ISO 11451-2:1995/Amd 1:1997
(Amendment)Road vehicles — Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy — Vehicle test methods — Part 2: Off-vehicle radiation source — Amendment 1
Road vehicles — Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy — Vehicle test methods — Part 2: Off-vehicle radiation source — Amendment 1
Véhicules routiers — Perturbations électriques par rayonnement d'énergie électromagnétique à bande étroite — Méthodes d'essai des véhicules — Partie 2: Source de rayonnement hors du véhicule — Amendement 1
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
11451-2
STANDARD
First edition
1995-l l-23
AMENDMENT 1
1997-08-l 5
Road vehicles - Electrical disturbances
by narrowband radiated electromagnetic
- Vehicle test methods -
energy
Part 2:
Off-vehicle radiation source
AMENDMENT 1
Whicules routiers - Perturbations Blectriques par rayonnement d ’6nergie
M&hodes d ’essai des vkhicules -
Blectromagnktique & bande Btroite -
Partie 2: Source de rayonnement hors du vkhicule
AMENDEMENT 1
Reference number
IS0 11451-2:1995/Amd.l:1997(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 11451-2:1995iAmd.l:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnicaf Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
Amendment 1 to International Standard IS0 11451-2:1995 was prepared
by Technical Committee ISOmC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3,
Electrical and electronic equipment.
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
lnternational Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
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central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=centrat
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 IS0 11451-2:1995/Amd.l:1997(E)
Road vehicles - Electrical disturbances by narrowband radiated
electromagnetic energy - Vehicle test methods -
Part 2:
Off-vehicle radiation source
AMENDMENT 1
Page 10
Add the following annex.
Annex B
(informative)
TLS coupling to a device under test and interpretation of test results
B.l Introduction
A Transmission Line System (TLS) field couples to a device under test in a different mode from the coupling of a
radiated electromagnetic wave. These differences are explained in the following clauses, and a method for
achieving a realistic correlation between both coupling mechanisms is described.
B.2 Coupling of a TLS to a large object
B.2.1 Model
The vehicle to be tested is positioned longitudinally under the TLS which generates the field. The vehicle is
considered as a transmission line which is interacting with the TLS. The mode of coupling is that of coupled
transmission lines.
In the case of coupled transmission lines the entire power can be transmitted from the first line to the second one.
This is possible if both lines are arranged in parallel over a certain distance, the critical length (Zcr). This critical
length depends on the geometry of the conductor assembly and the frequency. Along the transmission line the
coupled power follows a sine square function (see B.2.3). The shape of this function shows that at half the critical
length, half of the power is transferred from the emitting line to the coupled line. Subclause B.2.3 gives a brief
description of the theory of coupling.
The character of the coupling under a TLS is that of a line coupling, i.e. the size of the device under test in relation
to the TLS strongly influences the coupling. The nature of line coupling is completely different from the radiation
coupling with antennas. Antennas are narrowband transmitting and receiving elements with directional patterns.
It can be concluded from these explanations that the TLS coupling is very strong. It differs considerably from the
power transmission between two antennas.
Correlations to free field conditions are not to be expected.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 11451-2:1995/Amd.l:1997(E) @ IS0
B.2.2 Verification
The coupling factors resulting from model calculations vary significantly. The reasons for this are inaccurate
estimations of coupling capacitances and mutual inductances in the model. Hence, a verification of the theoretical
results by measurements is necessary and for that purpose a transverse electromagnetic mode (TEM) cell is used.
The TEM cell simulates the TLS in the EMC test chamber. A truck is simulated by a stripline arranged at different
heights under the septum of the TEM cell. The stripline is terminated at both ends with 50 Q terminating resistors
and the power coupled into the line is measured. For a stripline of length 1 m, maximum power was measured
at 112 MHz at a height of IO cm. The resonance to be expected, according to the L/2 coupling (where A is the
wavelength) would be approximately 150 MHz. lt is possible to shift this resonance by varying the coupling, i.e. the
height of the stripline in the TEM cell. This proves that the critical length depends on the coupling factors. A short
description of measurements and their interpretation are given in subclause B.2.3.
