指南 nty ement 01 日 实施 CNAS-GL07:2006 第 1 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 电磁干扰测量中不确定度的评定指南 1 目的与范围 1.1 本指南是采用国际电工委员会下属国际无线电干扰特别委员会(缩写为 CISPR)的标准 CISPR 16-4(First edition 2002-05)编制而成的,为 EMC 检 测中电磁干扰测量时的不确定度评定提供指南。 1.2 在 EMC 检测中,如需考虑所使用的仪器引入的不确定度对测量结果或符合 性判断结论的影响时,可以参考本指南。 1.3 本指南的附录 A 提供了为确定各测量不确定度分量而需要的有关数据信息。 附录 A 不是用户指南,不希望用户在进行不确定度评定时照搬照抄。 1.4 本指南在文献目录中列出了部分不确定度评定的参考资料。 2 引用文件 JJF1059-1998 《测量不确定度的评定与表示》 JJF1001-1998 《通用计量术语及定义》 JJF1049-2003 《测量仪器特性的评定》 3 术语、定义和符号 本指南采用下列术语、定义和符号。 3.1 术语、定义 关于不确定度的术语和定义见 JJF1059-1998 《测量不确定度的评定及表 示》;计量学通用名词术语和定义见 JJF1001-1998 《通用计量术语及定义》。 3.2 通用符号 XBi B:输入量 xBi B:XBi B的估计值 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 2 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 u(xBi B):xBi B的标准不确定度 cBi B:灵敏系数 y:测量结果,被测量的估计值,对所有能识别的和明显的系统影响已修正的测 量结果 uBc B(y):y的合成标准不确定度 k:包含因子 U:y 的扩展不确定度 3.3 被测量 V:电压,dBBμV P:骚扰功率,dBBPW E:电场强度,dBBμV/m B 3.4 输入量 VBr B: 接收机电压读数,dBBμV B LBc B: 接收机与人工电源网络、吸收钳或天线之间的连接网络的衰减量,dB 注: “阻抗稳定网络”-在 CISPR 16-4 原文中称为“人工电源网络” (Artificial Mains Network),所以采用的缩写符号为 AMN。 LBamn B:人工电源网络的电压分压系数,dB LBac B:吸收钳的插入损耗,dB AF:天线系数,dB(/m) δVBsw B:对接收机正弦波电压不准确的修正值,dB δVBpa B:对接收机脉冲幅度响应不理想的修正值,dB δVBpr B:对接收机脉冲重复频率响应不理想的修正值,dB δVBnf B:对接收机本底噪声影响的修正值,dB δM:对失配误差的修正值,dB δMD:对电源骚扰造成的误差的修正值,dB δZ:对人工电源网络阻抗不理想的修正值,dB δE:对环境条件影响的修正值,dB δ AFBf B:对天线系数内插误差的修正值,dB δ AFBh B:对天线系数随高度变化与标准偶极子天线的天线系数随高度变化之 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 3 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 差别的修正值,dB δABdir B:对天线方向性的修正值,dB δABph B:对天线相位中心位置的修正值,dB δABcp B:对天线交叉极化响应的修正值,dB δABbal B:对天线不平衡的修正值,dB δ SA:对不完善的场地衰减的修正值,dB δ d: 对天线与被测件间距离测不准的修正值,dB δh: 对桌面离地面高度不适当的修正值,dB 4 测量仪器引入的不确定度 4.1 概述 当要判定是否符合骚扰的允许极限要求时,必须考虑测量仪器引入的不确 定度。对检测实验室而言,应考虑下列各项测量不确定度分量,对每个影响量的 估计值xBi B应评定其标准不确定度u(xBi B)(以分贝表示)和灵敏系数cBi B。被测量的 估计值y的合成标准不确定度 uBc B(y)按下式计算: ∑ = i i i c x u c y u ) ( ) ( 2 2 对检测实验室来说,扩展不确定度按下式计算,并应在检测报告中说明。 ) ( y u U c LAB 2 = 注1:对大多数测量结果近似正态分布的典型情况,包含因子取k=2,其 置信水平近似为95%。 是否符合骚扰的允许极限要求,应按下述方式判定: ①假设UBLAB B小于或等于表1中列出的UBcispr B,则: � 如果测得的骚扰都不超过骚扰极限值,则可以判定为合格; � 如果测得的骚扰超过骚扰极限值,则可以判定为不合格。 ②假设UBLAB B大于表1中列出的UBcispr B,则: 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 4 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 � 如果测得的骚扰加上(UBLAB B-UBcispr B)后不超过骚扰极限值,则可以判 定为合格; � 如果测得的骚扰加上(UBLAB B-UBcispr B)后超过骚扰极限值,则可以判定 为不合格; 表1 UBcispr B的值 被测量 测量频率 UBcispr B 9kHz~150kHz 4.0dB 传导骚扰 150kHz~30MHz 3.6dB 骚扰功率 30MHz~300MHz 4.5dB 辐射骚扰(在开阔场或替代场地上测得 的电场强度) 30MHz~1GHz 5.2dB 其他 正在考虑中 注2:表1中UBcispr B的值是基于附录A的数据、考虑了4.2~4.4的各项不 确定度分量后确定的扩展不确定度, 本节的内容没有降低或取消测量装置应符合 CISPR16-1 标准中各项技术指 标的要求。 4.2 电源端口传导骚扰测量要考虑的影响量 -接收机读数 -人工电源网络和接收机间连接网络的衰减 -人工电源网络电压分压系数 -接收机正弦波电压准确度 -接收机脉冲幅度响应 -接收机脉冲响应随重复频率的变化 -接收机噪声本底 -人工电源网络的接收机端口与接收机之间失配的影响 -人工电源网络的阻抗 4.3 骚扰功率测量要考虑的影响量 -接收机读数 -吸收钳和接收机间连接网络的衰减 -吸收钳的插入损耗 -接收机正弦波电压准确度 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 5 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 -接收机脉冲幅度响应 -接收机脉冲响应随重复频率的变化 -接收机噪声本底 -吸收钳的接收机端口与接收机之间失配的影响 -电源骚扰的影响 -环境的影响 4.4 在开阔场或替代测试场地进行辐射骚扰电场强度测量要考虑的影 响量 -接收机读数 -天线和接收机间连接网络的衰减 -天线系数 -接收机正弦波电压准确度 -接收机脉冲幅度响应 -接收机脉冲响应随重复频率的变化 -接收机噪声本底 -天线端口与接收机之间失配的影响 -天线系数的频率内插 -天线系数随高度的变化 -天线方向性 -天线相位中心 -天线交叉极化响应 -天线平衡 -测试场地 -被测设备和测量天线之间的距离 -安放被测设备的桌子的高度 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 6 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 附录 A (资料性附录) 表 1 中UBcispr B值的评定基础 A1 概述 以下各节概述了EMC检测中确定UBcispr B的方法,对每项测量给出了主要测 量不确定度分量及其评定结果。在第5节中叙述了各输入量是如何估计的及其不 确定度分量是如何评定的,可供检测人员在实际评定测量不确定度时参考。 