汽車及車載電子設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1、汽車及車載電子設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)作者：羅德與施瓦瓷公司張海軍李金順摘要：本文介紹了汽車及其車載電子設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)，以及符合測試標(biāo)準(zhǔn)的 EMC測試系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：汽車、EMC、標(biāo)準(zhǔn)、測試系統(tǒng)目前在汽車及車載電子設(shè)備 EMC測試領(lǐng)域，其標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾類：汽車電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO、CISPR等；歐洲汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)；美國汽車工程學(xué)會（SAE）電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)等。當(dāng)然，相對比較發(fā)達(dá)的大的汽車原廠，有自己的EMC測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。我們國家的汽車行業(yè)在近年發(fā)展較快，但是總體來講我國在汽車電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范方面的發(fā)展相對滯后，不過 近幾年的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新以及新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，都證明了在標(biāo)準(zhǔn)制定方

2、面的快速發(fā)展，以同步國 內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展。對于原廠測試規(guī)范，各廠商的側(cè)重點(diǎn)有所不同，有的廠商注重汽車電子設(shè)備的EMC及其安全性能，有的廠商則注重于汽車EMC及其機(jī)械性能。然而，隨著汽車市場的國際化，汽車原廠在EMC標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范方面有統(tǒng)一的趨勢，以國際標(biāo)準(zhǔn) CISPR和ISO作為設(shè)計(jì)規(guī)范參考。對于 國內(nèi)的汽車工業(yè)要走向國際化市場，需要對這方面的發(fā)展和變化作以跟蹤，以適應(yīng)其標(biāo)準(zhǔn)，這 樣才會在競爭中處于有利地位。隨著科技的發(fā)展，汽車業(yè)的強(qiáng)勁增長，車載電子設(shè)備的增加，汽車 EMC設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就扮演著極為重要的角色?，F(xiàn)在，汽車?yán)锏亩嗝襟w娛樂， 藍(lán)生通訊，衛(wèi)星定位，剎車， 安全氣囊等系統(tǒng)都有可能對外界發(fā)出

3、干擾信號，或者汽車進(jìn)入強(qiáng)干擾區(qū)，因車載電子系統(tǒng)過于敏感而導(dǎo)致 操作失靈，輕則造成駕駛不便，重則導(dǎo)致車禍，危及生命安全。所以，汽車電子 電磁兼容包括干擾測試（EMI ）和抗擾度測試（EMS）,兩種測試都含有輻射及傳導(dǎo)的測量要求?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展趨勢、汽車及車載電子設(shè)備EMC性能的要求，更加突出了ISO和CISPR標(biāo)準(zhǔn)的重要性，下面就是相關(guān)的主要測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。對于汽車整車測試標(biāo)準(zhǔn)，有ISO 11451 和CISPR 12 ，其中標(biāo)準(zhǔn)ISO11451 分為ISO 11451-1-2000 道路車輛.用窄帶發(fā)射的電磁能量進(jìn)行電子干擾.車輛試驗(yàn)方法.第1部分：總則和定義，ISO 11451-2

4、-2000道路車輛.用窄帶發(fā)射的電磁能量進(jìn)行電子干擾.車輛試驗(yàn)方法.第2部分：終止車輛輻射源；而對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn) CISPR12 : 1997，被國內(nèi)等同采用， 對應(yīng)的國標(biāo)為 GB 14023-2000 車輛、機(jī)動(dòng)船和由火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置的無線電騷擾特性的限值和測量方法。對于汽車零部件測試標(biāo)準(zhǔn)，有ISO 11452 和CISPR 25，其中標(biāo)準(zhǔn)ISO11452 分為ISO 11452-1-2000 道路車輛.用窄帶發(fā)射的電磁能量進(jìn)行電子干擾.部件試驗(yàn)方法.第1部分：總則和定義，ISO 11452-2-2000道路車輛.用窄帶發(fā)射的電磁能量進(jìn)行電子干擾.部件試驗(yàn)方法.第2部分：吸收電磁室；而對應(yīng)

