Для испытаний ТС на устойчивость к радиочастотному полю рекомендуются следующие средства испытаний:
- безэховая камера, размеры которой должны обеспечить достаточную область однородного поля применительно к ИТС. Для подавления отражений в полубезэховых камерах могут быть применены дополнительные поглощающие материалы;
- помехоподавляющие фильтры, которые не должны вызывать резонансных явлений в соединительных линиях;
- генератор(ы) радиочастотных сигналов, обеспечивающий(е) перекрытие полосы частот, представляющей интерес, и амплитудную модуляцию сигнала синусоидальным напряжением частотой 1 кГц при глубине модуляции 80%. Генератор(ы) должен(ны) иметь возможность перестройки частоты в автоматическом режиме со скоростью не более 1,5·10
декад/с. В случае применения радиочастотных синтезаторов должна быть обеспечена программируемая шаговая перестройка частоты с установлением частотно-зависимого шага перестройки и возможностью задержки на каждой частоте. Генератор(ы) должен(ы) быть оборудован(ы) ручной перестройкой частоты и иметь возможность изменения амплитуды сигнала и глубины модуляции.
При необходимости для исключения воздействия гармоник радиочастотного сигнала на испытуемые радиоприемные устройства применяют фильтры низких частот или полосовые фильтры;
- усилители мощности, предназначенные для усиления радиочастотного сигнала (немодулированного и модулированного) и обеспечения создания излучающей антенной испытательного поля необходимой напряженности. Уровень гармоник, вносимых усилителем мощности, должен быть таким, чтобы на каждой частоте гармоники любой измеренный уровень напряженности поля в плоскости однородного поля был по крайней мере на 6 дБ ниже напряженности поля основной составляющей (см. приложение Г);
- излучающие антенны (см. приложение Б): биконические, логопериодические рупорные или другие антенны с линейной поляризацией, соответствующие требованиям к полосе частот испытаний;
- изотропную антенну (датчик) для измерения напряженности поля, включающую в себя усилитель и электронно-оптический преобразователь, обладающие достаточной устойчивостью к воздействию измеряемого поля, а также волоконно-оптическую линию для связи с индикатором, установленным вне безэховой камеры (при соответствующих экранировании и фильтрации может быть использована кабельная линия);
- вспомогательное оборудование для регистрации мощности сигнала, обеспечивающей создание испытательного поля заданной напряженности, и для управления созданием указанного поля в процессе испытаний. Особое внимание должно быть уделено обеспечению помехоустойчивости вспомогательного оборудования, применяемого при испытаниях.
Учитывая значительную напряженность генерируемого испытательного поля, испытания должны проводиться в экранированном помещении, с тем чтобы исключить помехи радиослужбам. Кроме того, экранированное помещение позволяет исключить влияние испытательного поля на вспомогательное оборудование, учитывая то, что большинство образцов оборудования для сбора, регистрации и отображения результатов измерений восприимчиво к внешнему полю, генерируемому в процессе испытаний на помехоустойчивость. Должны быть приняты меры по фильтрации кондуктивных помех в соединительных кабелях, входящих в экранированное помещение и выходящих из экранированного помещения.
Предпочтительная испытательная установка включает в себя экранированное помещение, внутренние поверхности которого покрыты радиопоглощающим материалом, размерами, позволяющими разместить ИТС и обеспечить соответствующее управление напряженностью испытательного поля. Целесообразно применять безэховые камеры или модифицированные полубезэховые камеры. В присоединенных дополнительных экранированных помещениях должно быть размещено оборудование, обеспечивающее генерирование высокочастотных сигналов, проведение измерений и контроль функционирования ИТС (см. рисунок 2).
Безэховые камеры менее эффективны на низких частотах. В связи с этим особое внимание должно быть уделено обеспечению однородности испытательного поля на низких частотах. Дополнительные рекомендации по использованию безэховых камер приведены в приложении В.
Цель калибровки заключается в том, чтобы однородность испытательного электромагнитного поля, воздействующего на ИТС, была достаточной для обеспечения достоверности результатов испытаний.
Настоящий стандарт основывается на применении концепции "плоскости однородного поля" (см. рисунки 3 и 4), которая представляет собой гипотетическую вертикальную плоскость, на которой отклонения напряженности испытательного электромагнитного поля от установленного значения находятся в заданных пределах.