A2 电源端口的传导骚扰测量 被测量V按下式计算: Z M V V V V L L V V nf pr pa sw amn c r δ δ δ δ δ δ + + + + + + + + = 表 A1 传导骚扰测量的不确定度评定 (采用 50Ω/50μH+5Ω的人工电源网络)(测量频率为 9kHz~150kHz) xBi B的不确定度 u(xBi B) dB cBi B cBi Bu(xBi B) dB 输入量 XBi B dB 概率分布 或 k 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:AMN-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 AMN电压分压系数 3) LBamn B ±0.2 k=2 0.10 1 0.10 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.0 0.00 1 0.00 失配:AMN-接收机 7) δM +0.7/ -0.8 U 形 0.53 1 0.53 AMN阻抗 8) δZ +3.1/ -3.6 三角形 1.37 1 1.37 因此, U=2uBc B(V) = 3.97dB取两位有效数字为 4.0dB 注:对有编号的不确定度分量的说明见第 A5 节 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 7 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A2 传导骚扰测量的不确定度评定 (采用 50Ω/50μH+5Ω的人工电源网络) (测量频率为 150kHz~30MHz) xBi B的不确定度 u(xBi B) (dB) cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:AMN-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 AMN电压分压系数 3) LBamn B ±0.2 k=2 0.10 1 0.10 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.0 0.00 1 0.00 失配:AMN-接收机 7) δM +0.7/ -0.8 U 形 0.53 1 0.53 AMN阻抗 8) δZ +2.6/ -2.7 三角形 1.08 1 1.08 因此, U=2uBc B(V) = 3.60dB = 3.6 dB 注:对有编号的不确定度分量的说明见第 A5 节 A3 骚扰功率测量 被测量 P 按下式计算: ) (50 log 10 10 − + + = ac c r L L V P +δVBsw B+δVBpa B+δVBpr B+δVBnf B+δM+δMD+δE 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 8 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A3 30MHz~300MHz 骚扰功率测量的不确定度评定 xBi B的不确定度 u(xBi B) (dB) cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:吸收钳-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 吸收钳的插入损耗 3) LBac B ±3.0 k=2 1.50 1 1.50 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.0 0.00 1 0.00 失配:吸收钳-接收机 7) δM +0.7/ -0.8 U 形 0.53 1 0.53 电源骚扰的影响 10) δMD ±0.0 0.00 1 0.00 环境影响 11) δE ±0.8 k=1 0.80 1 0.80 因此, U=2uBc B(P)=4.45 dB取两位有效数字为 4.4 dB 注:对有编号的不确定度分量的说明见第 A5 节 A4 在开阔场或替代测试场地进行辐射骚扰电场强度的测量 被测量 E 按下式计算: AF L V E c r + + = dir h f nf pr pa sw A AF AF M V V V V δ δ δ δ δ δ δ δ + + + + + + + + h d SA A A A bal cp ph δ δ δ δ δ δ + + + + + + 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 9 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A4 30MHz~200MHz 水平极化辐射骚扰测量的不确定度评定 (采用双锥天线;在 3m,10m,30m 距离上测量) xBi B的不确定度 u(xBi B) (dB) cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:天线-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 双锥天线系数 12) AF ±2.0 k=2 1.00 1 1.00 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.5 k=2 0.25 1 0.25 失配:天线-接收机 7) δM +0.9/ -1.0 U 形 0.67 1 0.67 双锥天线修正 天线系数频率内插 13) δAFBf B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 天线系数高度偏差 14) δAFBh B ±0.5 矩形 0.29 1 0.29 3m ±0.0 0.00 1 0.00 10m δABdir B ±0.0 0.00 1 0.00 方向性差别 15) 30m ±0.0 0.00 1 0.00 3m ±0.0 0.00 1 0.00 10m ±0.0 0.00 1 0.00 相位中心位置 16) 30m δABph B ±0.0 0.00 1 0.00 交叉极化 17) δABcp B ±0.0 0.00 1 0.00 平衡 18) δABbal B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 场地修正: 场地不完善 19) δSA ±4.0 三角 1.63 1 1.63 距离 20) 3m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 10m ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 30m δd ±0.0 0.00 1 0.00 桌子高度 21) 3m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 10m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 30m δh ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 因此, U=2uBc B(P)=4.95 dB取两位有效数字为 5.0 dB(距离 3m), =4.94 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 10m), =4.94 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 30m) 注:对有编号的不确定度分量的说明见第 A5 节 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 10 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A5 30MHz~200MHz 垂直极化辐射骚扰测量的不确定度评定 (采用双锥天线;在 3m,10m,30m 距离上测量) xBi B的不确定度 cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k u(xBi B) (dB) 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:天线-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 双锥天线系数 12) AF ±2.0 k=2 1.00 1 1.00 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.5 k=2 0.25 1 0.25 失配:天线-接收机 7) δM +0.9/ -1.0 U 形 0.67 1 0.67 双锥天线修正 天线系数频率内插 13) δAFBf B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 天线系数高度偏差 14) δAFBh B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 3m +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 10m δABdir B +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 方向性差别 