5、于標(biāo)準(zhǔn)CISPR25 : 1995 ,被國內(nèi)等同采用，對應(yīng)的國標(biāo)為GB 18655-2002用于保護(hù)車載接收機(jī)的 無線電騷擾特性的限值和測量方法。只有根據(jù)車輛限值進(jìn)行的整車試驗(yàn)才能被用于最終評價(jià)零部件的兼容性，因此部分標(biāo)準(zhǔn)對車輛 和零部件的EMC性能提出了共同要求。CISPR 12 和CISPR 25 是針對汽車和車載電子的騷擾特性的測量規(guī)范。內(nèi)容涵蓋了輻射及傳導(dǎo)測試以及各項(xiàng)測試的方法要求、測試布置、極限等。輻射測試主要是針對汽車及其車載設(shè)備，對于輻射測試，通過接收 天線和測試接收機(jī)來進(jìn)行測試。頻率為150kHz 1GHz ,并且這一測試頻率的上限要進(jìn)一步擴(kuò)展，1GHz18GHz頻段的測量方法

6、正在考慮中。傳導(dǎo)測試則根據(jù)被測產(chǎn)品供電的電源線及其回線的長度的不同，作出不同的測試布置。為了強(qiáng)調(diào)汽車的安全，在汽車EMC測試中，其抗擾度測試（EMS）標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和規(guī)范顯得更為重要。ISO 11451 和ISO 11452 是針對汽車與車載電子進(jìn)行的抗擾度性能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。其中，輻射抗擾度和大電流注入為連續(xù)波抗擾度。輻射抗擾度以一米的測試距離向測試產(chǎn)品施加場強(qiáng)，根據(jù)不同的測試等級，其場強(qiáng)要求不同，頻率從 10kHz -18 GHz ,而不同等級的場 強(qiáng)意味著被測件在緊急情況下，在汽車安全方面所呈現(xiàn)的重要性。換句話說，越是對安全有直接和重大影響的被測件，場強(qiáng)的要求就越高，一般都從100V/m 或2

7、00V/m 開始。大電流注入法（BCI）, 一般都做到400MHz,注入電流為100mA 200mA，采用功率放大器放大的信 號加到注入鉗上，有分開環(huán)或閉環(huán)測試。根據(jù)測試要求，整車的輻射抗擾度測試要在暗室內(nèi)進(jìn)行，而部件的輻射抗擾度測試相對靈活，可以在暗室、帶狀線或者TEM小室內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的測試?？傮w來看，汽車與汽車電子市場在消費(fèi)者需求的驅(qū)動(dòng)下，將強(qiáng)勁地增長，同時(shí)會帶動(dòng)其它電子產(chǎn)業(yè)，而汽車安全系統(tǒng)是汽車電子領(lǐng)域增長最強(qiáng)勁的需求之一。所以，汽車電子 電磁兼容是一項(xiàng)極為重要，不可忽視的領(lǐng)域。不論是以市場，經(jīng)濟(jì)或技術(shù)角度來看，它都是極有吸引力的。針對汽車及車載電子設(shè)備的EMC要求，依據(jù)ISO以及CISP

8、R的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，羅德與施瓦茨公司提供了相應(yīng)的EMC測試系統(tǒng)解決方案，完全能夠滿足汽車及車載電子設(shè)備的EMC性能測試要求。其對應(yīng)的 EMC測試系統(tǒng)為R&S? TS9994 ,現(xiàn)將其測試系統(tǒng)簡介如下：汽車及車載電子設(shè)備的 EMC測試系統(tǒng)：R&S? TS9994主要特性：符合汽車EMC測試標(biāo)準(zhǔn)模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)-有多種模塊備選-適應(yīng)未來需求的開放式設(shè)計(jì)-可升級到完全符合認(rèn)證的測試系統(tǒng)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的理想選擇-結(jié)構(gòu)緊湊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)-不需要特殊的基礎(chǔ)設(shè)施抗擾度(EMS) 9kHz 到 2.5GHz,可達(dá) 200V/m 發(fā)射(EMI) 9kHz 到 3G Hz 傳導(dǎo)和輻射測量 覆蓋了當(dāng)前和未來的 無線

