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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李書任
研究生(外文):Shu-Jen Lee
論文名稱:電波暗室不確定因子對電磁干擾量測的影響
論文名稱(外文):The Influence of Chamber Uncertain Factors for EMI Measurement
指導教授:李永勳
指導教授(外文):Yuang-Shung Lee
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
系所名稱:電子工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:電磁干擾標準差不確定因子Electromagnetic interferencestandard deviationuncertainty factor
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本論文研究EMI實驗室電波暗室量測不確定因子對電磁干擾量測的影響,包括頻譜分析儀的解析頻寬、視訊頻寬及掃描時間,與不同測試程序產生的標準差不確定度對量測的影響。並比較標準輻射源充電模式和正常模式下發射的電磁輻射量的差異。分析外接的電源供應器在3M的電波暗室因不同的擺放位置,所產生的量測誤差,本文以CISPR 16-4-2及ISO GUM內規範的量測不確定度條件為基礎,嘗試找出規範之外會影響EMI測試的不確定因子,利用實驗量測得到不確定因子的標準差統計數據,並做理想化及規則化。分析實驗室常用的儀器設定模式及測試程序,提出測試誤差數據比較,證明每一個不確定因子的重要性。透過分析得到本實驗室量測的最佳化方法,分別為儀器設定模式為模式二(RBW300k VBW300k SWT 100ms)及模式五(RBW100k VBW 1000k SWT 300ms) 。建議實驗室若要使測試結果更嚴謹,需依標準測試程序來測試,並在產品設計上若有充電功能時需考慮以充電模式測試。同時也考慮外接式電源供應器在天線極化方向不同時的擺放位置,來提高測試精確度。希望藉由量測不確定因子的實驗架構的分析,提醒實驗室不可忽視法規之外的不確定因素,實際找出造成量測誤差的不確定因子,做為未來提高測試精確度和測試品質的參考。
A testing uncertainty of the EMI laboratory is presented in the paper. The different setting factors of spectrum analyzers including spectrum bandwidth and sweep time, and the different testing procedures was all considered in this work, It composes of research for EMI deviation of the site source on fully charging (normal) mode and charging mode, and the EMI influence on the EUT position changing while the EUT was a notebook adaptor testing at a 3m chamber for radiated emission measurement. Base on CISPR 16-4-2 and ISO GUM uncertainty condition, this paper is trying to find out those uncertainty factors that out of range of the normal norm while may effect on EMI test results. Making use of uncertainty factors standard deviation of statistic data then transferred to idealization and regularization. Analyzing labs always using instruments setting mode and test procedure to compare deviation data and further to prove that’s important factors for one of each uncertainty. Through this analyzing and get best solution for Lab’s measurement methods are Instrument setting mode II and mode IX. Suggest laboratory compliance test to take sticker result is to follow norm test procedure. From view point of product design, considered charging mode for compliance test if charging function is available Furthermore, considered extra power supply various positions to increase measurements and accuracy of different antenna directions. Sincerely hope by means of measurement for uncertainty factor and lab’s analyzing to remind that laboratory un-neglected factor is those which out of norm range of uncertainties. Hunt out those uncertainty factors of measurement. Deviation as a reference quality base to advance measurement accuracy.
目錄

