1. 在测试中选择这些频率范围的天线
2. 宽度*长度的近似值
例如轮询烟火警报传感器,电力线载波时钟和手持射频无线电收发机(推荐一天作为测试的时间长度)
来自随机噪声的自然源的EMI,如大气和太阳辐射(推荐14天作为测试的时间长度)
来自设备正常操作的EMI(人为噪声),例如导管中电缆产生的辐射,电缆桥架和母线槽,电子功率供应,数字设备和电弧接点(推荐14天作为测试的时间长度)
为了描述一个所有这三种源都可能出现的设备环境,标准推荐监测时间长度为14天,一小时为内部抽样间隔,最小抽样长度为3分钟,每次抽样最少有11个数据点(或如果有分析仪的话采取扫频方式)以确保最小的统计置信水平。
尽管辐射测量设备的主要进步是在过去20年,传统的频谱监测设备的使用需要人为干预来监测参量和收集辐射数据。EPRI方案开发了一种新型的辐射测试系统,该系统可用于现场测试并减少了人对测试设备的干预。随着辐射测试设备性能的提高,抽样间隔,抽样长度和抽样数据点数目都能得到增加,而无需增加现场的人力。这些改进允许更短的监测时间长度,同时增加统计置信区间并允许审查人分析有可能显露环境中发射源重要信息的关键迹象。自动系统也包括选择指定频带扫描时间的特征,带宽和衰减(如果需要)
而且,由EPRI方案开发的先进的监测系统减少了进行一个EMC测试的成本,让使用者,制造商和可能对辐射敏感的设备的最终用户都能负担得起EMC测试。
天线选择
IEEE 473标准为电磁环境的EMC监测怎样选择和放置天线提供了详细的指导。它对表1所示的七种基本天线设计都进行了介绍。这七种天线都已用于辐射发射的现场测试。
环天线是列表中唯一一种测试磁场的天线。磁场天线一般都很小,易于在场地中移动。它们能放在开阔的场地里进行空间测试或置于腔体,光缆组件或机架表面附近以进行安装点测试。环天线能在测试的所有轴向上旋转。
设计用来测试电场的天线一般都很大,很难在场地中移动,特别是大天线会造成设施内人员和职工(如医院)的问题,在这些地方设备的壳体相隔很近,管道和钢梁从地板到天花板,从墙壁到墙壁,大块的电子机械可能安装在地板间的空隙处。如表1所示,除了盘锥天线,所有电场天线都有相当大的宽度和长度。盘锥天线很窄(12英寸)并可延伸到36英寸高(没有三脚架)。较大的电场天线尺寸使其很难在一个塞满设备,建筑系统和结构的区域内放置和旋转。而且,为了覆盖从30Hz到几个GHz的频率范围,如果像MIL-STD-461E和IEC61000一样将盘锥天线排除在列表之外就至少需要三个天线。特别是,使用盘锥天线后,能够测试很宽频带的电场(100Hz到1GHz)。
简单说一句,天线越大,在环境中使用就越困难,环境中的物体会干扰天线的放置,天线会看起来很突兀,大天线也不能旋转以便确定最大信号强度。在许多环境下,不能移动支撑结构来容纳更大的天线,而紧凑的空间妨碍安装大天线。天线不能移动会限制数据采集过程,并会减少收集到的有意义的数据数量。由于盘锥天线尺寸很小,频率范围很宽,它是在有限区域进行EMC监测的理想选择。
IEEE 473标准推荐在辐射源位置未知的情况下使用盘锥天线,这正是进行现场测试经常碰到的情况。即使几种类型的设备和机械都有产生潜在EMI问题的嫌疑,但通常在一个开阔区域或新设备的可能安装地点进行现场测试,并不是为了找出辐射源(除非审查人正试着确定产生EMI问题的辐射源)而是为了确定背景中辐射源的幅度和频率,这些辐射源可能会导致安装在该位置设备的EMI问题。因此,我们可以总结出最通用和有用的天线类型是盘锥天线。
盘锥天线

为了在一个有限空间内进行测试并最小化所需的天线数目,所选的盘锥天线频带越宽越好。盘锥天线在100Hz到几个GHz都可用。如图1所示,盘锥天线有两种基本类型。盘锥这个术语近似描述了天线的组成。分解开来,这个术语代表天线顶部的圆盘和天线元件(或元件)的锥形排列。左边的盘锥天线(图1)由排成锥形的辐条组成。有些盘锥天线含有由铜组成的实心锥体,如右边的图所示。
图2 安装于玻璃纤维三脚架上的辐条盘锥天线
图2显示了一个有限空间内的盘锥天线。在这篇文章所述的情况中,天线的锥体由16根辐条组成。圆锥和盘的角度使得天线有较大的频率范围。较大的频率范围使得频带之间的不连续性较小,进而使得不同波长之间有平滑的切换。由于盘锥天线提供了全向的探测模式,它不用旋转就可以探测到任何方向发出的信号。这些天线在主动和被动设计中都可以使用。由于一些噪声(辐射)分量可能需要放大,主动设计更适合用于现场测量。当现场没有120V电压源或者交流电源线不方便使用时,它们也同样可以使用电池模式。
重要的电磁环境
工业、商业、医疗或者数据中心环境经历过大量的电磁干扰问题,其中一些是由于传统的电磁干扰源,另外一些则是由于新的电磁干扰源。处理这些问题逼迫这些环境中的终端用户必须识别新的辐射类型,潜在的(和已知的)干扰源,以及新的电磁兼容方案的类型。需要识别的新电源,以及新的电子系统(这些环境中某些混合电子系统)和高速处理系统操作的涌现,使得电磁干扰问题的识别需求大大增加,包括:设备发生重大变化时,需要重新检测它们的电磁环境。评审这些新环境中的一些电磁干扰问题会发现,与数据中心机架上紧邻的设备所处环境下的电磁干扰有惊人的相似性和可比性。
为什么工业,商业和医疗环境中的电磁干扰问题会和数据中心这样发生重要数据处理的环境中的问题相关呢?由于技术的变化,电磁干扰首先发生在私有部门,它很少会导致重要的设备关机。在医疗行业中,医疗设备现在必须经过更加严格的电磁兼容辐射和隔离测试。设备连接广泛使用滤波器和屏蔽体来减少内部辐射,增加隔离效果以减小外部辐射。同样,电磁兼容审查者会在工业和医疗环境中进行一些现场测试,了解关于他们电磁环境的一些情况。一些测试会给出在某些电磁干扰可能出现的地方发生的问题。另外一些测试则在设备安装之前,给出这些安装会不会导致辐射超过特定的环境限制。这些方法并没有广泛应用于数据中心的服务器,路由器和监控设备。尽管集成滤波器和屏蔽体会阻止外部的辐射,并控制设备自身的辐射,安装现场的测试将会减少潜在的辐射。工业,商业和医疗环境中简化的电磁干扰检测程序也能帮助数据中心在安装新设备时分析电磁环境的特性。在数字设备安装位置的测试会提供比在整个环境中的普通测试更加充分的信息。这个方法将识别出辐射源,并给出在安装位置应进行的防止电磁干扰出现的措施。电磁兼容方案通常性价比更高,如果能将这些方案使用于靠近辐射源或者是被扰设备的地方效果会更好。