9、波段 成熟的解決方案 測試軟件R&S?EMC32-圖形化操作的設(shè)計(jì)思想(虛擬設(shè)備)-直觀的用戶指導(dǎo)應(yīng)用范圍EMC測試系統(tǒng)R&S? TS9994可以在下列汽車零部件標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的頻率范圍和限定值內(nèi)，進(jìn)行測量：ISO11452 、CISPR25 與SAE J1113.由于采用了模塊化的設(shè)計(jì)，R&S? TS9994可以在后期升級到一個(gè)完全符合認(rèn)證的測試系統(tǒng)。靈活的擴(kuò)展性等級;描述一Ip福射發(fā)射(KII) 9kHs到3GH切 發(fā)射(Eli)史加輻射9kHz到3GHM傳導(dǎo) 10kHz 到 1 OOTzp3口福射敏感度(硼S) 9kHz到 敏感度一4p福射9kHz現(xiàn)僅Hz-傳導(dǎo) IK

10、Hz 到 400MHz ©Ci)*5 口輻由+佶導(dǎo)EFC等級2和4的組合口 福射敏感度由黔。6/L 7GHz到2. 5GHz等級4和5的擴(kuò)充承用戶可以根據(jù)自己的的需求，選擇不同等級所對應(yīng)的EMC擴(kuò)展系統(tǒng):等級 描述1 輻射發(fā)射（EMI ） 9kHz至ij 3GHz發(fā)射（EMI ）2 輻射 9kHz 至U 3G Hz 傳導(dǎo) 10kHz 至U 108MHz3 輻射敏感度（EMS） 9kHz到1GHz敏感度4 輻射 9kHz 至U 1GHz 傳導(dǎo) 1MHz 至U 400MHz（BCI）5 輻射+傳導(dǎo)EMC等級2和4的組合輻射敏感度（EMS ）6 1.7GHz至ij 2.5GHz 等級4和5

11、的擴(kuò)充等級6是在GHz范圍內(nèi)，對當(dāng)前和未來 毛線服務(wù)（GSM , UMTS , Bluetooth 等）的EMS 測試的一個(gè)擴(kuò)展。測試系統(tǒng)軟件 R&S? EMC32測試軟件R&S? EMC32是系統(tǒng)的一部分，它易于操作且界面直觀。實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)和全自動(dòng)測試的完美結(jié)合。EUT監(jiān)控系統(tǒng)提供了幾種進(jìn)行 EUT監(jiān)控的替代方案：通過 IEEE/IEC 或 RS-232-C 接口模擬和數(shù)字I/O板（NI）EMC 是 Electro Magnetic Compatibility 的縮寫，即電磁兼容。順便說一句，我國 CCC認(rèn)證標(biāo)志后帶EMC字母的才表示電磁兼容認(rèn)證我們看電視的時(shí)候，如果旁邊有人使

12、用電吹風(fēng)或電剃須刀之類的家用電器，屏幕上會出現(xiàn)令人煩感的雪花條紋。電飯鍋煮不熟米飯，明明關(guān)閉了的空調(diào)器，過一會卻又自己啟動(dòng)這些都是常見到的電磁干擾現(xiàn)象。更為嚴(yán)重的是，如果電磁干擾信號妨礙了正在監(jiān)視病情的醫(yī)療電子設(shè)備或正在飛行的飛機(jī)時(shí)，則會造 成不堪設(shè)想的后果。電磁兼容性（EMC ）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍 受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對所在環(huán)境產(chǎn) 生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾 度，即電磁敏感性。所謂電磁干擾是指任何能使設(shè)備或系統(tǒng)

13、性能降級的電磁現(xiàn)象。而所謂電磁干擾是指因電磁干擾而引起的設(shè) 備或系統(tǒng)的性能下降。EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部份，所謂EMI電磁干擾，乃為機(jī)器本身在執(zhí)行應(yīng)有功能 的過程中所產(chǎn)生不利于其它系統(tǒng)的電磁噪聲；而EMS乃指機(jī)器在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中不受周圍電磁環(huán)境影響的能力。EMC測試的三個(gè)原則：計(jì)劃，計(jì)劃再計(jì)劃如果在新產(chǎn)品開始設(shè)計(jì)之前，你能花費(fèi)一點(diǎn)兒時(shí)間到幾個(gè)EMC測試實(shí)驗(yàn)室看一看，你可以了解到什么呢?那里的專家們將會幫你如何使你的產(chǎn)品符合市場要求，同時(shí)又幫助你節(jié)約時(shí)間和金錢。我們詢問過幾位專家，對來訪者，他們會說些什么呢。下面就是他們的回答。建議包括：制定， EMC 的相容