It is important to note that measuring results which can be interpreted are only to be expected at frequencies where
no chamber resonances occur.
B.2.3 Theoretical considerations and calculation of the critical frequency for TEM coupling
Line 1
0
Line 2
Figure B.l - Coupling between transmission lines
d Al -Yl KAO Al
-
. . . . (B.l)
ZA
2 KAB -75 A2
[ 1-L 1 [ 1
where
A, and A2 are wave a lplitudes;
yl and y2 are propagation constants;
KAB is the coupling factor.
The coupled power is dependent on:
- coupling length, I;
- coupling capacitance per unit length, c';
- mutual inductance per unit length, M ’;
- coupling coefficient, C, expressed in reciprocal metres, calculated from C' and M';
- frequency, jI
For a transmission line which is free of losses the coupling factor is imaginary:
KAB = -jc , y= j/i . . . (B.2)
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
@ IS0
IS0 11451-2:1995/Amd.l:1997(E)
The relative power coupled into transmission line 2 along the z-axis follows equation (B.3) (see also figure 8.2):
~~=~[c*~~p2)osin2(~~~)
. . . (8.3)
where
P, is the relative power normalized to P, (i.e. unit is 1);
C
is the coupling coefficient, in reciprocal metres;
A/I is the difference of the phase constants PI and P2, divided by two, in reciprocal metres:
AD h-42
=-
2
z is the coordinate on the propagation axis, in metres.
Pb
t
[Source: UNGER, H.-G. Elektromagnetische Theorie fiir die Hochfrequenztechnik
(Electromagnetic theory for high-frequency techniques)]
Figure B.2 - Power transformation of homogeneously coupledl waveguides in Pongitudinal direction
For Ap = 0, equation (B.3) gives Pb = sinz(cz). Maxima for P, are found for sinz(cz) = 1, i.e. CZ,= 11(x/2).
If the coupling length, Z, is equal to ZCr, the power is completely transferred to line 2. For IZ = 1, this critical coupling
length is approximately
2 = zcr = d(2c)
. . . (B.4)
where c is the coupling coefficient; c -
c'lh and where A is the wavelength, in metres.
------
...
ISO
NORME
6.
11451-2
INTERNATIONALE
Première édition
1995-l l-23
AMENDEMENT 1
1997-08-l 5
Véhicules routiers - Perturbations
électriques par rayonnement d’énergie
électromagnétique à bande étroite -
Méthodes d’essai des véhicules -
Partie 2:
Source de rayonnement hors du véhicule
AMENDEMENT 1
Road vehicles - Electrical disturbances by narrowband radiated
electromagnetic energy - Vehicle test methods -
Part 2: Off-vehicle radiation source
AMENDMENT 1
Numhro de référence
ISO 11451-2:1995/Amd.l:1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 1145%2:1995/Amd.l:1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’Amendement 1 à la Norme internationale OS0 11451~21995 a été élaboré par te comite technique PSO/TC 22,
Véhicules routiers, sous-comité SC 3, Équipement électrique et électronique.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Internet central @ iso.ch
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ii
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0 ISO ISO 11451-2:1995/Amd.l:1997(F)
Véhicules routiers - Perturbations électriques par rayonnement
d’énergie électromagnétique 81 bande étroite - Méthodes d’essai
des véhicules -
Partie 2:
Source de rayonnement hors ch v6hMe
AMENDEMENT 1
Page 12
Ajouter l’annexe suivante.
Annexe B
(informative)
Couplage d’un système de lignes de transmission à un dispositif en essai et
interprétation des résultats d’essai
B.l Introduction
Le couplage d’un champ d’un système de lignes de transmission à un dispositif en essai s’effectue de manière très
différente de celui d’une onde électromagnétique rayonnée. Les articles ci-dessous expliquent ces différences et
décrivent une méthode pour parvenir à une corrélation réaliste entre les deux mécanismes de couplage.