15) 30m +0.5/-0.0 矩形 0.14 1 0.14 3m ±0.0 0.00 1 0.00 10m ±0.0 0.00 1 0.00 相位中心位置 16) 30m δABph B ±0.0 0.00 1 0.00 交叉极化 17) δABcp B ±0.0 0.00 1 0.00 平衡 18) δABbal B ±0.9 矩形 0.52 1 0.52 场地修正: 场地不完善 19) δSA ±4.0 三角 1.63 1 1.63 3m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 10m ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 距离 20) 30m δd ±0.0 0.00 1 0.00 3m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 10m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 桌子高度 21) 30m δh ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 因此, U=2uBc B(E)=5.06 dB取两位有效数字为 5.1 dB(距离 3m), =5.04 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 10m), =5.02 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 30m) 注:对有编号的不确定度分量的说明见 A5 节 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 11 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A6 200MHz~1GHz 水平极化辐射骚扰测量的不确定度评定 (采用双锥天线;在 3m,10m,30m 距离上测量) xBi B的不确定度 cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k u(xBi B) (dB) 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:天线-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 双锥天线系数 12) AF ±2.0 k=2 1.00 1 1.00 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.5 k=2 0.25 1 0.25 失配:天线-接收机 7) δM +0.9/ -1.0 U 形 0.67 1 0.67 对数周期天线修正 天线系数频率内插 13) δAFBf B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 天线系数高度偏差 14) δAFBh B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 3m +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 10m δABdir B +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 方向性差别 15) 30m +0.5/-0.0 矩形 0.14 1 0.14 3m ±1.0 矩形 0.58 1 0.58 10m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 相位中心位置 16) 30m δABph B ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 交叉极化 17) δABcp B ±0.9 矩形 0.52 1 0.52 平衡 18) δABbal B ±0.0 0.00 1 0.00 场地修正: 场地不完善 19) δSA ±4.0 三角 1.63 1 1.63 3m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 10m ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 距离 20) 30m δd ±0.0 0.00 1 0.00 3m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 10m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 桌子高度 21) 30m δh ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 因此, U=2uBc B(E)=5.19 dB取两位有效数字为 5.2dB(距离 3m), =5.06 dB 取两位有效数字为 5.1 dB(距离 10m), =5.02 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 30m) 注:对有编号的不确定度分量的说明见 A5 节 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 12 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 表 A7 200MHz~1GHz 垂直极化辐射骚扰测量的不确定度评定 (采用对数周期天线;在 3m,10m,30m 距离上测量) xBi B的不确定度 cBi B cBi Bu(xBi B) (dB) 输入量 XBi B a (dB) 概率分布 或 k u(xBi B) (dB) 接收机读数 1) VBr B ±0.1 k=1 0.10 1 0.10 衰减:天线-接收机 2) LBc B ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 双锥天线系数 12) AF ±2.0 k=2 1.00 1 1.00 接收机修正: 正弦波电压 4) δ VBsw B ±1.0 k=2 0.50 1 0.50 脉冲幅度响应 5) δ VBpa B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 脉冲重复频率响应 5) δ VBpr B ±1.5 矩形 0.87 1 0.87 噪声本底接近度 6) δ VBnf B ±0.5 k=2 0.25 1 0.25 失配:天线-接收机 7) δM +0.9/ -1.0 U 形 0.67 1 0.67 对数周期天线修正 天线系数频率内插 13) δAFBf B ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 天线系数高度偏差 14) δAFBh B ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 3m +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 10m δABdir B +1.0/-0.0 矩形 0.29 1 0.29 方向性差别 15) 30m +0.5/-0.0 矩形 0.14 1 0.14 3m ±1.0 矩形 0.58 1 0.58 10m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 相位中心位置 16) 30m δABph B ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 交叉极化 17) δABcp B ±0.9 矩形 0.52 1 0.52 平衡 18) δABbal B ±0.0 0.00 1 0.00 场地修正: 场地不完善 19) δSA ±4.0 三角 1.63 1 1.63 3m ±0.3 矩形 0.17 1 0.17 10m ±0.1 矩形 0.06 1 0.06 距离 20) 30m δd ±0.0 0.00 1 0.00 3m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 10m ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 桌子高度 21) 30m δh ±0.1 k=2 0.05 1 0.05 因此, U=2uBc B(E)=5.18 dB取两位有效数字为 5.2dB(距离 3m), =5.05 dB 取两位有效数字为 5.1 dB(距离 10m), =5.01 dB 取两位有效数字为 5.0 dB(距离 30m) 注:对有编号的不确定度分量的说明见第 A5 节 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 13 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 A5 关于输入量估计值的说明 以上表格中每个输入量估计值xBi B的不确定度是表格中所注明的覆盖频率范 围内的最大不确定度,它大致与CISPR16-1 中测量装置的技术指标一致。