14、性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的兼容性、預(yù)測試、安排實(shí)驗(yàn)室測試階段以及重做時(shí)間等等。找一個(gè) EMC 培訓(xùn)班在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前，值得優(yōu)先考慮的一件事情是去參加由 EMC 專家主持的在某個(gè)檢測實(shí)驗(yàn)室舉辦的培訓(xùn)班。 DLS電子系統(tǒng)公司的總經(jīng)理布雷恩馬特森說：“我們建議所有的設(shè)計(jì)工程師都應(yīng)該接受 EMC 技術(shù)的培訓(xùn)，這可以通過繼續(xù)教青課程來實(shí)現(xiàn)?！彼f：“培訓(xùn)使設(shè)計(jì)者們了解有關(guān)EMC 測試技術(shù)的知識以及實(shí)用的設(shè)計(jì)技術(shù)，以幫助他們通過未來的預(yù)合格測試和合格測試。然后在設(shè)計(jì)的先期階段，通過EMC 實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)，研究測試計(jì)劃和方法以使測試獲得成功。”測試準(zhǔn)備EMC 測試實(shí)驗(yàn)室希望你的產(chǎn)品能夠順利通過他們的測試。當(dāng)然，并不是每次

15、都能如愿。但 是你可以增加你成功的機(jī)會。Trace實(shí)驗(yàn)室的高級工程師布魯斯柯里先生提議，應(yīng)該在設(shè)計(jì)PCB板（印刷電路板）和機(jī)殼之前就必須考慮EMC 的要求。安排測試之前參觀一下實(shí)驗(yàn)室，定義錯(cuò)誤模式，并確定監(jiān)控性能的最佳方式。TCV Rheinland公司的EMC項(xiàng)目經(jīng)理蒂姆德威耶先生特別提到，在測試計(jì)劃中應(yīng)該讓實(shí)驗(yàn)室成為你的合作伙伴。蒂姆德威耶先生解釋說：“在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該為濾波器、屏蔽和接地元件留有余地，以幫助產(chǎn)品合格。將這些元件帶到測試實(shí)驗(yàn)室備用。 即使最終證明沒有必要，它們?nèi)?然是一種有益的投資?！贝蠖鄶?shù)測試實(shí)驗(yàn)室有規(guī)范的準(zhǔn)備工作核對清單。利用它作為測試方式、操作時(shí)間、 配置、 附 件、支

16、持設(shè)備及電纜等各方面的提示。Elliontt實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)主管托馬斯帕克先生提醒我們：“了解你的產(chǎn)品打算銷售到何處，并掌握該市場所在地采用的測試標(biāo)準(zhǔn)。 計(jì)劃如何對付官方的障礙， 確定最難通過的測試項(xiàng)目。 最初應(yīng)該盡可能多的采取措施以符合 EMC 的要求，然后再刪除你認(rèn)為不必要的措施?！盢orthwestEMC的總經(jīng)理迪安戈海森先生把對無線發(fā)射機(jī)性能的嚴(yán)格規(guī)定作為復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)的 例子，以及對實(shí)驗(yàn)室有重大的潛在影響的例子。迪安戈海森先生說：“在開發(fā)測試項(xiàng)目之前，實(shí)驗(yàn)室必須對標(biāo)準(zhǔn)的要求具有透徹的理解。 包括了解所有計(jì)劃生產(chǎn)該產(chǎn)品的國家， 以及研究這些國家的測試要求?！迸c測試實(shí)驗(yàn)室合作， 讓你的產(chǎn)品能夠在當(dāng)

