EMC辐射测试中，一致性分析是一个很困难的任务

EMC辐射测试中，比对测试一致性是非常令工程师头痛的，特别是近场辐射场强测试，保证测试一致性是一个困难的任务。

本文简述单极杆天线测试中保证测试一致性的因素及方法。

一致性分析

军标和民标EMC都有单极杆天线的应用，但其使用和设置方法不同，测试数据会有较大差别。

军标GJB151B中，天线杆长1040mm，参考地网600mm *600mm，试验中天线杆中点距离参考地面1200mm，地网与参考地没有金属搭接；

民标车船EMI测试标准GB/T18655和GB/T6113.104规定，天线杆长1000mm，参考地网600mm *600mm，试验中天线参考地网下表面距离参考地面900（+10/-20）mm，地网与参考地全宽度金属搭接。

CST仿真长天线法

设置接收天线振子杆长1000mm，参考地网600mm *600mm，振子与地网接口作为波导port2；设置辐射体水平长天线，线长500mm，直径4mm，高度50mm，其一端接50Ω负载，另一端作为激励端口port1。

改变辐射天线高度（与参考地平面和杆天线相对位置），由50mm抬升至500mm，S21提高16dB。

仿真参考测量法

设置接收天线振子杆长1000mm，参考地网600mm *600mm，振子与地网接口作为波导port2；辐射体设置为垂直极化单极天线，高度200mm，直径8mm，振子与地网接口作为波导端口port1。

改变辐射天线高度（与参考地平面和杆天线相对位置，杆长200mm不变），由0mm抬升至200mm，S21提高10.5dB。

一致性影响因素汇总

结合标准中的注意事项，总结影响测试一致性的因素：

测试中需要使用准确的天线系数；

如果采用标准方法测得天线系数与天线原始数据一致，则天线满足要求，符合一致性；

辐射体与接收天线的相对位置必须一致，相对高度变化20cm，测试值变化~10dB；

测试电缆需要最短距离接地，且需每隔20cm加装铁氧体环，用来避免等效电容的变化以及谐振；

测试天线和DUT位置按标准需一致，且距离其它导体1m以上；

参考地网尺寸与参考地搭接方式按标准需一致；

测试电缆外导体与接地板之间的等效耦合电容，以及地网间搭接板的等效耦合电容，搭接板存在与否，影响测试结果的一致性；

测试场地也会影响一致性。参考GBT18655附录中的暗室校验方法进行比对测试，还需要注意搭接金属板以及未接磁环造成的谐振，通常处于20~30MHz之间，在谐振情况下，不同型号的天线可能产生10~20dB偏差。

单极杆天线的天线系数

天线系数的测量是用等效电容替代天线杆作为虚拟参数进行测试的，测试中注意同轴电缆外导体不要靠近地网，避免影响测试结果。

可参照以下标准进行天线系数测试：

民标GBT6113.104

军标GJB8815

军标GJBJ5410

军标GJB151B

美军标MIL-STD-416G

IEEE ANSI C63.5

IEEE STD 291

民标测试T型网络按照上图，计算公式如下：

天线系数Fa=Vd – VL – Ch

Vd – 信号电平；

VL – 经过被测匹配网络测量电平；

Ch – 有效高度修正因子（-6dB）

军标测试T型网络按照上图，计算公式如下：

天线系数AF=U1-U2+K

信号输入端口1

U1：端口2电平；

U2：端口3连接被测匹配网络输出；

K： 11dB