При калибровке поля должна быть продемонстрирована способность испытательной установки и испытательного оборудования генерировать испытательное поле с установленной напряженностью в плоскости однородного поля. Одновременно получают совокупность значений параметров испытательного оборудования, позволяющих провести испытания ТС на помехоустойчивость. Калибровку считают действительной для ИТС всех видов, стороны которых, подвергаемые воздействию испытательного поля (включая соединительные кабели), могут быть полностью покрыты плоскостью однородного поля.
Калибровку испытательного поля проводят в отсутствие ИТС. Модуляцию сигнала в процессе калибровки не применяют, чтобы обеспечить правильные показания измерительной антенны (датчика). При калибровке определяют зависимость между напряженностью испытательного поля в плоскости однородного поля и мощностью сигнала, подаваемого на излучающую антенну. В процессе испытаний значение мощности сигнала, который должен быть подан на излучающую антенну на каждой частоте испытаний, рассчитывают с использованием этой зависимости и значений напряженности поля, соответствующих установленной степени жесткости испытаний. Калибровка поля действительна при условии идентичности параметров испытательной установки при калибровке поля и проведении испытаний ТС. Поэтому значения параметров испытательной установки (относящихся к излучающей антенне, усилителю, дополнительным поглощающим материалам, кабелям) должны быть зафиксированы. Важно зафиксировать точные положения излучающих антенн и кабелей (насколько это практически возможно). При проведении испытаний антенны и кабели должны быть размещены так же, как и при калибровке поля. Незначительные их смещения оказывают существенное влияние на испытательное поле.
Полная калибровка испытательного поля должна проводиться один раз в год, а также при каждом внесении изменений в конфигурацию безэховой камеры (перемещении радиопоглощающего материала, изменении состава оборудования и т. д.). Перед каждой группой испытаний необходимо проводить проверку калибровки испытательного поля (см. раздел 8).
Излучающую антенну размещают на таком расстоянии от ИТС, чтобы калибруемая плоскость однородного поля находилась в главном лепестке диаграммы направленности антенны. Антенна для измерения напряженности поля должна быть расположена на расстоянии не менее 1 м от излучающей антенны. Предпочтительное расстояние между излучающей антенной и плоскостью однородного поля должно быть 3 м. Это расстояние отсчитывают от центра биконической антенны, конца логопериодической антенны и плоскости раскрыва рупорной или волноводной антенны. Расстояние между излучающей антенной и плоскостью однородного поля должно быть указано в протоколе испытаний. В случае расхождений результатов испытаний, полученных при различных расстояниях между излучающей антенной и плоскостью однородного поля, преимущество имеют результаты испытаний, полученные при расстоянии 3 м.
Размеры плоскости однородного поля должны быть по меньшей мере 1,5х1,5 м, за исключением случаев, когда ИТС и соединительные кабели могут быть полностью "освещены" при использовании плоскости однородного поля меньших размеров. Минимальные размеры плоскости однородного поля должны быть 0,5х0,5 м.
Лицевая сторона ИТС, подвергаемого воздействию испытательного поля, должна совпадать с плоскостью однородного поля (см. рисунки 5 и 6). Учитывая невозможность создания однородного испытательного поля в непосредственной близости к пластине заземления, нижний край плоскости однородного поля должен находиться на высоте не менее 0,8 м над пластиной заземления. По возможности ИТС размещают на этой высоте.
Для установления жесткости испытаний в случае, если ИТС и соединительные кабели размещены не на высоте 0,8 м, а в непосредственной близости к пластине заземления, а также в случае, если размеры стороны ИТС превышают 1,5х1,5 м, напряженность испытательного поля должна быть дополнительно зафиксирована в четырех точках плоскости однородного поля: на высоте 0,4 м над пластиной заземления и в точках, совпадающих с максимальными высотой и поперечными размерами ИТС. Результаты дополнительных измерений указывают в протоколе испытаний.
Из-за отражений от пола в полубезэховой камере трудно установить однородное испытательное поле вблизи пластины заземления. Для решения этой проблемы размещают на пластине заземления дополнительный радиопоглощающий материал (см. рисунок 2).
Измерение напряженности поля в плоскости однородного поля проводят в точках измерительной сетки, разнесенных друг от друга на расстояние 0,5 м (см. рисунок 4, представляющий собой пример плоскости однородного поля размерами 1,5х1,5 м).