17、地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作模式， 并提供所有的外設(shè)和電纜。Garwood公司EMC實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)埃里克恩蓋耶先生解釋道：“您要確保設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室接收之前運(yùn)轉(zhuǎn)正常， 告訴實(shí)驗(yàn)室人員該設(shè)備如何構(gòu)成及其功能。 還得留出時(shí)間來解決測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題。”在測試現(xiàn)場沒有弄虛作假的情況。 合格的產(chǎn)品每次都能通過測試， 不合格的產(chǎn)品則無法通過。U.S.Technologies公司市場銷售部主任斯科特普勞菲特先生說：“你必須把電磁兼容性設(shè)計(jì)到 產(chǎn)品之中，而沒有其他捷徑可走。”斯科特普勞菲特先生和其他一些專家已經(jīng)見過很多因忘記 這一事實(shí)而苦惱的設(shè)計(jì)者。搶先一步如果在設(shè)計(jì)過程中能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行粗略的預(yù)合格測試， 可以大大提高該產(chǎn)品

18、在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室通過 EMC 測試的可能性。這些測試并不十分昂貴，而且從長遠(yuǎn)來看還可以節(jié)約時(shí)間和金錢，并且可以免除你的后顧之憂。普勞菲特先生認(rèn)為，不能忽視你所選擇的 EMC 測試實(shí)驗(yàn)室，預(yù)合格測試應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)下進(jìn)行。他說：“你可以在實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)地分別對產(chǎn)品進(jìn)行測試，并比較測試結(jié)果。當(dāng)然，在兩個(gè)地點(diǎn)的測試結(jié)果并不是想象中的完全相同，因?yàn)樵趦蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)場地的反射和環(huán)境噪聲各不相同。正確規(guī)劃的預(yù)合格測試通常能幫您通過產(chǎn)品檢測?！庇行r(shí)候， 你可能試圖省略預(yù)合格測試來縮短產(chǎn)品占領(lǐng)市場的時(shí)間。 這不是一個(gè)明智的想法。TUV Rheinland 公司德威耶先生提醒道：“這樣做通常會出現(xiàn)適得其反的結(jié)果。因?yàn)樵陬A(yù)

19、合格測試中發(fā)現(xiàn)的問題， 可能需要重新設(shè)計(jì)、 重新改造以及重新測試才能解決。 我們鼓勵(lì)客戶在設(shè)計(jì)階段就向我們咨詢， 并盡早用一臺樣機(jī)甚至是一個(gè)相似的產(chǎn)品實(shí)施預(yù)合格測試。 延長計(jì)劃是沒有必要的，我們可以實(shí)施很有益的抗擾度和發(fā)射預(yù)測試，并預(yù)付適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用。”U.S.Technologies 公司普勞菲特先生繼續(xù)對這一主題發(fā)表看法：“當(dāng)然，后來所做的修改會使先前的測試數(shù)據(jù)無效。但是，這些測試數(shù)據(jù)有助于產(chǎn)品的進(jìn)一步改進(jìn)。”對設(shè)備的挑戰(zhàn)請記住，你的產(chǎn)品測試要求只是眾多要求中的二種。在EMC 實(shí)驗(yàn)室中每個(gè)測試流程都是唯一的。 有些測試流程是簡單的、 麻煩較少的， 而有些則具有非常有趣的挑戰(zhàn)性一一有時(shí)甚至是難題

20、。例如，一個(gè)超大型的系統(tǒng)會使測試實(shí)驗(yàn)室的工程師們費(fèi)盡心機(jī)。馬特森先生講述了 DLSElmtronic Systems 公司對上述難題的一些處理方法?！盀榱嗽陂_闊場地進(jìn)行測試， 我們建造兩座很大的帶側(cè)樓的大樓， 我們還安裝了承重達(dá)16000磅的大型 轉(zhuǎn)臺，為敏感度測試購置了一座帶有9 間屏蔽室的大樓。另外，我們也擴(kuò)建了電波暗室。對于上述設(shè)施，我們都配備了大型的門和裝卸設(shè)備。”然而還有一些極端的情況。 馬特森先生繼續(xù)說： “當(dāng)被測設(shè)備太大太笨重， 以致于大型設(shè)備也不夠用 時(shí)，我們可能要把它拆開，分別測試，只要所有電器部件能被放進(jìn)電波暗室， 并且可以模擬出一種典型的工作模式。”“在最糟糕的情況下，

