[发明专利]一种基于生活区暴露限值的电器辐射电磁兼容性获取方法

摘要

本发明公开了一种基于生活区暴露限值的电器辐射电磁兼容性获取方法，在该方法中，依靠对电器在生活区的短波频段辐射强度的测量，结合军标限值，采用加权矩阵策略完成电器短波频段辐射电磁兼容平衡度的计算，解决了以往难以对系统短波频段的设备辐射电磁兼容性平衡状态进行良好的追踪和监视，无法评判系统电磁兼容性的改进潜力的问题。本发明考虑到电器短波频段的辐射特性，针对生活区短波频段辐射电磁兼容性平衡状态进行评估，提高了短波频段电磁兼容性量化评估的针对性和有效性。

主权项

1.一种基于生活区暴露限值的电器辐射电磁兼容性获取方法，所针对的短波频段是指3MHz～30MHz，方法包括以下几个步骤：第一步：划分生活区人员活动区域；根据居室布局、结构以及居室使用过程中人员的活动区域，采用军标GJB5313-2004《电磁辐射暴露限制和测量方法》对生活区进行划分，得到生活区人员活动区域，并分别命名为：区域1，区域2，区域3，……，区域n，n表示划分区域的数量；第二步：测量室内电器在不同区域内短波频段的辐射强度，得到电器短波频段辐射矩阵；测量平台包括计算机、测量接收机、衰减器和环形天线；计算机、测量接收机、衰减器、环形天线依次通过导线连接；环形天线放置在待测区域内，电器在工作时，环形天线对电器的短波频段电磁辐射进行接收，得到短波频段电磁辐射发射信号，衰减器对短波频段电磁辐射发射信号进行衰减，计算机控制测量接收机对衰减后的短波频段电磁辐射发射信号进行采集，得到电器在该区域内的短波频段电磁辐射强度，通过计算机记录短波频段电磁辐射强度；具体步骤为：步骤201：采用测量平台，测量电器在每个区域内的短波频段电磁辐射强度，设生活区共有m台电器，具体为：采用测量平台，在区域1内进行测量，开启第一台电器，测量得到第一台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_1,1，关闭第一台电器，开启第二台电器，测量得到第二台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_1,2，关闭第二台电器，……，同理，开启第m台电器，测量得到第m台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_1,m，关闭第m台电器。完成区域1的电器短波频段电磁辐射强度测量。采用测量平台，在区域2内进行测量，开启第一台电器，测量得到第一台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_2,1，关闭第一台电器，开启第二台电器，测量得到第二台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_2,2，关闭第二台电器，……，同理，开启第m台电器，测量得到第m台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_2,m，关闭第m台电器。完成区域2的电器短波频段电磁辐射强度测量；......同理，采用测量平台，在区域n内进行测量，开启第一台电器，测量得到第一台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_n，1，关闭第一台电器，开启第二台电器，测量得到第二台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_n，2，关闭第二台电器，……，同理，开启第m台电器，测量得到第m台电器的短波频段电磁辐射强度，记为Tre_n,m，关闭第m台电器。完成区域n的电器短波频段电磁辐射强度测量；步骤202：根据步骤201中得到的测量结果，建立电器短波频段辐射矩阵T：第三步：获取m台电器的短波频段人员活动区域暴露限值，得到短波频段人员暴露限值矩阵；短波频段的电磁辐射包括连续波、脉冲波两种辐射类型，确定m台电器的短波频段类型，获取电器的短波频段人员活动区域暴露限值，GJB5313-2004中对活动区域短波频段连续波、脉冲波暴露限值的确定方法为：（1）生活区人员活动区域短波频段连续波暴露的暴露限值为：（2）生活区人员活动区域短波频段脉冲波暴露的暴露限值为：其中，f表示电器的辐射频率，单位为MHz，得到m台电器的短波频段人员活动区域暴露限值为：第一台电器的短波频段人员活动区域暴露限值记为Expl₁；第二台电器的短波频段人员活动区域暴露限值记为Expl₂；......