В настоящее время в диапазоне частот от 9 кГц до 2 ГГц для измерений напряженности синусоидальных, шумовых и импульсных электрических полей радиопомех в лабораторных помещениях и экранированных камерах при решении задач обеспечения электромагнитной совместимости технических средств, защиты информации широко применяются антенны биконические измерительные со встроенным усилителем. Перечень наиболее популярных антенн, а также их частотный диапазон приведен в таблице 1.
Наименование антенны | Госреестр | Диапазон частот |
---|---|---|
Антенна дипольная активная П6-51 | включен | от 0,009 до 300 МГц |
Антенна измерительная дипольная АИ 5-0 | от 0,009 до 2000 МГц | |
Антенна измерительная биконическая НБА-02 | включен | от 0,009 до 2500 МГц |
Активная биконическая антенна EFS9218 (Schwarzbeck) | включен | от 0,009 до 300 МГц |
Антенна П6-51 имеет выход — тип III (канал 7/3.04), остальные — розетку N-типа (волновое сопротивление 50 Ом).
Выбор антенны для решения конкретных измерительных задач диктуется подчас не только анализом технических характеристик, но и соображениями экономической целесообразности. Как известно, для измерения излучения ИРП (источника радиопомех) в соответствии с ГОСТ Р 51318.11-99 требуется перекрыть диапазон частот от 9 кГц до 1 ГГц. Как видно из таблицы 1, одной антенной можно обойтись, используя АИ 5-0 или НБА-02. Используя П6-51 или EFS9218, обеспечивается перекрытие частот только до 300 МГц, и требуются расходы на приобретение дополнительной второй антенны. Те же проблемы возникают при измерении ПЭМИ при решении задач, связанных с защитой информации. Причем диапазон измеряемых частот ПЭМИ простирается до 2 ГГц и выше. Этим фактором и объясняется популярность использования АИ 5-0 при измерении ПЭМИ. Однако, конструктивная особенность АИ 5-0, а именно, наличие устройства развязки УР 1.6, запитываемого от сетевого адаптера, не исключает присутствия сетевых помех (особенно низкочастотных, в диапазоне до 1 МГц). Такого недостатка лишена антенна НБА-02, питание которой осуществляется от встроенной аккумуляторной батареи. Таким образом НБА-02 позволяет проводить измерения на открытых площадках в полевых условиях, что расширяет возможности применения антенны. Так же то, что АИ 5-0 не внесена в реестр средств измерений, ограничивает ее сферу применяемости.
Еще одной важной характеристикой антенны, является ее пороговая чувствительность. В таблице 2 приведены значения пороговой чувствительности некоторых антенн, измеренные в экранированной камере.
Частота, мГц Ширина полосы ΔF, кГц | Пороговая чувствительность, дБ (мкВ) | ||
---|---|---|---|
НБА-02 | EFS9218 | АИ 5-0 | |
0.009, ΔF= 0,2 | 12.0 | -15 | 32 |
0.1, ΔF= 0,2 | 12.3 | -6 | 22 |
0.15, ΔF= 9,0 | 4.2 | 3.7 | 8.0 |
0.5, ΔF= 9,0 | 1.1 | 5.6 | 6.8 |
1.0, ΔF= 9,0 | 2.0 | 5.3 | 12 |
10.0, ΔF= 9,0 | 3.0 | 1.8 | 12 |
30.0, ΔF= 9,0 | 4.2 | 0.8 | 7.0 |
100.0, ΔF= 120 | 3.5 | 2.7 | 2.5 |
200.0, ΔF= 120 | 6.4 | 1.2 | 4.6 |
300.0, ΔF= 120 | 3.7 | 0.6 | 2.6 |
500.0, ΔF= 120 | 6.0 | -0.8 | 5.8 |
1000.0, ΔF= 120 | 7.1 | 9.0 | |
1500.0, ΔF= 120 | 6.6 | 8.5 | |
2000.0, ΔF= 120 | 6.5 | 9.0 | |
2500.0, ΔF= 120 | 5.5 |
Как видно из таблицы 2, антенна EFS9218 является наиболее оптимальной для измерения сигналов малых уровней в диапазоне частот от 9 до 150 кГц. Следует отметить, что многие лаборатории проводящие измерения излучения ИРП в соответствии с ГОСТ Р 51318.11-99 на открытых площадках, подключая антенну к измерительному приемнику наблюдают высокий уровень шумовой полосы, превышающий нередко уровень 20 дБ (мкВ) и соответственно не могут корректно измерить уровни излучения ИРП, поскольку нормы не должны превышать 30 дБ (мкВ/м) в диапазоне частот от 30 до 230 МГц, и 37 дБ (мкВ/м) в диапазоне частот от 230 до 1000 МГц. И тут основными причинами могут быть как собственные шумы антенны, так и шумовые помехи, создаваемые посторонними источниками радиопомех, фоном, свойственным конкретной площадке в определенное время. Однако, используя антенну, у которой сумма значений пороговой чувствительности и коэффициента калибровки не превышает нормы, установленной в упомянутом ГОСТе, например НБА-02, испытателю остается только бороться с посторонними шумами своей площадки.