军标EMI测量不确定度评定中无需考虑脉冲重复频率响应的影响

摘要：军标EMI测量规定采用峰值检波器，在军标EMI测量不确定度评定中无需考虑脉冲重复频率响应的影响。

在测量不确定度的评定中，参考同行的经验是普遍的做法，军标测量不确定度评定中，也不例外。例如，GB/T 6113.402: 2018 《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-2 部分：不确定度、统计学和限值建模  测量设备和设施的不确定度》，CNAS-GL07: 2006 《电磁干扰测量中不确定度的评定指南》等。以GB/T6113.402:2018标准中200MHz～1GHz 频段的垂直极化辐射骚扰为例，其对接收机脉冲重复频率响应的影响分量，其值考虑的是±1.5dB，矩形分布，标准不确定度分量为0.87dB，如表1所示。然而，军标EMI测量不确定度评定中如果也参考这些标准考虑接收机脉冲重复频率响应的影响分量，那么就不合适了，人为地提高了测量不确定度，并且分量的大小还不小。商用标准一般采用的是准峰值检波，而军标EMI测量则规定采用峰值检波，峰值检波无需考虑脉冲重复频率响应的影响。

表1  标准不确定度一览表(200MHz~1GHz 频段的垂直极化辐射骚扰)

国家军用标准GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》4.3.10.1“检波器”条目中有描述：在整个频域发射和敏感度测试中都应使用峰值检波器。峰值检波器在接收机通带内检测调制包络的峰值。当具有其它检波方式的测量仪器（如示波器、非选频电压表或宽带场强计等）用于敏感度测试时，需对测试信号加以修正，以便将读数修正为调制包络峰值的等效均方根值。修正系数可以通过比较检波器对有和无调制情况下具有相同峰值电平信号的响应来确定。

接收机对脉冲、调制等信号，其各类检波器的响应是不一样的。峰值检波器可以检测信号包络的*大电平，峰值检波器的这种特性可以确保反映发射数据的*差情况。下图为峰值检波器对几种波形的输出情况，其输出结果都是一样的。

图1  峰值检波器响应示意图

下图为不同检波器和脉冲重复频率时显示的电平和峰值显示电平的相对值，由图可知，不同的重复频率，准峰值检波器、有效值检波器和平均值检波器其响应是不一样的，而对于峰值检波器而言，不管重复频率大小，其值都是一样的。

图2  不同检波器和脉冲重复频率时显示的电平和峰值显示电平的相对值

下面简单描述几个概念和不同检波器的特点：

(1) 充电时间常数

从恒定正弦波电压加到检波级的输入端瞬间起，到检波器的输出电压达到其终值的63%为止，其间所用的时间就是充电时间常数。

(2) 放电时间常数数

从移去加在检波级输人端的恒定正弦波电压的瞬间起，到检波器的输出电压降至其初始值的37%为止，其间所用的时间就是放电时间常数。

(3) 峰值检波器

峰值检波器的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值，当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。峰值检波的特点首先在军用设备的电磁发射试验中被优先采用，因为好多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作，而无需像音响设备那样讲究时间的积累。

(4) 平均值检波器

平均值检波器*大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量。

(5) 准峰值检波器

准峰值检波器的充放电时间常数介于平均值于峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。用准峰值检波方式进行测试的主要问题是测量时间长。