本节 说明中的序号与前面表格中输入量的编号相一致。给出的扩展不确定度提供了表 1 中的UBcispr B值。 标准不确定度u(xBi B)可以由与xBi B相关联的扩展不确定度除以一个因子得到, 该因子取决于不确定度的概率分布及与该值相关联的置信水平。对于U形分布、 矩形分布或三角分布,这里XBi B的估计值是处于(xBi B-aB- B)和(xBi B+ aB+ B)之间,并具 有 100%的置信水平,u(xBi B)分别取为a/ 2 、a/ 3 、a/ 6 , a =(aB+ B+ aB- B)/2, 是概率分布的半宽度。对于正态分布,如果xBi B的不确定度具有 95%的置信水平, 则除数为 2(其值是两倍实验标准偏差);如果xBi B的不确定度具有 68%的置信水 平,则除数为 1(其值是实验标准偏差)。 修正是对系统误差的补偿,修正值可以从校准报告或计算得出。如果修正值 未知,但可认为取正值或负值的可能性大致相同,则修正值取 0。假定已根据数 学模型进行了修正,则每项修正值应有其对应的不确定度。 得出以上表格中估计值的某些假设,可能对某个特定的检测实验室不一定适 用。当一个检测实验室评定其测量的扩展不确定度UBLAB B时,必须考虑其特定的测 量系统所提供的信息,包括设备特性、校准数据的质量和传递、大致的概率分布 和测量程序等。有时,检测实验室会发现,最好在频率范围的若干频段上分别评 定其不确定度,尤其是当某一项占主导地位的不确定度分量在整个频率范围内变 化很大时更是如此。 以下各项说明后的注释,旨在对检测实验室提供一定的指导,以便处理其与 本指南中假设的数据和情况有差别的实际情况。 1) 接收机读数的变化;包括测量系统不稳定、接收机噪声以及表头刻度内插 误差等因素引起。VBr B的估计值是很多读数的平均值,其标准不确定度为平均值的 实验标准偏差(k=1)。 2) 接收机与人工电源网络、吸收钳或天线之间的连接网络的衰减量LBc B的估计 值,可以由校准报告获得,同时得到与其相对应的扩展不确定度和包含因子。 注:如果对电缆或衰减器,其衰减量LBc B的估计值是由制造厂的数据获得的,则可 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 14 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 以设定其可能值的半宽度等于制造厂对衰减规定的允许误差限的绝对值,并设为 矩形分布。如果连接网络是电缆与衰减器串接而成,而且两者均有制造厂数据, 则LBc B有两个分量,每个分量均有其自己的概率分布。 3) 人工电源网络电压分压比的估计值LBamn B可由校准报告获得,报告同时给 出其扩展不确定度和包含因子。 4) 对接收机正弦波电压准确度的修正值δVBsw B的估计值可由校准报告获得, 报告同时给出其扩展不确定度和包含因子。 注:如果校准报告只说明接收机正弦波电压准确度是在允许误差限±2dB以内, 则修正值δ VBsw B的估计值应取 0,具有半宽度为 2dB的矩形概率分布。 5) 接收机的脉冲响应特性的影响,通常,要想对接收机的脉冲响应特性不理 想作修正是不现实的。检定证书表明接收机脉冲幅度响应符合±1.5dB的允许误 差限是可以做到的。则修正值δVBpa B的估计值应为 0,具有半宽度为 1.5dB的矩形 概率分布。 脉冲重复频率响应的允许误差限是随重复频率和检波器类型而变化的。若检 定证书表明接收机脉冲重复频率响应符合技术指标规定的允许误差限,则修正值 δVBpr B的估计值应为 0,具有半宽度为 1.5dB的矩形概率分布。这里的 1.5dB值是 CISPR16-1 标准中允许误差限的代表值。 注:如果可以证实脉冲幅度响应或脉冲重复频率响应是在 CISPR 特性的 ±αdB 以内(α≤1.5dB),则对该响应的修正值可以估计为 0,具有半宽度为αdB 的矩形概率分布。 如果加到检波器的干扰信号为连续波信号,则不必考虑脉冲响应修正。 6) 接收机的噪声本底的影响,一台 CISPR 接收机的噪声本底往往远低于骚 扰电压的允许极限值或骚扰功率的允许极限值,因此噪声本底对接近极限值的测 量结果的影响是可以忽略不计的。但对辐射骚扰而言,与接收机噪声本底的接近 程度会影响接近辐射骚扰极限值的测量结果。 对辐射骚扰,修正值δVBnf B的估计值应为 0,并具有半宽度为 0.5dB的扩展不 确定度,包含因子为 2。 7) 失配误差的影响,通常,人工电源网络、吸收钳或天线的接收机端口应连 接到一个两端口网络的端口 1 上,其端口 2 则连接到反射系数为ΓBr B的接收机上。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 15 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 这个两端口网络可以是一根电缆、衰减器、衰减器和电缆的串联,或者是某些部 件的其他方式的组合。它可以用S参数表征,则失配误差的修正值为: ] 1 1 [ log 20 2 21 22 11 10 r e r e S S S M Γ Γ − Γ − Γ − = ) )( ( δ 其中,ΓBe B是由接被测设备的人工电源网络或吸收钳的接收机端口,或作骚扰 测量时架设的天线的输出端口看进去的反射系数。所有参数都是针对 50Ω阻抗 的。 两端口网络 ΓBe BΓBr B 当只知道这些参数的模值或模值的极限值时,要计算δM是不可能的,但是 可以确定其不会超出的极限值δM P± P: ] 1[ log 20 2 21 22 11 22 11 10 ) ( S S S S S M r e r e r e Γ Γ + Γ Γ + Γ + Γ ± = ± δ δM 的概率分布近似为 U 形分布(即反正弦分布),可能值的宽度不大于 (δM P+ P−δM P- P),其标准不确定度不大于半宽度除以 2 。 对骚扰电压和骚扰功率的测量,ΓBe B是被测设备阻抗的函数,而被测设备的阻 抗通常是未知的和不受限制的。 可以假设在最坏情况下的反射系数模值 e Γ =1,还可以假设接到接收机上的 是一根良好匹配的电缆( 11 S <<1, 22 S <<1),其衰减可忽略( 1 21 ≈ S ),而且接 收机射频衰减为 10dB 或更大,这时电压驻波比为 VSWR ≤ 1.2:1,相当于 rΓ ≤ 0.09。 对于辐射骚扰测量,假设天线的 VSWR ≤ 2.0:1,即 e Γ ≤ 0.33,假设接到接收机 被测设备 (EUT) 人工电源网络 吸收钳 天线 电缆 衰减器 电缆和衰减 器串联 SB11 B,SB22 B,SB21 接收机 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 16 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 上的电缆匹配良好( 11 S <<1, 22 S <<1),其衰减可忽略( 1 21 ≈ S ),且接收机射 频衰减为 0dB,则接收机端的 VSWR ≤ 2.0:1,即 rΓ ≤ 0.33。 总之,修正值δM的估计值为 0,而且具有宽度为(δM P+ P−δM P- P)的U形概率分布。 注:由修正值δM和δM P± P的表达式表明,可以通过在接收机前面增接一个匹配 良好的有衰减的两端口网络来减小失配误差,其代价是降低了测量灵敏度。 对于某些天线的某些频率上, VSWR 可能远大于 2.0:1。 当采用复杂天线时,必须注意确保从接收机向天线端看的阻抗满足 VSWR ≤ 2.0:1 的要求。 如果对人工电源网络或吸收钳的电压驻波比测量是在与其固定连接的衰减 器的输出端口上进行的,则被测设备的阻抗对失配误差的影响将随衰减的增大而 减小。 8) 人工电源网络的阻抗不理想,当接收机端接 50Ω时,对于 50Ω/50μH+5Ω或 50Ω/50μH 的人工电源网络,在 CISPR16-1 标准中对阻抗模值的要求是: 实际阻 抗模值应在标称阻抗模值的 20%以内。而标准对阻抗的相位没有加以限制,致使 被测设备在人工电源网络上产生的电压的测量不确定度很大。 假设当接收机端接 50Ω时, 人工电源网络的 EUT 端口呈现的阻抗落在复阻 抗平面上以标称阻抗为中心、以标称阻抗模的 20%为半径的圆内,这就界定了一 个与阻抗模值相应的阻抗相位的允许误差限。