之前我們討論了典型的用于電磁兼容(EMC)、射頻(RF)輻射發(fā)射(RE)測(cè)試的天線(xiàn)，在這組天線(xiàn)中包括用于測(cè)量被測(cè)設(shè)備(Eut)發(fā)出的電場(chǎng)強(qiáng)度(E場(chǎng))的裝置。與這些類(lèi)型的天線(xiàn)相關(guān)的名稱(chēng)是有源桿天線(xiàn)/偶極子天線(xiàn)、雙錐天線(xiàn)、對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)和雙脊喇叭天線(xiàn)。
要求在30 MHz以下進(jìn)行RE測(cè)試和使用磁環(huán)天線(xiàn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括用于照明設(shè)備的CISPR 15和用于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備(ISM)的FCC第18部分。其他包括CISPR 11、CISPR 13、CISPR 14和CISPR 32。描述磁環(huán)天線(xiàn)結(jié)構(gòu)和正確使用的標(biāo)準(zhǔn)包括MIL-STD-461G、ANSI C63.4和EN 55015-1-1(a.k.a.)。(CISPR 16-1-1)。
對(duì)于任何EMC排放測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，從一個(gè)測(cè)試事件到另一個(gè)測(cè)試事件，甚至從一個(gè)測(cè)試站點(diǎn)到另一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的可重復(fù)性是一個(gè)主要問(wèn)題。在30 MHz以下進(jìn)行的射頻發(fā)射H場(chǎng)測(cè)量是在近場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行的.在這個(gè)射頻區(qū)，當(dāng)使用典型的電場(chǎng)測(cè)試測(cè)量天線(xiàn)時(shí)，反射、房間共振和其他金屬結(jié)構(gòu)鄰近效應(yīng)的后果占主導(dǎo)地位。當(dāng)使用磁環(huán)天線(xiàn)時(shí)，這些有害的影響被減少，并且測(cè)試的可重復(fù)性得到了改善。
在30 MHz以下測(cè)試時(shí)，除了提高測(cè)試重復(fù)性外，磁環(huán)天線(xiàn)的使用還比傳統(tǒng)的RE測(cè)試天線(xiàn)具有其他優(yōu)點(diǎn)。這包括使用簡(jiǎn)單和堅(jiān)固。磁環(huán)天線(xiàn)的環(huán)是簡(jiǎn)單地由一線(xiàn)圈線(xiàn)構(gòu)成。根據(jù)法拉第定律，當(dāng)磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)回路時(shí)，線(xiàn)圈在其終端產(chǎn)生與其射頻頻率有關(guān)的電壓。磁環(huán)天線(xiàn)的操作并沒(méi)有比這更簡(jiǎn)單，而且由于環(huán)形天線(xiàn)只是由一圈導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成，因此相對(duì)容易使它們免受典型EMC測(cè)試設(shè)備環(huán)境中每天遇到的顛簸和瘀傷的影響。
除了嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)使用磁環(huán)天線(xiàn)進(jìn)行符合性測(cè)試外，還可用于工程設(shè)計(jì)和預(yù)順應(yīng)性工作。屏蔽環(huán)形天線(xiàn)探頭可以很容易地在室內(nèi)建造.通過(guò)使環(huán)路物理上很小，并通過(guò)將環(huán)路的平面定位到要測(cè)量的場(chǎng)，可以很容易地檢測(cè)到靠近RF噪聲源的局部場(chǎng)，例如外殼、接縫、孔、電纜、元件和印刷電路板痕跡。
例如，在外殼的接縫或孔周?chē)母呱漕l泄漏表明有缺陷的接頭或太高的屏蔽轉(zhuǎn)移阻抗。通過(guò)知道射頻噪音區(qū)域在哪里，設(shè)計(jì)師更好地準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)一個(gè)更安靜的解決方案，以滿(mǎn)足完全符合射頻排放標(biāo)準(zhǔn)。美麗的是，所有這些信息可以輕松、快速地在您的辦公室或?qū)嶒?yàn)室的安靜區(qū)域獲得，甚至無(wú)需使用復(fù)雜而昂貴的完全遵從性測(cè)試設(shè)置。
但也不全是好事。利用磁環(huán)天線(xiàn)進(jìn)行稀土測(cè)量存在一些缺點(diǎn)。用于測(cè)量來(lái)自環(huán)路天線(xiàn)端子的電壓的儀器通常具有50?的輸入阻抗。在環(huán)形天線(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的線(xiàn)圈可以有一個(gè)低得多的阻抗，這取決于所測(cè)量的頻率。環(huán)路天線(xiàn)和測(cè)量裝置之間可能發(fā)生不匹配，導(dǎo)致測(cè)量讀數(shù)不準(zhǔn)確。一些無(wú)源環(huán)路天線(xiàn)允許手動(dòng)選擇不同數(shù)量的線(xiàn)圈，這些線(xiàn)圈在特定頻帶寬度上提供正確的阻抗。這進(jìn)一步的缺點(diǎn)是不允許測(cè)試自動(dòng)化，因?yàn)樾枰謩?dòng)干預(yù)。
其他類(lèi)型的環(huán)路天線(xiàn)被認(rèn)為是“有源的”，并包含一個(gè)低阻抗前置放大器(前置放大器*)在前端。前置放大器使環(huán)路的頻率響應(yīng)變平，并將其輸出與測(cè)量?jī)x器50?輸入的頻率響應(yīng)相匹配。使用前置放大器的一個(gè)缺點(diǎn)是，如果存在大信號(hào)，它們就會(huì)飽和。
ANSI C63.4等標(biāo)準(zhǔn)要求某種形式的過(guò)載指示，有源環(huán)路天線(xiàn)的另一個(gè)缺點(diǎn)是前置放大器需要某種形式的功率，如果前置電源是通過(guò)電池供電的，那么明智的做法是確保它的安培小時(shí)等級(jí)提供一個(gè)足夠長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)，以滿(mǎn)足單個(gè)測(cè)試需求和/或第二個(gè)天線(xiàn)作為備份，以防第一個(gè)天線(xiàn)耗盡電源。