21、上述辦法也無法解決問題。 我們就制定一個(gè)特殊的測試方案， 以及對測試原理的書面解釋報(bào)告。 有一次， 我們所測試的產(chǎn)品整整占據(jù)了客戶的一個(gè)倉庫。 在檢測計(jì)劃獲得主管部門的批準(zhǔn)之后，我們在現(xiàn)場進(jìn)行了測試?！痹?U.S.Technologies 公司，有一次要使用幾臺叉式萬能升降裝卸車協(xié)同工作才能調(diào)動(dòng)一個(gè)被測產(chǎn)品。另外，一個(gè)地面通訊站的天線基座則需要獨(dú)特的測試方案。 National Technical System 公司甚至還架設(shè)了起重機(jī)搬運(yùn)產(chǎn)品， 并在客戶的制造工廠進(jìn)行測試， 因?yàn)槌叽缣筮^于影響測試的方便性。對于大型而又復(fù)雜的產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)室人員非常愿意參觀你的設(shè)備，并與你共同計(jì)劃測試程序，他們還

22、可能建議在現(xiàn)場做一些測試。產(chǎn)品的復(fù)雜性可能產(chǎn)生另外一種挑戰(zhàn)。有些測試需要特別的固定裝置。Elliott 實(shí)驗(yàn)室的帕克先生說：“盡量提前準(zhǔn)備通常是必要的。復(fù)雜的激光系統(tǒng)包括高功率、獨(dú)特的檢查和排除故障的設(shè)備和技術(shù)。無線產(chǎn)品的技術(shù)要求與其它產(chǎn)品的測試要求不完全一致，而且每年都會出臺更多的標(biāo)準(zhǔn)?！备哳l產(chǎn)品， 尤其是應(yīng)用了擴(kuò)頻技術(shù)的高頻產(chǎn)品， 需要特殊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成測試工作。 測試高功率發(fā)射機(jī)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，為了預(yù)防非線性，必須非常謹(jǐn)慎地進(jìn)行諧波測量。提前計(jì)劃。 沒有什么能夠替代在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期的審查工作。 你不必花很多費(fèi)用， 也不必過于緊張，在產(chǎn)品性能或測試實(shí)驗(yàn)室要求的潛在問題，就能夠在這一階段得到

23、充分的考慮和解決。電磁相容性（ EMC ）測試各式各樣之三C 整合系統(tǒng)設(shè)備帶給人類生活無限方便利益, 卻也造成復(fù)雜電磁雜訊環(huán)境。四十年前歐體IEC/CISPR 等委員會之電磁相容性（ElectroMagnetic Compatibility, EMC）研究小組有于此電磁雜訊環(huán)境趨勢，發(fā)出 89/336/EEC EMC 指令（及后續(xù)修訂版92/31/EEC ， 93/68/EEC） ，說明電子電機(jī)設(shè)備相關(guān)產(chǎn)品必須符合輻射干擾與傳導(dǎo)干擾發(fā)射規(guī)格外， 同時(shí)陸續(xù)增訂輻射耐受性與傳導(dǎo)耐受性規(guī)格，要求 1996 年元旦起強(qiáng)制實(shí)施，國內(nèi)各類電子電機(jī)產(chǎn)品廠商為強(qiáng)化所生產(chǎn)產(chǎn)品符合內(nèi)外銷相關(guān)EMC 指令，促使 E

24、MC 測試場地快速成長，較大規(guī)模之資訊廠都趨向自行籌建EMI (ElectroMagnetic Interference)除錯(cuò)場地，加速產(chǎn)品 EMC設(shè)計(jì)達(dá)到外銷各國相關(guān)EMC需求.然而為了驗(yàn)證電子電機(jī)設(shè)備電磁相容性設(shè)計(jì)是否良好，就必須在研發(fā)之整個(gè)過程中，對各種電磁干擾源之發(fā)射雜訊、傳輸特性及受干擾設(shè)備能否負(fù)荷耐受性測試，驗(yàn)證設(shè)備是否符合相關(guān)電磁相容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范； 找出設(shè)備設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程中，在電磁相容性方面之盲點(diǎn)。在客戶安裝和使用設(shè)備時(shí)，提供了既真實(shí)又有效之?dāng)?shù)據(jù)，因此，電磁相容性測試是電磁相容性設(shè)計(jì)所不可或缺之重要環(huán)節(jié)。本文將針對 EMC測試最新之軍規(guī)、商規(guī)、車輛規(guī)范等作一比較分析測試方法差異及