B.2 Couplage d’un système de lignes de transmission à un objet de grandes
dimensions
B.2.1 Modèle
Le véhicule à essayer, placé dans le sens longitudinal sous le système de lignes de transmission générant le
champ, est considéré comme une ligne de transmission en interaction avec le système de lignes de transmission.
Le mode de couplage est celui des lignes de transmission couplées.
Dans le cas des lignes de transmission couplées, la totalité de la puissance peut être transmise d’une première
ligne à la seconde. Cela est possible si les deux lignes sont disposées en parallèle sur une certaine distance
appelée longueur critique (Zcr). Cette longueur critique dépend de la géométrie de l’assemblage des conducteurs et
de la fréquence. La puissance couplée suit une fonction quadratique sinusoïdale le long de la ligne de transmission
(voir B.2.3). Cette fonction montre qu’à la moitié de la longueur critique, la moitié de la puissance est transférée de
la ligne émettrice à la ligne couplée. Le paragraphe B.2.3 donne une brève description de la théorie du couplage.
Le couplage sous un système de lignes de transmission est un couplage de lignes, c’est-à-dire que les dimensions
du dispositif en essai par rapport au système de lignes de transmission influencent considérablement le couplage.
La nature du couplage de lignes est totalement différente de celle du couplage par rayonnement avec antennes.
Les antennes sont des éléments transmettant et recevant à bande étroite, à diagrammes directionnels.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11451-2:1995/Amd.l:1997(F) 0 ISO
On peut conclure de ces explications que le couplage de systèmes de lignes de transmission est très puissant. II
diffère considérablement de la transmission de puissance entre deux antennes.
II ne faut pas attendre de corrélation avec les conditions en champ libre.
B.2.2 Vérification
Les coefficients de couplage résultant du calcul de modèles varient sensiblement. Cela est dû à un manque de
précision des estimations des capacités de couplage et des inductances mutuelles dans le modèle. Il est donc
nécessaire de vérifier les résultats théoriques en effectuant des mesurages à l’aide d’une cellule TEM.
La cellule TEM simule le système de lignes de transmission dans Oa chambre d’essai de compatibilité
électromagnétique. Un camion est simulé par une ligne TEM à plaques placée à différentes hauteurs sous le
septum de la cellule TEM. La ligne TEM à plaques a une résistance terminale de 50 Q aux deux extrémités et l’on
mesure la puissance couplée dans la ligne. Pour une ligne %EM à plaques de Il m de longueur, Oa puissance
maximale a été mesurée à 112 MHz, à une hauteur de 10 cm. La résonance attendue selon le couplage iv2 (A est
la longueur d’onde) est approximativement de 150 MHz. II est possible de modifier cette résonance en changeant le
couplage, c’est-à-dire la hauteur de la ligne TEM à plaques dans la cellule TEM. Cela prouve que la longueur
critique dépend des coefficients de couplage. Le paragraphe B.2.3 donne une brève description des mesurages et
leur interprétation.
II est important de noter que des résultats de mesurages interprétables ne sont à prévoir qu’aux fréquences ou il ne
se produit pas de résonance de la chambre.
8.2.3 Considérations techniques et calcul de la fréquence critique pour le couplage en mode
électromagnétique transverse
Li
Figure B.l -
Couplage entre lignes de transmission
. .(B.l)
A, et A, sont les amplitudes des ondes;
y1 et y2 sont les constantes de propagation;
KAB est le facteur de couplage.
La puissance couplée dépend de
la longueur de couplage, 2;
la capacité de couplage linéique, c';
-
I’inductance mutuelle linéique, AF;
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 1145%2:1995/Amd.l:1997(F)
- un facteur de couplage, C, exprimé en mètres à la puissance moins un, calculé à partir de cg et de M’;
- la fréquence,f.
Pour une ligne de transmission exempte de pertes, le coefficient de couplage est imaginaire:
- jc 9 Y = jP
%3 = . .(B.2)
La puissance relative couplée dans la ligne de transmission 2 le long de l’axe z suit l’équation (B.3) (voir également
figure B.2):
. .(B.3)
P, est la puissance rapportée à P, (c’est-à-dire que son unité est 1);
est le facteur de couplage, en mètres,à la puissance moins un;
C
AP est la différence entre Oes déphasages linéiques PI et pz9 divisée par 2, en mètres à la puissance moins un:
est la coordonnée sur l’axe de propagation, en mètres.