頁次
中文摘要………………………….……………………………………………………...i
英文摘要………………………………………………….……………………………..ii
誌謝………………………………………………………………………………….…iii
目錄 ………………………………………………………………………………….…iv
表目錄…………………………………………………………………………….…..vi
圖目錄……………………………………………………………………………….vii
符號說明…………………………………………………………………………..…ix
第一章 緒論…………………………………………………………………………1
1.1 簡介..…………………………………………………………..…………1
1.2 研究動機與目的……………..……………..…………..……………….1
1.3 論文架構…………..…………………...…………..……………….….2
第二章 量測不確定度理論說明…………………………………………………3
2.1 簡介………………………………..………………………..…………3
2. 2量測誤差的說明與處理……………..…………..…………..……………….3
2.3量測不確定度的評估方式………………………….………………4
2.4量測不確定度的觀念……………………………….………………5
2.5量測不確定度系統流程圖…………………..……..………………5
2.6一般原則……………..………………….……….…………………6
2.6.1 A類不確定度定義……………………………………………..…7
2.6.2 B類不確定度定義……………………………………….……..8
2.6.2.1矩形分佈的標準不確定度………………………….……..9
2.6.2.2三角形分佈的標準不確定度……………………….……..9
2.6.2.3 U形分佈的標準不確定度……………………….……..10
2.6.3組合標準不確定度的評估……………………………….……..11
2.6.4擴充不確定度的評估…………………………………….……..11
2.6.5對不確定度符合測試的結果的說明…………………….……..11
2.7本章結論……………………………………………………………13
第三章 不確定因子輻射量測實驗架構………………………………………15
3.1 簡介…………………………………………………………………….15
3.2資訊技術產品輻射性電磁干擾規範…………………………………….15
3.3 測試儀器設備…………………………………………………………16
3.4 實驗設置……………………………………………..…………….…17
3.5 量測模式……………………………………………..…………………17
3.6 量測程序……………………………………………..………………17
3.7 本章結論………………………………………………………………20
第四章 電波暗室不確定因子測試誤差分析……………….………………21
4.1簡介…………………………………………………………………..21
4.2頻譜分析儀解析頻寬不確定因子量測誤差分析.…. ……….………21
4.3頻譜分析儀掃瞄時間不確定因子量測誤差分析……………………25
4.4電磁干擾實驗室天線高度及測試程序不確定因子誤差分析……32
4.5標準輻射源不同測試模式不確定因子量測誤差………………..…39
4.6外掛電源供應器擺設位置不確定因子量測誤差………………..…43
4.7電磁干擾量測不確定因子的誤差因素………….………………51
4.8 本章結論……………………………………..……………..………51
第五章 結論與未來研究方向……………………………...……………………53
5.1結論………………………………………..………………………..53
5.2未來研究方向. …………………………………………..………53
參考文獻…………………………………………………………..………………..54
作者簡歷…………………………………………………………………………..57








表目錄

頁次
表2.1量測不確定度分配類型……………………………………………………11
表3.1 CISPR 22、CNS 13438輻射限度值……………………………………16
表3.2 FCC Part 15輻射限度值………………………………………………16
表3.3輻射測試儀器設備規格…………………………………………………16
表3.4頻譜分析儀不確定因子模式一覽表……………………………………17
表4.1頻譜分析儀解析頻寬不確定因子低頻量測分量表(天線垂直極化)……23
表4.2頻譜分析儀解析頻寬不確定因子低頻量測分量表(天線水平極化)……24
表4.3頻譜分析儀掃描時間不確定因子低頻量測分量表(天線垂直極化)……28
表4.4頻譜分析儀掃描時間不確定因子高頻量測分量表(天線垂直極化)……29
表4.5頻譜分析儀掃描時間不確定因子低頻量測分量表(天線水平極化)……30
表4.6頻譜分析儀掃描時間不確定因子高頻量測分量表(天線水平極化)……31
表4.7接收天線高度不確定因子量測數據表(天線水平極化)…………………34
表4.8接收天線高度不確定因子量測數據表(天線垂直極化)…………………35
表4.9接收天線高度不確定因子對網路產品量測數據表(天線水平極化)……36
表 4.10接收天線高度不確定因子對網路產品量測數據表(天線垂直極化)……36
表4.11不同測試程序不確定度分量表(天線水平極化)…………………………37
表4.12不同測試程序不確定度分量表(天線垂直極化) …………………………38
表4.13輻射源待機電壓、電流與輻射測試值(天線水平極化)…………………40
表4.14輻射源待機電壓、電流與輻射測試值(天線垂直極化)…………………40
表4.15輻射源充電與發射輻射值量測誤差(天線垂直極化)……………………41
表4.16輻射源充電與發射輻射值量測誤差(天線水平極化)……………………42
表4.17外接電源供應器測試位置不同輻射值差異(天線水平極化)……………48
表4.18外接電源供應器測試位置不同輻射值差異(天線垂直極化)……………49




