一种确定辐射安全裕度考查频点的方法

摘要

本发明公开了一种根据被试品自身辐射发射与背景环境电平，通过比较与插值来确定辐射安全裕度考查频点的方法。按照本发明方法选择的频点数要比被试品自身辐射发射的频点数少很多，而且频谱包络基本和被试品自身辐射发射的频谱包络一致，即对于关键频点基本上都不会出现遗漏现象，从而大大提高了测试效率和测试的准确性；另一方面，由于测试频点减少，带来测试时间的缩短，这对于测试设备和仪器，尤其像功放类使用寿命有限的设备也是一种保护。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据被试品自身辐射发射与背景环境电平，通过比较与插值来确定辐射安全裕度考查频点的方法，适用于电磁兼容辐射安全裕度测试。

背景技术

根据GJB1389A-2005《系统电磁兼容性要求》规定，安全裕度是指敏感度门限与环境中的实际干扰信号电平之间的相对数值之差，用dB表示。应根据系统工作性能的要求、系统硬件的不一致性以及验证系统设计要求时的不确定因素，确定安全裕度。安全裕度测试是系统级电磁兼容测试中的一个重要组成部分。

安全裕度测试包括辐射安全裕度和传导安全裕度。

辐射安全裕度测试一般分两个步骤:第一步，测试设备正常工作状态下，按照测试距离要求使用接收天线测量被试品自身辐射发射(参见图1所示)；第二步，通过辐射天线对被试品施加辐射场强干扰(参见图2所示)，要求在同一位置同一频点测得的辐射电场强度比被试品自身辐射发射强度高出规定的安全裕度值，此时被试品未出现敏感现象，则说明被试品在该频点满足规定的安全裕度要求，否则称被试品在该频点不满足规定的安全裕度要求。

在辐射安全裕度测试中，考查频点的选择是一个关键问题。现有的相关测试标准没有对测试频点做严格的规定，这给电磁兼容安全裕度测试的实施带来了一定的困难，如果按照辐射发射测试中的标准规定的频率步进测试，测试结果正确，但是由于频点非常多导致整个测试时间的加长，这一方面使得测试效率低下，也对功放等测试设备提出了要求；如果任意选择若干频点测试，可能会漏测许多关键频点，而且如果在没有测试到的频点正好不满足安全裕度的指标，测试的正确性和完整性就难以保证。如何合理选取测试频点，提高测试效率成为安全裕度测试的一个难点。

发明内容

本发明的目的是提出一种根据被试品自身辐射发射与背景环境电平，通过比较与插值来确定辐射安全裕度考查频点的方法。

本发明的确定辐射安全裕度考查频点的方法，其辐射安全裕度考查频点获取的步骤如下:

步骤101:被试品处于未工作状态下，获取背景环境电平N_辐射(f，u_0-E)；

对于辐射安全裕度，使用接收天线测量被试品所在测试区域的背景环境电平N_辐射(f，u_0-E)，测试频点数为n；f表示测试频率，单位为Hz；u_0-E表示背景环境电平电场强度，单位为dBμV/m；

步骤102:被试品处于工作状态下，获取被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)；

对于辐射安全裕度，按照测试距离要求使用接收天线测量被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)，测试频段和测试频点和步骤101相同；u_1-E表示在辐射安全裕度测试中的被试品自身辐射发射强度，单位为dBμV/m；

步骤103:获取差值Δ_E

依据步骤102中获得的u_1-E与步骤101中获得的u_0-E进行差值比较，得到辐射安全裕度测试中差值Δ_E；该Δ_E是被试品自身辐射发射强度高出背景环境电平的值；

步骤104:筛选考查频点f₁

根据设定的阈值α、以及步骤103中的Δ_E采用峰值检波方式进行筛选考查频点f₁；该f₁是从f中筛选的Δ_E高于α对应的峰值频点；f₁中的频率点数为m，且m≤n；

步骤105:计算插值频点f₂

利用步骤101中的n、步骤104中的m、缩比率β、步骤101中的测试频率f计算插值频点f₂；其中计算步骤为:

步骤151:计算步骤101中的n和步骤104中的m的比值r＝n/m，并取比值r的整数部分[r]；

步骤152:比较获得r的整数部分[r]与缩比率β之间的相对较小值min([r]，β)；

步骤153:依据min([r]，β)对f进行间隔选取得到插值频点f₂，频点间隔数为min([r]，β)；

步骤106:对步骤104中的f₁与步骤105中的f₂进行并集处理，得到初选频点f₃；

步骤107:相邻频点筛选

依据频率步进最小值γ对步骤106中的f₃进行相邻频点筛选，得到辐射安全裕度考查频点f₄。

本发明确定辐射安全裕度考查频点的方法的优点:按照本发明方法选择的频点数要比被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)的频点数少很多，而且频谱包络基本和被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)的频谱包络一致，即对于关键频点基本上都不会出现遗漏现象，从而大大提高了测试效率和测试的准确性；另一方面，由于测试频点减少，带来测试时间的缩短，这对于测试设备和仪器，尤其像功放类使用寿命有限的设备也是一种保护。

附图说明

图1是测试被试品的自身辐射发射的配置简示图。

图2是使用辐射天线对被试品施加辐射场强干扰的配置简示图。

图3是本发明确定辐射安全裕度考查频点的流程框图。

图4是实施例中背景环境电平频谱曲线。

图5是实施例中被试品自身辐射发射频谱曲线。

图6是实施例中筛选考查频点f₁对应的被试品自身辐射发射频谱曲线。

图7是实施例中插值频点f₂对应的被试品自身辐射发射频谱曲线。

图8是实施例中初选频点f₃对应的被试品自身辐射发射频谱曲线。

图9是实施例中辐射安全裕度考查频点f₄对应的被试品自身辐射发射频谱曲线。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

参见图3所示，本发明是一种根据被试品自身辐射发射与背景环境电平，通过比较与插值来确定辐射安全裕度考查频点的方法，其辐射安全裕度考查频点获取的步骤如下:

步骤101:被试品处于未工作状态下，获取背景环境电平N_辐射(f，u_0-E)；

对于辐射安全裕度，使用接收天线测量被试品所在测试区域的背景环境电平N_辐射(f，u_0-E)，测试频点数为n(n为大于1的自然数，为测试中选取的频点数，如500个测试点、2000个测试点)；f表示测试频率，单位为Hz；u_0-E表示背景环境电平电场强度，单位为dBμV/m；

步骤102:被试品处于工作状态下，获取被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)；

对于辐射安全裕度，按照测试距离要求使用接收天线测量被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)，测试频段和测试频点和步骤101相同；

u_1-E表示在辐射安全裕度测试中的被试品自身辐射发射强度，单位为dBμV/m；

步骤103:获取差值Δ_E

依据步骤102中获得的u_1-E与步骤101中获得的u_0-E进行差值比较，得到辐射安全裕度测试中差值Δ_E；该Δ_E是被试品自身辐射发射强度高出背景环境电平的值；

在本发明中，采用差值的方法可以有效地提取出被试品自身辐射发射强度较强的频点，这也是辐射安全裕度测试中重点考查的频点。比传统方法中无针对性的选取考查频点提高了效率，减少了整体测试时间。

步骤104:筛选考查频点f₁

根据设定的阈值α、以及步骤103中的Δ_E采用峰值检波方式进行筛选考查频点f₁；该f₁是从f中筛选的Δ_E高于α对应的峰值频点；

其中，f₁中的频率点数为m，且m≤n；

在本发明中，阈值α的取值决定了考查频点f₁的个数，α越大，f₁的频点个数越少。

步骤105:计算插值频点f₂

利用步骤101中的n、步骤104中的m、缩比率β、步骤101中的测试频率f计算插值频点f₂；其中计算步骤为:

步骤151:计算步骤101中的n和步骤104中的m的比值r＝n/m，并取比值r的整数部分[r]；

步骤152:比较获得r的整数部分[r]与缩比率β之间的相对较小值min([r]，β)；

步骤153:依据min([r]，β)对f进行间隔选取得到插值频点f₂，频点间隔数为min([r]，β)；

在本发明中，缩比率β的取值决定了插值频点f₂的个数，β越大，f₂的频点个数越少。

某些设备自身辐射发射强度较弱的频点也可能是敏感频点，为了保证辐射安全裕度测试的全面性，本发明采用插值的方法可以有效地弥补步骤103中确定的频点的不全面性这一不足，提高了测试的准确性。