Испытательное поле считают однородным, если его напряженность, измеряемая в плоскости однородного поля для 75% поверхности (например в 12 точках измерения из 16 для плоскости однородного поля размерами 1,5х1,5 м), находится в пределах от 0 дБ до плюс 6 дБ от заданного значения. Для минимальных размеров плоскости однородного поля 0,5х0,5 м отклонения измеренной напряженности поля в четырех точках калибровочной сетки от заданной величины должны быть в указанных выше пределах.
Примечание - Для различных частот в пределах указанных отклонений могут находиться результаты измерений, полученные в различных точках измерительной сетки.
Отклонение от 0 дБ до плюс 6 дБ установлено с тем, чтобы напряженность поля не была ниже номинальной. Значение 6 дБ выбрано как минимально достижимое для практически применяемых средств испытаний.
На частотах испытаний менее 1 ГГц допускают отклонение более плюс 6 дБ, но не более плюс 10 дБ для 3% частот, проверяемых при испытаниях (отклонение менее 0 дБ не допускают). При этом значения отклонений должны быть отражены в протоколе испытаний. В случае расхождений результатов испытаний, полученных при различных отклонениях напряженности поля, преимущество имеют результаты испытаний, полученные при отклонениях от 0 дБ до плюс 6 дБ.
В случае если лицевая сторона ИТС, подвергаемая воздействию испытательного поля, имеет размеры более 1,5х1,5 м и метод полного облучения (см. 3.9) (предпочтительный метод облучения) не может быть применен из-за отсутствия плоскости однородного поля достаточных размеров, ИТС облучают в серии испытаний с применением метода частичного облучения.
Для применения метода частичного облучения:
- калибровку испытательного поля допускается проводить при различных положениях излучающей антенны с тем, чтобы обеспечить покрытие всей лицевой поверхности ИТС плоскостью однородного поля в серии испытаний. Испытания ИТС в этом случае следует проводить при последовательном расположении антенны в каждом из этих положений;
- ИТС допускается перемещать при испытаниях так, чтобы каждая часть его лицевой поверхности находилась в пределах плоскости однородного поля во время, как минимум, одного из испытаний.
Примечание - При размещении антенны в каждом из выбранных положений должна быть проведена полная калибровка испытательного поля.
Требования к плоскости однородного поля и применимости методов полного облучения, частичного облучения и независимых окон приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Требования к плоскости однородного поля и применимости методов полного облучения, частичного облучения и независимых окон
Частота испытаний |
Требования к размерам и калибровке плоскости однородного поля |
|
Лицевая сторона ИТС полностью покрыта плоскостью однородного поля (предпочтительный метод полного облучения) |
Лицевая сторона ИТС не покрыта полностью плоскостью однородного поля (альтернативные методы частичного облучения и независимых окон) |
|
Не более |
Минимальные размеры плоскости однородного поля должны быть 0,5х0,5 м. |
Применяется метод частичного облучения. |
Размеры плоскости однородного поля определяются числом точек калибровочной сетки, отстоящих друг от друга на 0,5 м (т. е. должны быть: 0,5х0,5 м; 0,5х1,0 м; 1,0х1,0 м и т. д.). |
Минимальные размеры плоскости однородного поля должны быть 1,5х1,5 м. |
|
Свыше |
Минимальные размеры плоскости однородного поля должны быть 0,5 х0,5 м. |
Применяются методы частичного облучения и независимых окон. |
Если в полосе частот от 1 до 6 ГГц требования к однородности испытательного поля, установленные в настоящем разделе, могут быть выполнены только на частотах не выше конкретной частоты, например если ширина диаграммы направленности излучающей антенны недостаточна для облучения всей поверхности ИТС, то для более высоких частот применяют метод независимых окон по приложению И.
Калибровку поля в безэховых и полубезэховых камерах следует проводить с помощью измерительной установки, приведенной на рисунке 7. Калибровку всегда следует проводить при немодулированной несущей для горизонтальной и вертикальной поляризаций испытательного поля в соответствии со значением шага изменения частоты, указанным в разделе 8. Значение напряженности поля при калибровке должно быть по крайней мере в 1,8 раза больше значения напряженности поля, которое будет воздействовать на ТС при проведении испытаний, чтобы обеспечить прохождение через усилители модулированного сигнала в отсутствие насыщения.