圖 目 錄

頁次
圖2.1 量測不確定度計算流程圖………………………………………………6
圖2.2 常態分佈機率分布圖……………………………………………………7
圖2.3 矩形機率分佈圖……………………………………………………………9
圖2.4 三角機率分佈圖……………………………………………………………9
圖2.5 U型機率分佈圖…………………………………………………………10
圖2.6 說明不確定度符合測試的結果…………………………………………12
圖3.1 電波暗室的實驗量測的設置圖……………………………………………18
圖3.2 標準輻射源輻射量測圖(天線水平極化)…………………………………19
圖3.3 標準輻射源輻射量測圖(天線垂直極化)…………………………………19
圖4.1頻譜分析儀解析頻寬不確定因子低頻量測曲線圖(天線垂直極化)25
圖4.2頻譜分析儀解析頻寬不確定因子低頻量測曲線圖(天線水平極化)25
圖4.3頻譜分析儀掃描時間不確定因子低頻量測曲線圖(天線垂直極化)29
圖4.4頻譜分析儀掃描時間不確定因子高頻量測曲線圖(天線垂直極化)29
圖4.5頻譜分析儀掃描時間不確定因子低頻量測曲線圖(天線水平極化)31
圖4.6頻譜分析儀掃描時間不確定因子高頻量測曲線圖(天線水平極化)31
圖4.7偶極天線電波傳遞示意圖……………………………………………33
圖4.8接收天線高度不確定因子量測曲線圖(天線水平極化)…………34
圖4.9接收天線高度不確定因子量測曲線圖(天線垂直極化)……………35
圖4.10不同測試程序不確定因子曲線圖(天線水平極化)………………………38
圖4.11不同測試程序不確定因子曲線圖(天線水平極化)………………………39
圖4.12輻射源充電與發射輻射值量測誤差曲線圖(天線垂直極化)……………41
圖4.13輻射源充電與發射輻射值量測誤差曲線圖(天線水平極化)……………42
圖4.14輻射源充電與發射狀況模擬圖……………………………………………43
圖4.15外接電源供應器擺放測試桌上低頻輻射量測值(天線水平極化)………44
圖4.16外接電源供應器擺放測試桌上高頻輻射量測值(天線水平極化)………45
圖4.17外接電源供應器擺放測試桌下低頻輻射量測值(天線水平極化)………45
圖4.18外接電源供應器擺放測試桌下高頻輻射量測值(天線水平極化)………46
圖4.19外接電源供應器擺放測試桌上低頻輻射量測值(天線垂直極化)…………46
圖4.20外接電源供應器擺放測試桌上高頻輻射量測值(天線垂直極化)…………47
圖4.21外接電源供應器擺放測試桌下低頻輻射量測值(天線垂直極化)…………47
圖4.22外接電源供應器擺放測試桌下高頻輻射量測值(天線垂直極化)…………48
圖4.23資訊類法規要求產品擺設方法………………………………………………49
圖4.24外接電源供應器擺放於測試桌上實際圖……………………………………50
圖4.25外接電源供應器擺放於測試桌上實際圖……………………………………50
圖4.26電磁干擾量測誤差原因魚骨圖………………………………………………51

符 號 說 明
Y: 受測量
y: 受測量之估計值
A類標準不確定度
B類標準不確定度
組合標準不確定度
相對組合標準不確定度
U 擴充不確定度
相對擴充不確定度
V 自由度
有效自由度
K 擴充係數
P 信賴水準
參考文獻

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