传导抗扰度测量不确定度评定

巨欢，徐晓

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710119）

引言

传导抗扰度测量是电磁兼容测试中极为重要的一项测试内容，用来评估电子设备的抗扰度指标。由于其测试是多次重复的试验过程，测试本身就具有很多的不确定性。这就很容易对实验结果的不确定性和可靠性提出质疑，怎样提高和保证测试结果的可信度，即测试系统及测试结果的不确定度分析，也是电磁兼容测试中的重要研究内容。

在一个完整的测试过程中，引起测量不确定度的因素有很多，测量系统不只限于测量仪器和测量设备，还包括测量操作程序、人员、环境及软件等要素的综合。本文结合我公司电磁兼容实验室现有设备和测量条件，对传导抗扰度—BCI法的测量不确定度进行系统的分析，以达到为用户提供

1 测量配置和方法

按照标准 ISO 11452-4:2011中规定的试验方法进行测量，传导抗扰—BCI法的测试系统布置图如图1所示，其测量频率范围为 1MHz～400MHz，在半电波暗室中进行。在测量前需对系统进行预校准，系统框图如图2所示。

图1 测试系统布置框图

图2 预校准系统布置框图

2 建立数学模型

预校准过程的数学模型为：

测量过程的数学模型为：

MIC：最大感应电流，dBμA

SA：功率探头读数，dBμA

MC：校准夹具插入损耗，dB

CC：监测探头转移阻抗，dB

δMT：20dB衰减器的修正值，dB

δLC1：电缆1衰减的修正值，dB

δLC2：电缆2衰减的修正值，dB

δM1：校准夹具到电缆间失配误差的修正值，dB

δM2：监测探头到电缆间失配误差的修正值，dB

δM：功率探头到电缆间失配误差的修正值，dB

RC：电流可接受窗口，dB

3 测量结果的不确定度分量的评定

3.1 功率探头引入的不确定度u(SA)

功率探头读数引入的不确定度主要由其校准因子带来，不确定度由校准报告可获得U=0.27dB，服从正态分布（k=2），其标准不确定度：

3.2 校准夹具引入的不确定度u(MC)

校准夹具插入损耗引入的不确定度由其校准报告获得U=0.20dB，服从正态分布（k=2），其标准不确定度：

3.3 监测探头引入的不确定度u(CC)

监测探头转移阻抗引入的不确定度由其校准报告获得U=1.0dB，服从正态分布（k=2），其标准不确定度：

3.4 衰减器引入的不确定度u(MT)

20dB衰减器修正值的不确定度由其校准报告获得U=0.45dB，服从正态分布（k=2），其标准不确定度：

3.5 电缆引入的不确定度 u(δLC1)和 u(δLC2)

电缆衰减修正值的不确定度由制造厂商获得U=0.25dB，服从正态分布（k=2）, 其标准不确定度：

3.6 校准夹具到电缆间失配误差引入的不确定度u(δM1)

3.7 监测探头到电缆间失配误差引入的不确定度u(δM2)

3.8 功率探头到电缆间失配误差引入的不确定度u(δM)

3.9 电流可接受窗口引入的不确定度u(RC)

通常是设定参数，即允许软件接收的感应电流的波动值，U=+0.3/-0dB，服从矩形分布，其标准不确定度：

4 合成标准不确定度评定

预校准过程的合成标准不确定度计算如下：

测试过程的合成标准不确定度计算如下：

5 扩展不确定度

取包含因子 k=2，其置信概率近似为 95%，1MHz～400MHz传导抗扰-BCI法预校准过程的扩展不确度为：

测量过程的扩展不确定度为：

6 测量应用

根据测量不确定度及标准限值电流值，可估算出考虑测量不确定度后提高了的测试电流。取UIC=1.26dB，即相对扩展不确定度Ur=16%，规定限值为100mA时测试电流应该为100mA（1+16%）=116mA。

表1

对于标准中常见的各等级限值电流，给出一个考虑了不确定度后提高的限值电流，如表1所示。

7 结论

本文结合电磁兼容测试系统，对传导抗扰度—BCI法的测量不确定度进行了推导，有助于对测量结果的判定。同时可以看出测量不确定度的必要性，因此电磁兼容设备要定期计量检定，实验室经常进行自我校验，提高测量系统的有效性。

[1] JJF 1059.1-2012,测量不确定度评定与表示.

[2] CNAS-GL07:2006,电磁干扰测量中不确定度的评定指南.

[3] ISO 11452-4:2011《Road vehicles-Component test methods for elec-trical disturbances from narrowband radiated electromagnetic ene-rgy-Part 4: Bulk current injection(BCI)》.

[4] CISPR16-2-4:2011,Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods-Part 4-2:Uncertainties,statistics and limit modeling–Measurement instrumentation uncertainty.