修正值δZ 的估计值为 0,其概率分 布需要通过被有限制的人工电源网络的阻抗和无限制的 EUT 阻抗在规定的频率 范围内的所有组合的极端条件下界定。由于频率、人工电源网络的阻抗和 EUT 阻抗产生这种极端条件的的特定组合机会不多,所以概率分布假设为三角分布。 9) 吸收钳插入损耗LBac B的估计值可以由校准报告得出,包括其扩展不确定度和包 含因子。 10) 吸收钳电流变换器的隔离不良导致的电源骚扰会影响接收机读数。因此, 为了减小电源骚扰,可能有必要在靠近交流电源沿电源线处安装铁氧体吸收体或 采用人工电源网络以提供一个经滤波的电源。 采用适当的抑制手段可以把电源骚扰和它们对接收机读数的影响降低到可 忽略的程度。修正值δMD 的估计值为 0,而且其不确定度也为 0。 注:如果采用了适当的抑制手段,仍然不能使电源骚扰对接收机读数的影响 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 17 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 降低到可忽略的程度,则修正值δMD 的估计值不为 0,而且应考虑其不确定度。 11) 用吸收钳进行骚扰功率测量对周围的环境条件是很敏感的,包括自然条 件和与房间壁面的靠近程度。为了确定修正值δE,必须定量估计校准吸收钳时 的环境条件和使用吸收钳时的环境条件的差别,但要做到这一点是有困难的。 修正值δE 的估计值为 0,其标准偏差由在不同条件下测量同一个有代表性 的试件得到的数据导出的。 注:如果吸收钳校准和使用的环境条件相同,可不必考虑修正值δE。 12) 自由空间天线系数 AF 的估计值以及扩展不确定度和包含因子都可以从校 准报告获得。 13) 内插误差,当天线系数是通过在各频率点的校准数据之间内插的方法计 算得到时,其不确定度是与天线系数校准点间频率间隔以及天线系数随频率变化 的特性有关。画出已校准的天线系数与频率的关系图,有助于不确定度的评定。 天线系数内插误差修正值δAFBf B的估计值为 0,并具有一个半宽度为 0.3dB的 矩形概率分布。 注:对于正好在校准频率点上的天线系数,不必考虑修正值δAFBf B。 14) 对于天线系数随高度变化的特性,复杂天线和偶极子天线是不一样的。 在 CISPR16-1 标准中,偶极子天线被指定为 30MHz~300MHz 的标准天线。 修正值δAFBh B的估计值为 0,设为矩形概率分布,其半宽度由双锥天线和对数 周期天线的天线系数随高度变化的特性估算得到。 注:如果偶极子是测试天线,或测试频率超过 300MHz,不必考虑修正值 δAFBh B。 15) 天线方向性影响, CISPR16-1 标准要求复杂天线在直射波方向和地面反 射波方向的响应为最大响应的 1dB以内。为了满足这一要求,复杂天线的视轴或 许必须向下压,特别在小于 10m的间距情况下更是如此。对在垂直平面具有均 匀方向性图的情况,方向性影响的修正值δABdir B为 0,而对在垂直平面具有非均匀 方向性图的情况,方向性影响的修正值δABdir B在 0dB和+1dB之间。 水平极化的双锥天线在垂直平面上假设具有均匀的方向性图,则不需要修 正。在 3m和 10m间距的情况,认为垂直极化双锥天线和水平极化或垂直极化的 对数周期天线都需要高达+1dB的修正值δABdir B;但对于 30m间距的情况,修正值 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 18 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 不大于+0.5dB。 修正值δABdir B的估计值为 0,并具有适当宽度的矩形概率分布。 注:为减小不确定度,可以从测量天线的已知方向性图估算出不为 0 的δABdir B, 该值是频率和间距的函数。如果采用偶极子天线进行测量,由于CISPR16-1 标 准对直射波和地面反射波的定向响应未提明确要求,可不必考虑修正值δABdir B。 16) 对双锥天线,相位中心位置的修正值δABph B可以忽略不计。但对于对数周期 天线,相位中心位置随频率变化,造成了对所要求的间距的偏离。 对于对数周期天线,修正值δABph B的估计值为 0,其可能的概率分布为矩形分 布,而半宽度可以借助于参考±0.35m的间距误差的影响和假设场强反比于间距 进行估算。 注:如果采用偶极子天线进行测量,则修正值δABph B可以忽略。 17) 双锥天线的交叉极化响应是可以忽略的。对于对数周期天线,交叉极化 响应修正值δABcp B的估计值为 0,可能的半宽度为 0.9dB(相应于CISPR16-1 标准 中交叉极化响应-20dB时),并具有矩形的概率分布。 注:如果采用偶极子天线进行测量,则修正值δABcp B可以忽略。 18) 天线不平衡的影响,当输入同轴电缆被拉直并平行于天线振子时,不平 衡天线的影响最大。对天线不平衡的修正值δABbal B的估计值为 0,其可能的半宽度 是由商用天线的性能估算得出的,并具有矩形的概率分布。 19) 一方面场地衰减的理论值和场地衰减的测试值之间的最大差别DBmax B,另 一方面由场地衰减测量不确定度增加的场地衰减测得值,提供了由于场地不理想 对骚扰测量可能造成的影响的信息。对于这个差别,CISPR16-1 标准给出的允 许误差限为±4dB,然而,场地衰减测量方法的测量不确定度通常是很大的,而 且两个天线系数的不确定度起主导地位。因此,一个满足 4dB允许误差限的场地, 其场地不完善对骚扰测量引起的误差大致达 4dB。基于上述分析,对修正值δSA 可以假设为三角分布,而且具有半宽度为 4dB。今后如果改进场地测量方法, CISPR16-1 会降低允许误差限指标。 注:如果DBmax B小于 4dB,修正值δSA的估计值可以取为 0,而且具有一个半 宽度为DBmax B的三角概率分布。 20) 间距误差由 EUT 圆周长的测定、距离的测量和天线桅杆倾斜误差引起。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 19 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 对间距误差的修正值δd 的估计值为 0,可由设定一个最大间距允许误差限为 ±0.1m 以及在距离界限内场强与间距成反比,估算出其可能值的半宽度,概率分 布为矩形分布。 21) 如果放置被测设备的桌子高度不是标准高度 0.8m,也会造成误差。修正值 δh 是在最大测试场强时修正桌子高度,桌子高度偏离额定值±0.01m 以内时,修 正值δh 的估计值为 0,服从正态分布,置信水平为 95%的扩展不确定度为 0.1dB。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 20 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 文献目录 [1] International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology,ISO, 1993,ISBN 92-67-01075-1 [2] ISO/IEC GUIDE EXPRESS:1995,Guide to the Expression OF Uncertainty in Measurement. [3] TAYLOR,BN. and KUYATT,CE. Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results, United States Department of Commerce Technology Administration, National Institute of Standard and Technology, September 1994,NIST Technical Note 1297. [4] Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration. European Cooperation for Accreditation of Laboratories,EAL-R2,April 1997;and Supplement 1 to EAL-R2,EAL-R2-S1,November 1997. [5] CISPR 16-1:1999, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods — Part1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus. [6] CISPR 16-2:1999, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods — Part 2: Method of measurement of disturbances and immunity. [7] CISPR 16-3:1999, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods—Part 3: Report and recommendations of CISPR. [8] CISPR 16-4:1999, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods — Part4:Uncertainty in EMC measurements. 