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射頻電磁場輻射抗擾度試驗知識

現在無論生活亦或是工作環境中都充斥著大量不同頻率的電磁場,各個電子、電氣設備在同一空間中同時工作時,總會在它周圍產生一定強度的電磁場,比如電視發射臺、固定或移動式無線電發射臺以及各種工業輻射源產生的電磁場。

 在電磁場中運行的(醫療)設備會受到該電磁場的作用,從而可能影響設備的正常運行。心電監護設備的CAT顯示器過渡干擾,醫護人員難以判斷心率致使病人無法復蘇;移動電話對輸液泵、心臟除顫裝置產生的干擾,使其不能正常工作;受調頻電臺FM發射的干擾調制波的影響,擾亂了呼吸節律導致報警失靈;工頻磁場的影響使嬰兒培養箱中溫度不準確,導致新生兒死亡等等。

 而據國外權威機構發布的研究報告顯示,從1994年1月至2005年3月發生的550起不良事件中,73.6%懷疑是由電磁干擾引起的,而在這些可疑的不良事件中,死亡和致傷的比例達到了10.7%,每一起不良事件背后都可能是一個悲劇,一個破壞人身健康和家庭和睦的毀滅者,而更可怕的是,由電磁干擾引起的不良事件依然顯示出逐年遞增的趨勢,由此可見,研究電子、電氣設備的電磁兼容是多么的重要!

 也正是由于醫械的這樣一個特殊性,所以同樣的測試項可能等級相對其他類型產品會更嚴苛,YY 0505對射頻電磁場輻射抗擾度的等級要求是,在80 MHz~2.5 GHz頻率范圍內非生命支持設備或系統能承受3 V/m 的干擾場強,生命支持設備或系統更要達到10 V/m,試驗方法引用GB/17626.3。

 1.什么是輻射抗擾度

如果從頭看了本系列文章的話,相信這個問題已經難不倒你了,輻射發射試驗篇我們有講到輻射是能量以電磁波形式由源發射到空間的現象。雖然我們看不到摸不著,但就像空氣一樣,我們知道它是切實存在的,比如我們日常生活中經常說的手機輻射、電腦輻射等,那么通俗的講,輻射抗擾度就是電子、電氣設備或系統對這些輻射的抗干擾程度。

 2.輻射抗擾度試驗目的

如我們開篇所講,日常生活中,我們在使用手機、電視、電腦,聽歌(無線電臺)以及開車(汽車打火裝置)時都會產生輻射發射,我們關心在進行這些動作時會對EUT造成什么樣的影響,比如打電話時對病人使用的呼吸機會造成什么影響?其實這時手機和呼吸機之間已經在進行一場較量了。

于是我們通過測試設備將這些干擾模擬出來,再通過一定的輔助裝置和耦合部件施加到EUT上,通過一定的監測方式來判斷EUT所受影響,那么這也就是我們進行輻射抗擾度試驗的目的:通過試驗來評價電子、電氣設備或系統抵抗輻射干擾的能力。

 3.試驗設備及必備條件

根據GB17626.3標準要求,主要試驗設備有以下幾種:

(1)信號發生器:其主要指標是帶寬,帶調幅功能,能手動或自動掃描,掃描步長及掃描點上的駐留時間可設置,信號幅度能自動控制等。

具體要求如下:

完全符合GB/T17626.3 標準第6章的要求;

產生覆蓋頻率80MHz-2.5GHz的載波,以及覆蓋頻率0.1Hz-1KHz的正弦波幅度調制,調制深度應包括80%;

步長及駐留時間可設置。

(2)功率放大器:用于放大信號并提供驅動天線達到所需的場強水平的功率。在UFA中測得的功率放大器產生的各次諧波場強應比基波場強至少低6dB

具體要求如下:

完全符合GB/T17626.3 標準第6章的要求;

有效工作頻率覆蓋80MHz-2.5GHz頻率范圍:

在EUT處測得的場強不小于18V/m;

由于功率放大器所產生的諧波和畸變應比載波放大量小15dB。

(3)天線:能夠滿足頻率特性要求的雙錐、對數周期、喇叭或其他線性極化天線系統。

(4)場強探頭及場強儀:具體要求如下:

完全符合GB/T17626.3 標準第6章的要求;

具有X、Y、Z方向性:

場強監控頻率范圍覆蓋80MHz-2.5GHz;

場強不小于18V/m。

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