电磁兼容检测中电缆非金属支撑物的影响
摘要：介绍了一篇文章，其以长线天线作为EUT研究了电缆不同非金属支撑物的影响，RE102测量中*大可产生约17dB的偏差，故在电磁兼容测试中需重视电缆5cm高非金属支撑物的布置，并尽可能选用介电常数小的非金属材料。
GJB151B-2013标准对EUT配置及EUT电缆敷设有详细规定，EUT配置及EUT电缆敷设对测量结果产生较大的影响，影响测量的准确性和一致性。其中电缆5cm高的非金属支撑物，GJB151B标准提了要求，即支撑物的介电常数应该尽量低。具体要求如下：
4.3.8.6.1 互连线和互连电缆
单根线应按实际安装中同样的方式组合成电缆。测试配置中互连电缆的总长度应与实际平台安装的长度一致（电缆长度超过10m时至少取10m长）。当电缆长度在安装中没有规定时，电缆应足够长以满足以下规定的条件。每根互连电缆至少2m（除非实际安装中的电缆长度比2m短）平行于配置前边界敷线，剩余电缆则按“Z”字型放置到测试配置中后部。当配置中使用的电缆不止一根时，则电缆按外皮间距2cm布置。对于使用接地平面的台式布置来说，离前边界*近的线缆应放置在接地平面前边10cm远的位置。所有电缆都应用非导电支撑物支撑，并位于接地平板上方5cm处。支撑物的介电常数应该尽量低。
4.3.8.6.2 输入（主）电源线
输入（主）电源是指由系统平台直接提供的电源。输入（主）电源线指直接与输入（主）电源连接的电源线。
2m长输入电源线（包括回线）应与试验配置前边沿平行，方式同互连线。每根输入电源线，包括回线都应连接到LISN上。在实际安装中与互连电缆捆扎在一起的电源线应从线束中分出，在屏蔽电缆的屏蔽层外暴露2m长后以*短距离连接到LISN。从EUT连接器到LISN的电源线总长度不应超过2.5m。所有电源线都在接地平板上方5cm处，支撑物的介电常数应该尽量低。如果电源线在实际安装中是双绞的，则它们在连接到LISN以前也应双绞。
针对不同介电常数非金属支撑物的影响，Osman Sen等人在“2016 Asia-Pacific InternationalSymposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC)”发表了论文《Influenceof dielectric support on military radiated emission tests above 30MHz》，采用CISPR25标准中的长线天线装置作为被测件，分别使用不同支撑物，按照RE102配置测量电场辐射发射强度的变化，不同支撑物的RE102测量值同没有支撑物（即空气介质，其介电常数为1）的测量值比较，计算偏差。
其中长线天线装置照片如图1所示。
图1 长线天线装置
而不同介电常数非金属支撑物的布置如图2所示，即下图的5cm高的非金属支撑物放入图1中间金属导体的下方。
图2 非金属支撑物布置图
其中不同介电常数非金属支撑物的具体参数及曲线编号如表1所示。
表1 不同非金属支撑物介电常数及编号
材料 | 介电常数@1kHz | 介电常数@2GHz | 曲线编号 |
空气 | 1.0 | 1.0 | |
木材 | 3.1 | 2.9 | S1 |
成形聚酰胺 | 4.1 | 3.1 | S2 |
泡沫橡胶 | 1.1 | S3 | |
类似泡沫塑料 | S4 | ||
发泡聚苯乙烯 | 1.2 | S5 |
其测试结果如图3、图4、图5、图6所示：
图3 不同介电常数非金属支撑物引起的偏差（30MHz~200MHz，垂直极化）
图4 不同介电常数非金属支撑物引起的偏差（30MHz~200MHz，水平极化）
图5 不同介电常数非金属支撑物引起的偏差（200MHz~1GHz，垂直极化）
图6 不同介电常数非金属支撑物引起的偏差（200MHz~1GMHz，水平极化）
从上面的四个图可知，泡沫橡胶、类似泡沫塑料、发泡聚苯乙烯非金属支撑物产生的偏差是比较小的，而木材、成形聚酰胺非金属支撑物产生的偏差是比较大的，在30MHz~200MHz频段垂直极化产生的*大偏差近9dB，在30MHz~200MHz频段水平极化产生的*大偏差约5dB；在200MHz~1000MHz频段，垂直极化产生的*大偏差近17dB，在30MHz~200MHz频段水平极化产生的*大偏差约9dB。
在测试中需重视电缆5cm高非金属支撑物的布置，并尽可能选用介电常数小的非金属材料。