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 21 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 抗扰度测量中不确定度评定的指南 1 概述 本节是依据英国认可组织 United Kingdom Accreditation Service 的文件 (UKAS Publication ref: LAB 34, Draft Edition 3 ;January, 2002)《EMC 测试中 不确定度的表示》中附录 A“典型的不确定度预评估举例”中 A6~A12 的内容编 写而成。为 EMC 测试中电磁抗扰度测量时的不确定度评定提供指南。当测试中 的各项影响因素对测量结果或对符合性判断有影响时,可以参考本指南。 本节提供的为确定各测量不确定度分量而使用的有关数据,不是用户指南, 不希望用户在进行不确定度评定时照搬照抄。 2 静电放电(ESD) 对于静电放电测量的不确定度评定与表示,可以应用 ISO/IEC 17025:1999 的 5.4.6.2 条款注 2 的说明,即“当公认的测试方法规定了测量不确定度主要来源 及其量值范围,同时又规定了计算结果的表示方式的情况下,实验室只要遵循这 个测试方法和表示形式的要求去做,就可认为已满足本条款的要求”。因此,如 果实验室能表明 ESD 发生器满足相关标准(即 EN61000-4-2:1995 的条款 6) 的要求,检测报告符合相关标准(即 EN61000-4-2:1995 的条款 9 以及 ISO/IEC 17025:1999 的条款 5.10),则认为该实验室 ESD 测量已符合关于测量不确定 度方面的要求。 为了说明这种方法的合理性,下面以 EN61000-4-2:1995 中的负放电电流、 负电压和负上升时间为例列出了具体数据。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 22 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 负的放电电流(2kV) 由标准得到 由校准证书得到 2kV 第一峰 值电流 30ns 时刻电 流 60ns 时刻电 流 第一峰 值电流 测量值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 30ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 60ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 -5% 标称值 7.5 4 2 7.69 8.07 4.54 4.77 1.92 1.82 最小值 6.75 2.8 1.4 6.75 2.8 1.4 最大值 8.25 5.2 2.6 8.25 5.2 2.6 允许 误差限 ±10% ±30% ±30% 负的放电电流(4kV) 由标准得到 由校准证书得到 4kV 第一峰 值电流 30ns 时刻电 流 60ns 时刻电 流 第一峰 值电流 测量值 考虑不 确定度 后最坏 情况 -5% 30ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 60ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 标称值 15 8 4 15.1 14.35 8.95 9.40 4.17 4.38 最小值 13. 5 5.6 2.8 13. 5 5.6 2.8 最大值 16. 5 10.4 5.2 16. 5 10.4 5.2 允许 误差限 ±10% ±30% ±30% 负的放电电流(6kV) 由标准得到 由校准证书得到 6kV 第一峰 值电流 30ns 时刻电 流 60ns 时刻电 流 第一峰 值电流 测量值 考虑不 确定度 后最坏 情况 -5% 30ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 60ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 标称值 22.5 12 6 22.1 21.00 13.6 14.28 6.59 6.92 最小值 20.25 8.4 4.2 20.25 8.4 4.2 最大值 24.75 15.6 7.8 24.75 15.6 7.8 允许 误差限 ±10% ±30% ±30% 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 23 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 负的放电电流(8kV) 标准给出的 校准报告给出的 8kV 第一峰 值电流 30ns 时刻电 流 60ns 时刻电 流 第一峰 值电流 测量值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 30ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 60ns 时刻电 流测量 值 考虑不 确定度 后最坏 情况 +5% 标称值 30 16 8 30.2 31.71 18.6 19.53 8.83 9.27 最小值 27 11.2 5.6 27 11.2 5.6 最大值 33 20.8 10.4 33 20.8 10.4 允许 误差限 ±10% ±30% ±30% 负的放电电压 标准规定的范围 测量值 电 压 值 允许 误差 限 最大 值 最小 值 INA426 型 ESD 发生器 测量值 最大值 + 1.5% 最小值 -1.5% INA424 型 ESD 发生器 测量值 最大值 +1.5% 最小值 -1.5% kV % kV kV kV kV kV kV kV kV 2 ±10% 2.20 1.80 2.01 2.04 1.98 1.99 2.02 1.96 4 ±10% 4.40 3.60 4.00 4.05 3.95 3.94 3.99 3.89 6 ±10% 6.60 5.40 5.94 6.01 5.87 5.85 5.92 5.78 8 ±10% 8.80 7.20 8.05 8.14 7.96 7.94 8.03 7.85 15 ±10% 16.50 13.50 14.98 15.14 14.82 14.82 14.98 14,66 负的上升时间 标准规定的范围 测量值 T 最大值 T 最小值 电压值 上升时间 测量值(ns) 考虑不确定 度后最大值 (ns)+6% 考虑不确定 度后最小值 (ns)-6% 1ns 0.7ns 2 kV 0.72 0.763 U0.677UPU ※ UP 4 kV 0.741 0.785 U0.697UPU ※ UP 6 kV 0.751 0.796 0.706 8 kV 0.758 0.803 0.713 ※ 表明可能超出标准规定的允许范围。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 24 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 校准证书给出的数据与标准允许误差的比较还应在正放电电流、正放电电压 和正的上升时间上进行。 EN61000-4-2 标准中规定的允许误差限,因校准证书所报告的测量不确定 度而缩小。如果所有的测量值都落在已经缩小了的允许误差限内,则实验室就可 以认为其 ESD 发生器以 95%的置信水平符合标准的要求。正如上面给出的实例, 如果比较结果表明,ESD 发生器的测量值落在由校准证书所报告的测量不确定 度缩小了的允许范围之外,则实验室必须对该 ESD 发生器进行调整以确保其符 合要求,或者降低置信水平。由于校准实验室存在一定大小的测量不确定度,因 此有时可能不能证明 ESD 发生器是否符合标准要求。 以下是在检测报告中用于描述上述过程的用语的举例: “经检测证明,ESD 发生器以不小于 95%的置信水平满足标准规定的要 求。” 