电场探头的速度与准确性

一些电场探头制造商反复强调速度，尽管速度在某些应用中可能是一个重要因素，但准确性始终是第一位的。在本文中，我们将一起探讨这个主题。

1电场探头的规格

电场探头有几个参数，如测量范围、频率范围、线性度、速度和各向同性(如前几篇文章所介绍)。在实践中，可以发现各向同性是整体测量不确定性的主要影响因素。该参数的影响可能非常大，甚至导致结果无法使用。这是一个非常重要的问题，因为电场探头是抗扰度测试所依赖的主要仪器且能测量辐射场的绝对值。它不仅用于进行 EMC 抗扰度测试，而且在 16 点 UFA 验证中用于验证电波暗室是否可用。需要注意的是，电场探头的精度以两种方式影响测试的准确度。

2为什么要追求速度?

为什么将速度作为一个重要参数提出来?这是一个很好的问题，因为每个测试频率通常需要 2 秒的停留时间，所以电波暗室中的 EMC 测量相对较慢。通常，每秒 50 个样本的电场探头测量速度是不会显著降低整体测量速度的。那为什么需要更快的速度呢?在军事、汽车或航空航天等一些应用中，需要使用Mode-stir或混响室。与电波暗室不同，Mode-stir和混响室的墙壁、天花板和地板没有被吸收器覆盖且没有均匀的区域。如果使用这种测试方法，将会有许多反射从室内的各个方向到达探头，所以需要电场探头进行快速的测量，以便在某个点建立稳定的平均场。因此在这种情况下，每秒高达 1,000 个样本的测量速度很常见。另一个应用是雷达脉冲的实时测量。在这些应用场景中，速度确实是一个重要因素。

3选择速度还是稳定性?

当人们不能相信结果时，快速的测量有什么用呢?当测量结果不可靠时，使用速度很高的探测也是没有用的。因此第一个重点应该是追求可靠和准确的结果，实现这一点后，我们可以再将研究重点转移到速度上。

一个例子

曾经有两个飞镖选手，第一位选手效率极高，能够在 5 秒内投出三支飞镖。不幸的是，投掷的飞镖全都没有击中目标。第二个选手的效率则要低得多，他用了 15 秒才投出三个飞镖但他投掷的三个都达到了目标。你会更喜欢哪位选手?答案很明显是第二位选手，因此先追求有效性，再追求效率，先确保准确性，再考虑速度。一旦达到准确的测量目标，就可以尝试提高效率，而不是把过程反过来。

虽然这听起来十分合乎逻辑，但是在 EMC 领域，研究焦点却似乎集中在速度上，而不是思考测量是否取得了准确的结果。尤其是电场探头，制造商自豪地展示了令人印象深刻的测量速度，但却未能正确指定各向同性表现，尽管该参数对测量精度具有决定性影响。下图清楚地揭露了这一点，在 50 V/m 场强下，不同制造商的电场探头在同一个电波暗室中产生的结果范围在 25 和 105 V/m 之间。

很明显在这些不准确的情况下进行的测量或 16 点 UFA 校准是没有意义的。即使是测量速度能够达到每秒数千次，但测量差值在这么宽的范围内波动，这时谁会在乎速度呢?

Mode-stir和测量雷达脉冲的用户会说速度对他们来说非常重要。虽然速度在这种情况下是一个重要因素，但问题是它会比准确性更重要吗?当然在Mode-stir场景中，反射起着重要的作用，而且一切都与反射有关，这给电场探头的各向同性表现带来了额外的压力。在这些场景中，不同场强的反射将同时从不同的角度到达探头。在这种情况下，探头的非各向同性表现会产生更不准确的结果!

对于雷达应用，速度是必需的，但各向同性也很重要。测量脉冲需要高速，但如果结果不准确，高速测量有什么意义?在Mode-stir测试和雷达应用中，必须在提高速度之前解决探头各向同性表现的问题。

4结论

在所有的环境中，无论是电波暗室还是混响室，电场探头的良好各向同性表现都是至关重要的。产生不可靠和不准确结果的高速探头是没有用的。我们可以得出结论，准确性总是先于速度。

　　审核编辑：汤梓红