步骤106:对步骤104中的f₁与步骤105中的f₂进行并集处理，得到初选频点f₃；

步骤107:相邻频点筛选

依据频率步进最小值γ对步骤106中的f₃进行相邻频点筛选，得到辐射安全裕度考查频点f₄。

在f₃中，若相邻两个频率步进小于γ时，则任意选取其中一个频率。频率步进最小值γ的取值决定了辐射安全裕度考查频点f₄的个数，γ越大，f₄的频点个数越少。

在本发明中，对相邻两个频点采用择一选取方式，可以避免相邻频点重复测试，减少了测试时间，提高了测试效率。

在本发明中，从以上描述可以看出，测试人员可以通过改变阈值α、缩比率β、频率步进最小值γ来改变辐射安全裕度考查频点f₄中的频点个数，当α、β、γ越大，选择的f₄中的频点数越少，从而在提高了测试效率和测试的准确性的同时也增加了自动测试的灵活性。

按照本发明方法选择的频点要比传统的步进方式选择的频点少很多，而且频谱包络基本和被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)的频谱包络一致，即对于关键频点基本上都不会出现遗漏现象，从而大大提高了测试效率和测试的准确性；另一方面，由于测试频点减少，带来测试时间的缩短，这对于测试设备和仪器，尤其像功放类使用寿命有限的设备也是一种保护。

实施例:

被试品为XX型号的航姿计算机，选择测试天线为双锥天线，型号为北京深航华界公司的BCA-9522。

下面是本发明一种确定辐射安全裕度考查频点的方法的具体实施步骤:

步骤101:被试品处于未工作状态下，获取背景环境电平N_辐射(f，u_0-E)；频谱曲线参见图4所示，测试频段30MHz～200MHz，测试频点数为n＝4500。

步骤102:被试品处于工作状态下，按照测试距离要求使用接收天线测量被试品自身辐射发射强度(参见图1所示)，获取被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)。测试频段和测试频点和步骤101相同，测试频谱曲线参见图5所示，

步骤103:获取差值Δ_E

依据步骤102中获得的u_1-E与步骤101中获得的u_0-E进行差值比较，得到辐射安全裕度测试中差值Δ_E；该Δ_E是被试品自身辐射发射强度高出背景环境电平的值；

步骤104:筛选考查频点f₁

设定阈值α＝15dB、对步骤103中的Δ_E采用峰值检波方式进行筛选，获得筛选考查频点f₁，参见图6所示；筛选考查频点f₁的频率点数为m＝572。

步骤105:计算插值频点f₂

利用步骤101中的n＝4500、步骤104中的m＝572、设置缩比率β＝8、步骤101中的测试频率f计算插值频点f₂，参见图7所示，f₂的频点数为643；其中计算步骤为:

步骤151:计算步骤101中的n＝4500和步骤104中的m＝572的比值r＝n/m，并取比值r的整数部分[r]＝[n/m]＝[4500/572]＝[7.867]＝7；

步骤152:比较获得r的整数部分[r]与缩比率β之间的相对较小值min([r]，β)＝7；

步骤153:对f进行间隔选取得到插值频点f₂，频点间隔数为7；

步骤106:对步骤104中的f₁与步骤105中的f₂进行并集处理，得到初选频点f₃，参见图8所示，f₃的频点数为1215；

步骤107:相邻频点筛选

设置频率步进最小值γ＝0.5％对步骤106中的f₃进行相邻频点筛选，得到辐射安全裕度考查频点f₄，参见图9所示，f₄的频点数为1068。

由此可见，按照本发明方法选择的频点数(参见图9所示)要比被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)的频点数(参见图5所示)少很多，而且频谱包络基本和被试品自身辐射发射E_辐射(f，u_1-E)的频谱包络一致，即对于关键频点基本上都不会出现遗漏现象，从而大大提高了测试效率和测试的准确性；另一方面，由于测试频点减少，带来测试时间的缩短，这对于测试设备和仪器，尤其像功放类使用寿命有限的设备也是一种保护。