2
pb
t
"1
0.5
0
0
0.5 l-t IT CL
[Source: UNGER, H.-G., Elektomagnetische Theorie fiir die Hochfrequenztechnik
(théorie électromagnétique pour les techniques haute fréquence).]
Figure B.2 - Transformation de puissance de guides d’ondes
à couplage homogbe dans le sens longitudinal
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 1145%2:1995/Amd.l:1997(F)
Pour AD = 0, l’équation (B.3) donne Pb = sin2(cz). Les valeurs maximales de Pb sont trouvées pour sin2(cz) = 1 y
c’est-à-dire cz = 12(x/2) .
Si la longueur de couplage, Z, est égale à lCr, toute Oa puissance est transférée à la ligne 2. Pour YL = 1, cette
longueur critique de couplage est approximativement
= 7c/(2c) . .(B.4)
z = z,,
où c est le facteur de couplage: c - cZk et où il est la longueur d’onde, en mètres.
Alors que l’expression c - ~7" dé
...
ISO
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6.
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INTERNATIONALE
Première édition
1995-l l-23
AMENDEMENT 1
1997-08-l 5
Véhicules routiers - Perturbations
électriques par rayonnement d’énergie
électromagnétique à bande étroite -
Méthodes d’essai des véhicules -
Partie 2:
Source de rayonnement hors du véhicule
AMENDEMENT 1
Road vehicles - Electrical disturbances by narrowband radiated
electromagnetic energy - Vehicle test methods -
Part 2: Off-vehicle radiation source
AMENDMENT 1
Numhro de référence
ISO 11451-2:1995/Amd.l:1997(F)
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’Amendement 1 à la Norme internationale OS0 11451~21995 a été élaboré par te comite technique PSO/TC 22,
Véhicules routiers, sous-comité SC 3, Équipement électrique et électronique.
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Véhicules routiers - Perturbations électriques par rayonnement
d’énergie électromagnétique 81 bande étroite - Méthodes d’essai
des véhicules -
Partie 2:
Source de rayonnement hors ch v6hMe
AMENDEMENT 1
Page 12
Ajouter l’annexe suivante.
Annexe B
(informative)
Couplage d’un système de lignes de transmission à un dispositif en essai et
interprétation des résultats d’essai
B.l Introduction
Le couplage d’un champ d’un système de lignes de transmission à un dispositif en essai s’effectue de manière très
différente de celui d’une onde électromagnétique rayonnée. Les articles ci-dessous expliquent ces différences et
décrivent une méthode pour parvenir à une corrélation réaliste entre les deux mécanismes de couplage.
B.2 Couplage d’un système de lignes de transmission à un objet de grandes
dimensions
B.2.1 Modèle
Le véhicule à essayer, placé dans le sens longitudinal sous le système de lignes de transmission générant le
champ, est considéré comme une ligne de transmission en interaction avec le système de lignes de transmission.
Le mode de couplage est celui des lignes de transmission couplées.
Dans le cas des lignes de transmission couplées, la totalité de la puissance peut être transmise d’une première
ligne à la seconde. Cela est possible si les deux lignes sont disposées en parallèle sur une certaine distance
appelée longueur critique (Zcr). Cette longueur critique dépend de la géométrie de l’assemblage des conducteurs et
de la fréquence. La puissance couplée suit une fonction quadratique sinusoïdale le long de la ligne de transmission
(voir B.2.3). Cette fonction montre qu’à la moitié de la longueur critique, la moitié de la puissance est transférée de
la ligne émettrice à la ligne couplée. Le paragraphe B.2.3 donne une brève description de la théorie du couplage.
Le couplage sous un système de lignes de transmission est un couplage de lignes, c’est-à-dire que les dimensions
du dispositif en essai par rapport au système de lignes de transmission influencent considérablement le couplage.
La nature du couplage de lignes est totalement différente de celle du couplage par rayonnement avec antennes.