Если обозначить напряженность поля при калибровке через 
, то напряженность испытательного поля 
не должна превышать 
.
Примечание - Могут быть использованы другие методы предотвращения насыщения.
Ниже приведены два метода калибровки испытательного поля. Измерительная сетка, состоящая из 16 точек измерения (размеры плоскости однородного поля 1,5х1,5 м), рассмотрена в качестве примера. При правильном применении оба метода обеспечивают одинаковую однородность испытательного поля.
6.2.1 Метод калибровки при постоянной напряженности поля
Постоянную напряженность испытательного поля в плоскости однородного поля устанавливают с использованием калиброванной измерительной антенны (датчика) последовательно на каждой из частот в каждой из 16 точек измерительной сетки (см. рисунок 4), используя значение шага частоты, указанное в разделе 8, путем регулирования мощности сигнала, подаваемого на излучающую антенну.
Мощность сигнала, подаваемого на излучающую антенну, измеряют с помощью установки по рисунку 7. Калибровку проводят при горизонтальной и вертикальной поляризации испытательного поля. Значения подаваемой мощности, дБ(мВт), регистрируют в 16 точках измерения.
Процедура калибровки заключается в следующем:
а) антенну (датчик) для измерения напряженности поля размещают в одной из 16 точек измерительной сетки (см. рисунок 4) и устанавливают минимальную частоту испытательного сигнала в полосе частот, установленной для испытаний (например 80 МГц);
б) подают на излучающую антенну сигнал такой мощности, чтобы полученная напряженность поля была равна требуемой напряженности поля при калибровке .
Значение подаваемой мощности регистрируют;
в) увеличивают частоту испытательного сигнала генератора на 1% предыдущего значения частоты;
г) повторяют шаги по перечислениям б) и в) до тех пор, пока следующая частота не превысит верхнего значения полосы частот, установленной для испытаний. Затем повторяют процедуру шага по перечислению б) на частоте, равной верхнему значению полосы частот испытаний (например 1 ГГц);
д) повторяют шаги по перечислениям а)-г) для каждой из оставшихся 15 точек измерительной сетки.
На каждой частоте:
е) распределяют 16 значений подаваемой на антенну мощности в порядке возрастания;
ж) начиная с наибольшего значения подаваемой мощности проверяют, находятся ли отклонения одиннадцати меньших значений в пределах от минус 6 дБ до 0 дБ относительно наибольшего значения;
и) если отклонения не находятся в пределах от минус 6 дБ до 0 дБ относительно наибольшего значения, последовательно повторяют процедуру по перечислению ж), начиная со следующего уменьшенного значения подводимой мощности (следует иметь в виду, что для каждой частоты имеется четыре возможности проведения данной процедуры);
к) прекращают процедуру, если не менее 12 значений подводимой мощности находятся в пределах отклонений от минус 6 дБ до 0 дБ, и отмечают среди них максимальное значение мощности 
;
л) проверяют отсутствие насыщения усилителя мощности. Принимая значение равным 1,8 , проводят на каждой частоте измерений следующие действия:
1) уменьшают напряжение генератора сигналов на 5,1 дБ по сравнению со значением, при котором подаваемая мощность равна значению , отмеченному при проведении процедуры по перечислению к) (уменьшение на 5,1 дБ соответствует уменьшению в 1,8 раза);
2) записывают значение мощности, подаваемой на излучающую антенну при уменьшении выходного напряжения генератора сигналов на 5,1 дБ;
3) вычитают значение подаваемой мощности, определенное в соответствии с перечислением л), пункт 2), из значения . Если полученная разность находится в переделах от 3,1 до 5,1 дБ, считают, что насыщение усилителя мощности отсутствует. Если полученная разность менее 3,1 дБ, то усилитель находится в режиме насыщения и испытательная установка не пригодна для проведения испытаний.
Примечание - Если соотношение между напряженностью калиброванного поля и испытательного поля составляет 
(дБ), где 
, то при испытаниях на излучающую антенну должна подаваться мощность 
(дБ). Индексы 
и 
относятся к калибровке и испытаниям соответственно. При испытаниях сигнал модулируют в соответствии с разделом 8.
Пример калибровки при постоянной напряженности поля приведен в приложении Г, пункт Г.4
.1.