3 辐射抗扰度 以下的测量不确定度预测是在假设由校准证明场地均匀性 6dB 已经达到的 基础上进行的。一旦计算出了扩展不确定度,则此值关系到标准规定的电平(如: 3V/m)在考虑了检测所用数学模型中的各项不确定度后需提高的测试电平。 设测量过程的数学模型为: FS=FSBM B+FSBAW B+PBD B+PBAH B+FBD B+RBS B+RBEUT B 符号 量 单位 说明 FS 场强 dBV/m 这是测量结果(测得值)。 FSBM B 场强监视器读数值 dBV/m 由电场探头的校准证书获得。 FSBAW B 可接受的场强窗口 dB 通常是设定参数,即允许软件接受的、在校 准电平可接受窗口内的场强值。 PBD B 正向功率测量漂移 dB 是与用于监视正向功率的功率计或其他器件 有关的函数。 PBAH B 功率放大器谐波 dB 功率计读数中由放大器失真对不确定度的贡 献。 FBD B 场扰动的影响 dB 由桌子或其他支撑结构可能引入的影响。 RBS B 测量系统重复性 dB 测量系统重复性是由对一个稳定的被测件的 一系列重复测量读数的标准偏差确定。 RBEUT B 被测件(EUT)重复性 dB 只有当测量结果接近允许极限时才需要考 虑,因为此时,EUT 的变化可能影响到合格 判定 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 25 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 预先已校准场强电平时不确定度的评定 符号 不确定度 来源 半宽 度值 a 概率 分布 k cBi B uBi B(y) uP2 PBi B(y) νBi 或νBeff B FSBM B 场强监视 1.20 正态 2.00 0 1 0.60 0.360 ∞ FSBAW B 场强可接 受窗口 0.50 矩形 1.73 2 1 0.29 0.083 ∞ PBD B 正向功率 测量漂移 0.20 矩形 1.73 2 1 0.12 0.013 ∞ PBAH B 功率放大 器谐波 0.35 矩形 1.73 2 1 0.20 0.041 ∞ FBD B 场扰动影 响 0.35 矩形 1.73 2 1 0.20 0.041 9 RBS B 测量系统 重复性 0.50 正态 1.00 0 1 0.50 0.250 RBEUT B EUT 重复性 0.00 正态 1.00 0 1 0.00 0.000 uBc B(FS) 合成标准 不确定度 正态 0.89dB 0.788 89 U(FS) 扩展不确 定度 正态 k=2 U(FS)=1.78dB νBeff B= 89 规定的电平 考虑了 U(FS)后的测试电平 1 V/m 1.23 V/m 3 V/m 3.68 V/m 10 V/m 12.27 V/m 注释:由表中可知:由不确定度评定得到U(FS)=1.78dB,相当于相对扩展不确定度为UBr B (FS)=23%。考虑到由于测量不确定度的存在可能场强电平达不到规定的值,因此应提高 测试电平,应将测试电平提高UBr B倍,例如对规定电平为 3 V/m时,提高到 3 V/m(1+23%)=3.68 V/m。 上述例子也可用于采用动态反馈机理测试(IEC 801-3:1994 测试)时的不确定度评定。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 26 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 动态反馈场强电平时不确定度的评定 符号 不确定度 来源 半宽 度值 a 概率 分布 k cBi B uBi B(y) uP2 PBi B(y) νBi 或νBeff B FSBM B 场强监视 1.20 正态 2.000 1 0.60 0.360 ∞ FSBAW B 场强可接 受窗口 0.50 矩形 1.732 1 0.29 0.083 ∞ PBAH B 功率放大 器谐波 0.35 矩形 1.732 1 0.20 0.041 ∞ FBD B 场扰动影 响 0.35 矩形 1.732 1 0.20 0.041 9 RBS B 测量系统 重复性 0.50 正态 1.000 1 0.50 0.250 RBEUT B EUT 重复性 0.00 正态 1.000 1 0.00 0.000 uBc B(FS) 合成标准 不确定度 正态 0.88dB 0.775 86 U(FS) 扩展不确 定度 正态 k=2 U(FS)=1.76dB νBeff B= 86 规定的电平 考虑了 U(FS)后的测试电平 1 V/m 1.22 V/m 3 V/m 3.67 V/m 10 V/m 12.25 V/m 应该指出的是,虽然这些不确定度显得比前面已校场的举例中的不确定度 小,但由于半电波暗室的不规范和 EUT 反射引起相当大的变化,使方法本身的 准确度很低。因此应有一个声明: “所给出的不确定度不包括由于半电波暗室的不规范引入的影响或由于 EUT 反射使测得的电场强度发生的变化” 这样一个声明有助于阐明这些影响并没有含盖在规定的方法之中。 4 电快速瞬变脉冲群抗扰度 对电快速瞬变脉冲群测量不确定度的预测可参考静电放电(ESD)测试的实 例。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 27 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 5 浪涌抗扰度 对浪涌抗扰度测量不确定度的预测也可参考静电放电(ESD)测试的实例。 6 传导抗扰度 传导抗扰度测量分两种情况:第A种情况是已根据EN 61000-4-6中的CDN 法进行测量时采用;第 B 种情况是当根据 EN 61000-4-6 中第 7.3 节要求电流受 限制时采用。 设测量过程的数学模型为: 情况A:CBVL B=VRBMS B+VLBAW B+PBD B+PBAH B+MBVC B+MBAC B+RBS B+RBEUT B 情况B:MBIC B=SBA B+CBC B+MBCC B+MBCA B+RBS B+RBEUT 所用符号的说明见下表: 符号 量 单位 说明 CBVL B 传导感应电压电平 dBV 这是我们试图达到的电平-测量的等效值 (测得值)。 MBIC B 最大感应电流 dBmA 电流达到最大时的测量结果,即测得值 VBRMS B 有效值电压表 dB 输出射频电压电平的测量设备的技术指标 VLBAW B 电压电平可接受窗口 dB 通常是设定参数,即允许软件接受的、在校 准电平可接受窗口内的感应电压值。 PBD B 信号发生器漂移 dB 与信号发生器的输出电平及长期重复性有关 PBAH B 功率放大器谐波 dB 功率计或电压表读数中由放大器失真对不确 定度的贡献。 CBC B 电流线圈校准 dB 由电流线圈校准引入的贡献。校准结果用于 计算频谱分析仪上随感应电流变化的等效 dBμV 读数。 SBA B 频谱分析仪 dB 频谱分析仪绝对准确度及频率响应的贡献 MBVC B 电 压 表 到 耦 合 去 耦 网 络 (CDN)间的失配 dB 由于电压表连接到 CDN 输出端间失配 MBAC B 放 大 器 到 耦 合 去 耦 网 络 (CDN)间的失配 dB 由放大器连接到 CDN 输入端间失配 MBCC B 线圈到电缆间的失配 dB 由于线圈(电流探头)连接到电缆间失配 MBCA B 电缆到分析仪间的失配 dB 由于电缆连接到频谱分析仪间失配 RBS B 测量系统重复性 dB 由对一个稳定的被测件的一系列重复测量读 数的标准偏差确定。应包括正常检测中的所 有典型变动量 RBEUT B EUT 的重复性 dB 只有当测量结果接近允许极限时才需要考 虑,因为此时 EUT 的变化可能影响到合格判 定。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 28 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 情况 A-预先校准的传导场电平的不确定度评定 符号 不确定度来源 半宽 度值 a 概率 分布 k cBi B uBi B(y) uP2 PBi B(y) νBi 或νBeff B VBRMS B 有效值电压表 0.70 矩形 1.73 2 1 0.40 0.163 ∞ VLBAW B 电压电平可接 受窗口 0.50 矩形 1.73 2 1 0.29 0.083 ∞ PBD B 信号发生器 漂移 0.20 矩形 1.73 2 1 0.12 0.013 ∞ PBAH B 功率放大器 谐波 0.70 矩形 1.73 2 1 0.40 0.163 ∞ MBVC B 失配 -0.54 U 形 1.41 4 1 -0.38 0.144 ∞ RMS 电压表 =0.2 - CDN =0.3 - MBAC B 失配 -1.16 U 形 1.41 4 1 -0.82 0.673 ∞ 放大器 =0.5 - CDN+6dB 衰 减器 =0.3 - RBS B 测量系统 重复性 0.50 正态 1.00 0 1 0.50 0.250 9 RBEUT B EUT 的重复性 0.00 正态 1.00 0 1 0.00 0.000 uBc B(V) 合成标准不确 定度 正态 1.22dB 1.490 320 U(V) 扩展不确定度 正态 k=2.00 U=2.4dB νBeff B =320 在该项测试所依据的标准 EN61000-4-6 中,第 6.4.1 节规定了允许误差限 为±2dB 或 25%。