第m台电器的短波频段人员活动区域暴露限值记为Expl_m。建立短波频段人员暴露限值矩阵E：第四步：获取电器短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵；步骤401：步骤202中得到的电器短波频段辐射矩阵T和第三步中得到的短波频段人员暴露限值矩阵E均为n×m阶矩阵，进行矩阵相减S＝E-T，得到：δ_i,j＝Expl_j-Tre_i,j其中，i表示矩阵的行，j表示矩阵的列，δ_i,j为矩阵S中对应的元素：步骤402：对矩阵S中的各元素进分别行归一化处理：δi,j′=δi,jExplj]]>其中，δ′_i,j表示δ_i,j归一化处理后的值，Expl_j表示矩阵E中第j列中任意元素的值，得到电器短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵S'：若电器短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵S中出现负值元素，根据木桶原理，则令所有正值元素的值为0，矩阵S'中仅保留负值元素；第五步：获取短波频段各台电器辐射权值，并得到电器短波频段辐射权值矩阵；步骤501：根据GJB72A-2002《电磁干扰和电磁兼容术语》中对分系统和设备的关键性类别分类原则，得到m台电器电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}，具体为：根据GJB72A-2002《电磁干扰和电磁兼容术语》，分系统和设备的关键性类别分为以下三类：（1）Ⅰ类这类电磁兼容问题可能导致寿命缩短、运载工具受损、任务中断、代价高昂的发射延迟或不可接受的系统效率下降；（2）Ⅱ类这类电磁兼容问题可能导致运载工具故障、系统效率下降，并导致任务无法完成；（3）Ⅲ类这类电磁兼容问题可能引起噪声、轻微不适或性能降级，但不会降低系统的预期有效性；采用层次分析法策略，获得满足Ⅰ类的电器的电磁兼容分类指标为AA；获得满足Ⅱ类的电器的电磁兼容分类指标为AB；获得满足Ⅲ类的电器的电磁兼容分类指标为AC，则m台电器的电磁兼容分类指标为步骤502：获取电磁兼容分类权重；对m台电器电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}进行数据处理，获得电器电磁兼容分类权重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}；其中：emr=emlrΣq=1memlq×100%,]]>1≤r≤m，1≤q≤m；em₁表示第一台电器的电磁兼容分类指标eml₁的权重；em₂表示第二台电器的电磁兼容分类指标eml₂的权重；......em_m表示第m台电器的电磁兼容分类指标eml_m的权重；步骤503：获取人员活动区域分类权重；n个人员活动区域的分类指标HAL＝{1,1,…,1}，得到人员活动区域分类权重HA={1n,1n,...,1n}T;]]>步骤504：采用赋权关系W＝HA×EM，对步骤502中得到的电器电磁兼容分类权重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}和步骤503中得到的人员活动区域分类权重进行处理，获得电器短波频段辐射权值矩阵W，其中，w_i,j为矩阵W中对应的元素：第六步：获取生活区短波频段辐射电磁兼容平衡度；采用对应项加权求和策略对第四步中得到的短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵S和第五步中得到的电器短波频段辐射权值矩阵W中的元素进行数据处理，得到生活区短波频段辐射电磁兼容平衡度b；第七步：第七步：根据第六步得到的生活区短波频段辐射电磁兼容平衡度，调整电器，优化系统辐射电磁兼容性平衡状态；若b≥0，表示生活区短波频段辐射电磁兼容性平衡状态符合国军标要求，不会对生活区人员活动区域的人员辐射安全造成影响；若b＜0，表示生活区短波频段辐射电磁兼容性平衡状态不符合国军标要求，将会对生活区人员活动区域的人员辐射安全造成影响，此时，根据电器短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵S'中负值元素的位置与大小，对电器进行电磁兼容性整改，并对整改后的室内电器重复第二步到第六步，直至生活区短波频段辐射电磁兼容平衡度b≥0，即生活区短波频段辐射电磁兼容性平衡状态满足国军标要求。