6.2.2 Метод калибровки при постоянной подводимой мощности
Напряженность однородного поля устанавливают и измеряют с использованием калиброванной антенны (датчика) последовательно на каждой частоте в каждой из 16 точек измерительной сетки (см. рисунок 4), используя значение шага частоты, указанное в разделе 8, путем регулировки подводимой к излучающей антенне мощности.
Подводимую мощность, необходимую для установления напряженности поля в начальной точке, измеряют в соответствии с рисунком 7 и ее значение регистрируют. То же значение подводимой мощности устанавливают для всех 16 точек. Полученные значения напряженности поля регистрируют в каждой из 16 точек.
Калибровку проводят при горизонтальной и вертикальной поляризации испытательного поля. Процедура калибровки заключается в следующем:
а) антенну (датчик) для измерения напряженности поля размещают в одной из 16 точек измерительной сетки (см. рисунок 4) и устанавливают минимальную частоту испытательного сигнала в полосе частот, установленной для испытаний (например 80 МГц);
б) подают на излучающую антенну сигнал такой мощности, чтобы полученная напряженность поля была равна требуемой при калибровке напряженности поля (следует иметь в виду, что при создании испытательного поля сигнал должен быть модулирован). Значения подводимой мощности и напряженности поля регистрируют;
в) увеличивают частоту испытательного сигнала генератора на 1% предыдущего значения частоты;
г) повторяют шаги по перечислениям б) и в) до тех пор, пока следующая частота не превысит верхнего значения полосы частот, установленной для испытания. Затем повторяют процедуру шага по перечислению б) на частоте, равной верхнему значению испытательной полосы частот (например 1 ГГц);
д) передвигают измерительную антенну (датчик) в другое положение измерительной сетки. Для каждой из частот, применяемых в шагах по перечислениям а)-г), подают на излучающую антенну сигнал, мощность которого была зарегистрирована в шаге по перечислению б). Значение напряженности поля при этой подводимой мощности регистрируют;
е) повторяют шаги по перечислению д) для каждой точки измерительной сетки.
На каждой частоте:
ж) распределяют 16 значений напряженности поля в порядке возрастания;
и) выбирают одно значение напряженности поля в качестве исходного и рассчитывают отклонения от этого исходного значения всех других значений в децибелах;
к) начиная с наименьшего значения напряженности поля проверяют, находятся ли отклонения одиннадцати больших значений в пределах от 0 дБ до плюс 6 дБ относительно наименьшего значения;
л) если отклонения не находятся в пределах от 0 дБ до плюс 6 дБ относительно наименьшего значения, последовательно повторяют процедуру по перечислению к), начиная со следующего увеличенного значения подводимой мощности (следует иметь в виду, что для каждой частоты имеется четыре возможности проведения данной процедуры);
м) прекращают процедуру, если не менее 12 значений напряженности поля находятся в пределах отклонений от 0 дБ до плюс 6 дБ, и отмечают позицию, соответствующую минимальному значению напряженности поля;
н) рассчитывают мощность подаваемого сигнала , необходимую для установления напряженности поля в позиции, установленной в соответствии с перечислением м).
п) проверяют отсутствие насыщения усилителя мощности. Принимая значение равным 1,8, проводят на каждой частоте измерений следующие действия:
1) уменьшают выходное напряжение генератора сигналов на 5,1 дБ в сравнении со значением, при котором подаваемая мощность равна значению , установленному в соответствии с перечислением н) (уменьшение на 5,1 дБ соответствует уменьшению в 1,8 раза);
2) записывают значение мощности, подаваемой на излучающую антенну при уменьшении выходного напряжения генератора сигналов, на 5,1 дБ;
3) вычитают значение подаваемой мощности, определенное в соответствии с перечислением п), пункт 2), из значения . Если полученная разность находится в пределах от 3,1 до 5,1 дБ, считают, что насыщение усилителя мощности отсутствует. Если полученная разность менее 3,1 дБ, то усилитель находится в режиме насыщения и испытательная установка не пригодна для проведения испытаний.
Примечание. Если соотношение между напряженностью калиброванного поля и испытательного поля составляет (дБ), где 
, то при испытаниях на излучающую антенну должна подаваться мощность 
(дБ). Индексы и относятся к калибровке и испытаниям соответственно. При испытаниях сигнал модулируют в соответствии с разделом 8.
Пример калибровки при постоянной напряженности поля приведен в приложении Г, пункт Г.4.2.