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中关村材料试验技术联盟关于标准解读—TCSTM 00992—2023《面向通信用关键材料的高频信号电磁辐射环境试验方法》
2024-11-12


【概述】

中国材料与试验团体(Chinese Standards for Testing and Materials) (简称 CSTM)标准委员会在2023年06月发布了团体标准TCSTM 00992-2023《面向通信用关键材料的高频信号电磁辐射环境试验方法》,并于2023年09月01日正式实施。本文是针对标准内容进行解读。


【标准制定背景】

5G通信是新一代信息技术发展的主要方向,作为下一个万亿规模的战略性新兴产业,将对我国实现全球移通信技术的领跑者起到不可估量的作用。5G之前的通讯技术,终端设备通讯频率较低,辐射效应对于材料的影响基本可以忽略,但在5G场景中,高频毫米波通信对材料持续辐射所引起的性能衰减已经成为了目前业内普遍关心的前沿性问题之一,然而目前国内针对材料受高频辐射效应影响的测试方法属于空白。


【目的、意义/重要性】

本标准在充分研究消化充分吸收国内标准GB/T 12636-1990的标准基础上,结合实际,同时考虑试验方法标准的“科学性”、“前瞻性”、“适用性”、实施检测的可行性基础上,研究制订满足行业使用需求的《面向通信用关键材料的高频信号电磁辐射环境试验方法》团体标准,填补行业内对5G毫米波频段电磁辐射效应对材料影响测试方法的空白。


【标准介绍】

标准规定了通信设备用关键材料施加高频信号电磁辐射环境试验方法,包括原理、环境条件、仪器设备、样品要求、系统校准、测试步骤、注意事项和试验报告等内容,该标准试验方法适用于可加工成片状固体材料,测试样品进行高频大功率长时间辐射前后样品性能变化。标准测试频率范围26.5GHz~40GHz,功率范围:20W~50W。使用到的试验设备有:信号源、功率放大器、喇叭天线、电波暗室、测试电脑、射频线缆、功率传感器。测试系统部分组成为:1)信号源,用于产生频率为26.5GHz至40GHz的正弦波或调制正弦波信号;2)功率放大器,提供最大输出功率为50W的正弦输出信号,同时提供一个入射和一个反射功率测量端口;3)毫米波辐射试验箱,用于容纳大功率高频辐射电磁波,放置被测样品,同时用于吸收内部不必要的反射信号,屏蔽外部电磁辐射信号;4)信号注入和测量部分:包括三个功率计和一个监测电脑,用于监测天线输出的信号功率,放大器输入和输出信号;5)大功率信号注入和场强测量采用喇叭天线,天线的频率范围是26.5GHz~40GHz,注入天线的接口为WR28波导接口,可以耐受50W入射功率,场强测量天线的接口为2.92mm接口便于连接测试仪器。


【标准特点】

标准以高频电磁场仿真建模方法作为理论指导,开发材料辐射试验测试装置系统,通过辐射强度闭环监测和辐射材料代替测试两种方法,形成材料高频电磁辐射测试方法。测试频率范围:26.5GHz~40GHz,电场强度测试范围:1000V/m~3000V/m。目前国内外针对材料受高频电磁辐射效应影响的评价方式和测试方法均没有明确的标准规定。相关标准的对比结果见表1。

表1 标准对比表

标准号

GB/T   17626.3-2016

TCSTM   00992—2023《面向通信用关键材料的高频信号电磁辐射环境试验方法》

标准名称

电磁兼容 试验和测量技术  射频电磁场辐射抗扰试验

面向通信用关键材料的高频信号电磁辐射环境试验方法

范围

适用于电气、电子设备的电磁场辐射抗扰度要求,规定了试验等级和必要的试验程序。

规定了给通讯设备用关键材料施加高频信号电磁辐射环境试验的测试方法。

适用频率范围:26.5GHz~40GHz。

适用功率范围:20W~50W。

原理

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制样要求

电气、电子设备

测试样品应为片状,推荐样品尺寸80mm×80mm,试验时将样品置于专用的非金属夹具上。

试验条件

实验室条件应符合EUT和测试设备各自制造商规定的运行条件的要求。实验室电磁环境应保证EUT正常运行且不能影响测试结果。

本试验测试环境条件为温度:23±2℃,湿度:50%±5%。实验环境周围没有强电磁干扰。

仪器设备

a)    电波暗室。

b)    电磁干扰滤波器。

c)    射频信号发射器。

d)    功率放大器。

e)    场强发射天线。

f)     各向同性场强传感器。

a)信号源。

b)功率放大器。

c)喇叭天线。

d)高频辐射屏蔽箱。

e)测试电脑。

f)功率传感器。


【标准应用】

目前标准已为安捷利、生益科技、广州市香港科大霍英东研究院、中国科学院深圳先进技术研究院等在内的众多企业提供测试方法支撑,为搭载材料辐射试验测试装置系统提供方法。此外作为主要起草单位,充分利用国家新材料测试评价平台-电子材料行业中心对该标准进行了推广。


【标准制定单位构成】

标准起草单位:工业和信息化部电子第五研究所、电子科技大学、成都恩驰微波科技有限公司、广州市香港科大霍英东研究院。