Les antennes sont des éléments transmettant et recevant à bande étroite, à diagrammes directionnels.
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On peut conclure de ces explications que le couplage de systèmes de lignes de transmission est très puissant. II
diffère considérablement de la transmission de puissance entre deux antennes.
II ne faut pas attendre de corrélation avec les conditions en champ libre.
B.2.2 Vérification
Les coefficients de couplage résultant du calcul de modèles varient sensiblement. Cela est dû à un manque de
précision des estimations des capacités de couplage et des inductances mutuelles dans le modèle. Il est donc
nécessaire de vérifier les résultats théoriques en effectuant des mesurages à l’aide d’une cellule TEM.
La cellule TEM simule le système de lignes de transmission dans Oa chambre d’essai de compatibilité
électromagnétique. Un camion est simulé par une ligne TEM à plaques placée à différentes hauteurs sous le
septum de la cellule TEM. La ligne TEM à plaques a une résistance terminale de 50 Q aux deux extrémités et l’on
mesure la puissance couplée dans la ligne. Pour une ligne %EM à plaques de Il m de longueur, Oa puissance
maximale a été mesurée à 112 MHz, à une hauteur de 10 cm. La résonance attendue selon le couplage iv2 (A est
la longueur d’onde) est approximativement de 150 MHz. II est possible de modifier cette résonance en changeant le
couplage, c’est-à-dire la hauteur de la ligne TEM à plaques dans la cellule TEM. Cela prouve que la longueur
critique dépend des coefficients de couplage. Le paragraphe B.2.3 donne une brève description des mesurages et
leur interprétation.
II est important de noter que des résultats de mesurages interprétables ne sont à prévoir qu’aux fréquences ou il ne
se produit pas de résonance de la chambre.
8.2.3 Considérations techniques et calcul de la fréquence critique pour le couplage en mode
électromagnétique transverse
Li
Figure B.l -
Couplage entre lignes de transmission
. .(B.l)
A, et A, sont les amplitudes des ondes;
y1 et y2 sont les constantes de propagation;
KAB est le facteur de couplage.
La puissance couplée dépend de
la longueur de couplage, 2;
la capacité de couplage linéique, c';
-
I’inductance mutuelle linéique, AF;
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- un facteur de couplage, C, exprimé en mètres à la puissance moins un, calculé à partir de cg et de M’;
- la fréquence,f.
Pour une ligne de transmission exempte de pertes, le coefficient de couplage est imaginaire:
- jc 9 Y = jP
%3 = . .(B.2)
La puissance relative couplée dans la ligne de transmission 2 le long de l’axe z suit l’équation (B.3) (voir également
figure B.2):
. .(B.3)
P, est la puissance rapportée à P, (c’est-à-dire que son unité est 1);
est le facteur de couplage, en mètres,à la puissance moins un;
C
AP est la différence entre Oes déphasages linéiques PI et pz9 divisée par 2, en mètres à la puissance moins un:
est la coordonnée sur l’axe de propagation, en mètres.
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pb
t
"1
0.5
0
0
0.5 l-t IT CL
[Source: UNGER, H.-G., Elektomagnetische Theorie fiir die Hochfrequenztechnik
(théorie électromagnétique pour les techniques haute fréquence).]
Figure B.2 - Transformation de puissance de guides d’ondes
à couplage homogbe dans le sens longitudinal
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ISO 1145%2:1995/Amd.l:1997(F)
Pour AD = 0, l’équation (B.3) donne Pb = sin2(cz). Les valeurs maximales de Pb sont trouvées pour sin2(cz) = 1 y
c’est-à-dire cz = 12(x/2) .
Si la longueur de couplage, Z, est égale à lCr, toute Oa puissance est transférée à la ligne 2. Pour YL = 1, cette
longueur critique de couplage est approximativement
= 7c/(2c) . .(B.4)
z = z,,
où c est le facteur de couplage: c - cZk et où il est la longueur d’onde, en mètres.
Alors que l’expression c - ~7" dé
...
Questions, Comments and Discussion
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