在下面的举例中,考虑了不确定度 2.3dB 后测试电平应该提高, 以保证当遵循测试电平规范时,EUT 性能的任何变化都能被识别。 另外,制造商可以得益于以下观点:在测试规范中说明的任何测试电平的允 许误差限,只要增加不确定度与允许限的差值部分,就可能被用户接受,也就是 说,如下例中,只要增加 0.3dB,而不是增加 2.3dB。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 29 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 情况 B-监视线圈限制已预校准的传导电压电平时不确定度的评定 符号 不确定度来 源 半宽度值 a 概率 分布 k cBi B uBi B(y) uP2 PBi B(y) νBi 或νBeff B SBA B 频谱分析仪 1.50 矩形 1.73 2 1 0.87 0.750 ∞ CBC B 电流线圈校 准 1.00 正态 2.00 0 1 0.50 0.250 ∞ MBCC B 线圈和电缆 间失配 -0.26 U 形 1.41 4 1 -0.19 0.035 ∞ 线圈 =0.3 电缆 =0.1 MBCA B 电缆和分析 仪间的失配 -0.18 U 形 1.41 4 1 -0.12 0.015 ∞ 电缆 =0.1 分析仪 =0.2 RBS B 测量系统重 复性 0.50 正态 1.00 0 1 0.50 0.250 9 RBEUT B EUT 的重复 性 0.00 正态 1.00 0 1 0.00 0.000 uBc B(V) 合成标准不 确定度 正态 1.14dB 1.300 244 U(V) 扩展不确定 度 正态 k=2 U=2.3dB νBeff B =244 一旦计算得到了扩展不确定度,则可对标准规定的电平(如 3VBRMS B),给出 一个考虑了不确定度后提高了的测试电平。 标准规定的电压电平UB0 B 考虑了不确定度后的 测试电平 1V 1.31 V 3V 3.94 V 10V 13.14 V 规定电流(UB0 B/150) 应限制的极限电流 6.67mA 8.67 mA 20 mA 26.01 mA 60 mA 78.02 mA 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 30 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 注解:由上表可知:取扩展不确定度为 2.3 和 2.4 的平均值,得U=2.35dB, 相当于相对不确定度为UBr B=31%,则规定电平为 1 V时测试电平应提高到 1. 31V, 即 1 V(1+31%)=1. 31V。 电流的规定值为规定的电压电平除以 150Ω得到,应限制的极限电流应为电 流的规定值的(1+UBr B)倍。只有情况B才限制电流,所以U=2.3dB, 相当于UBr B=30%。 例如规定电流为 6.67mA时,极限电流应增加到:6.67mA(1+30%)=8.67 mA。 7 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度 测量不确定度的预测也可参考静电放电(ESD)测试的实例。 8 内部校准 要求实验室对所有内部校准的不确定度作出评定,其中插入损耗是一个共同 的内部校准项目,现以它为例: 插入损耗测量过程的数学模型为:IBL B=IBE B+CBE B+SEBM B+EDBM B+TBR B+RBS B+RBEUT B 符号 量 单位 说明 IBL B 插入损耗 dBμV 这是测量结果(测得值)。 IBE B 仪器误差 dB 是由于分析仪的垂直放大器引起的误差,低损 耗情况为 0.1dB,如果测量高损耗,指标为 0.1dB/10 dB。 CBE B 由失配引入的校准误差 dB 源和检测探头间的失配。 SEBM B 源与被测件间失配 dB 源和 EUT 输入端间的失配。 EDBM B 被测件与探测装置间失 配 dB EUT 输出端和网络分析仪检测端口或接收端口 间的失配。 TBR B 跟踪误差 dB 源和检测探头间通过低损耗 EUT 时的失配。如 果损耗大于 6 dB,失配与损耗不成对应关系。 RBS B 测量系统重复性 dB 由对一个稳定的被测件的一系列重复测量读数 的实验标准偏差确定,应包括正常检测中的所 有典型的变动性。由于这些测量是预先完成的, 不要除 n 。 RBEUT B 被测件的重复性 dB 只有当测量结果接近允许极限时才需要考虑, 因为此时,EUT 的变化可能影响到合格判定。 标准不确定度可由实验标准偏差除以 n 确定。 插入损耗测量时的不确定度预估 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 31 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 符号 不确定度来源 半宽度 a 概率 分布 k cBi B uBi B(y) uP2 PBi B(y) νBi 或νBeff B IBE B 仪器 误差 0.1000 矩形 1.732 1 0.06 0.003 ∞ CBE B 失配引起的校 准误差 -0.087 3 U 形 1.414 1 0.06 0.004 ∞ 源匹配 0.1 - 检测器 匹配 0.1 - SEBM B 源和 EUT 间失 配 -0.087 3 U 形 1.414 1 0.06 0.004 ∞ 源匹配 0.1 - EUT 匹 配 0.1 - EDBM B EUT 和检测器 间的失配 -0.087 3 U 形 1.414 1 0.06 ∞ EUT 匹 配 0.1 - 检测器 匹配 0.1 - TBR B 跟踪误差 0.0787 U 形 1.414 1 0.06 0.003 ∞ 源匹配 0.1 - 正向损 耗系数 0.95 - 反向损 耗系数 0.95 - 检测器 匹配 0.1 - RBS B 测量系统重复 性 0.0516 正态 1.000 1 0.05 0.003 9 RBEUT B EUT 的重复性 0.0408 正态 1.000 1 0.04 0.002 3 uBc B(IBL B) 合成标准不确定度 正态 0.15dB 0.022 287 U(IBL B) 扩展不确定度 k=2.00 U=0.30dB νBeff B =287 在这个例子中,是假设由电缆或其他被测件组成的测量系统中不使用转接器 的。如果使用 N 型转接器,则需要考虑由转接器的损耗和匹配状况引入的不确 定度。一般来说,在 1GHz 以下频率时,由于转接器引入的不确定度是很小的; 如果频率超过 1GHz,则应进一步进行比较严格的分析和评定。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施 CNAS-GL07:2006 第 32 页 共 32 页 2006 年 06 月 01 日发布 2006 年 07 月 01 日实施 附录 B 对数或线性量中不确定度的计算 C测试中许多测量的量是对数量,其不确定度用dB表示。测试的技术指标也 是以这种方式给出的,例如:dBBμV B。然而,另外一些测量的量是线性量,其不确 定度是用相对值表示的,例如n%。当进行不确定度合成时,计算得到的扩展不 确定度会因计算中使用对数还是使用线性不确定度而有差异。 线性还是用对数方式进行不确定度计算,取决于概率分布用那一方式表示更 好。如果不确定度的主要分量的贡献是用 dB 表示的,则其概率分布也只能按 dB 表示,则各不确定度分量贡献都保留为对数的函数,且合成不确定度的均方根值 按对数方式计算就更准确。同样,如果主要不确定度分量的贡献是以线性表示的, 则不确定度用线性量的贡献计算更准确。 当用一种简化了的公式计算不确定度时,灵敏系数均为 1。若用相对不确定 度,数学模型必须包含各项贡献的乘数或除数,在前面关于内部校准的举例中不 确定度预评估就是这样的一个例子。对对数形式的不确定度,简化数学模型必须 包含各项贡献的加或减,前面关于辐射抗扰度不确定度预评估举例就是一个这方 面的例子。 2015年06月01日 第一次修订 2015年06月01日 修订实施
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