25、相關(guān) 經(jīng)驗(yàn)。表一.常見美軍軍規(guī)，歐美商規(guī)及車輛用電磁干擾(EMI)測試項(xiàng)目摘要比較傳 導(dǎo) 放 射C輻 射 放 射MIL-STD-461DEN/IEC-歐聯(lián)FCC-美國車輛-全車或零組件電 磁 干 擾 測 試MCE-101, 30HZ10KHz電源線CE-103, 10KHz10MHz電源線，電壓量測CE-06（VBW）天線端 10KHz40GHzRE-101, 30HZ100KHz磁場量測RE-102, 10KHz18GHz電場量測傳導(dǎo)干擾與軍g射干擾EN550-11 工業(yè)，科學(xué)與醫(yī)療儀器 EN550-13廣播接收機(jī)EN550-14 家電及手工具產(chǎn)品EN550-15 燈具類產(chǎn)品 EN 550-

26、22 資訊類產(chǎn)品EN61000-3-2電流諧波EN61000-3-3電壓變動(dòng)與閃爍傳導(dǎo)干 擾與輻 射干擾PART15JPART18傳導(dǎo)干擾與輻射干擾CISPR 12SAE J551C72/245/EEC95/54/ECSAEJ1113-23（扁條式天線）SAEJ1113-25（平行板天線）RE-103, 10KHz40GHz假波與諧波表二.常見美軍軍規(guī)，歐美商規(guī)及車輛用磁用耐受性（EMS）測試項(xiàng)目摘要比較MIL-STD-461DEN/IEC-歐聯(lián)FCC-美國車輛（全車或零組件CS-101,30HZ10KHZ, 線，Pmax=80W電源ISO 11451-2(全車輻射）電IEC 1000-4-2

27、ESD靜電放電ISO 11451-3(全車）磁傳CS-103,15KHZ10GHz交互調(diào)IEC 1000-4-3輻ISO 11451-4(全車BCI）耐導(dǎo)耐變射耐受性IEC1000-4-4快ISO受11452-2(0.2-18GHZ)CS-104,30HZ20GHz消除不速暫態(tài)與叢訊住受要訊號ISO 11452-3(TEMIEC1000-4-5雷不適用CELL)測住CS-105,30HZ20GHz交叉調(diào)擊突波耐受性ISO 11452-4(零件BCI）試C變IEC 1000-4-6傳導(dǎo)耐受性ISO 11452-5(扁條式天ESCS-109,60HZ100KHz流結(jié)構(gòu)電IEC 1000-4-8電線

28、）M源頻率磁場ISO 11452-6(線)平行板天SCS-114, BCI, 10KHz400MHzIEC 1000-4-11降瞬斷電壓瞬ISO 11452-7(射頻電源注入）CS-115, BCI, 10KHz脈沖激發(fā)CS-116, 阻尼式弦狀波暫態(tài)RS-101,30KHZ100KHz量測磁場輻 射 耐 受 住R SRS-103,10KHZ40GHz測RS-105 暫態(tài)電磁場電場量JASO 7637-1（12V電源）JASO 7637-2（24V電源）JASO7637-3（12V-24V）95/54/ECISO 10605（靜電放電）電磁相容性測試范圍與所探用之標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范依據(jù)相應(yīng)之電磁相容性

29、標(biāo)7B和規(guī)范，電磁干擾（EMI）及電磁耐受性測試（EMS）在不同頻率范圍內(nèi)，探用不同之方式進(jìn)行?；谌我怆娮与姍C(jī)設(shè)備既可能是一個(gè)干擾源，也可能是被干擾者。因而，電磁相容性測試包含電磁干擾測試（EMI）及電磁耐受性測試（EMS） o由于電磁相容性測試種類太多，實(shí)在無法逐一詳細(xì)說明， 本文就表1及表2摘要列舉了幾個(gè)典型 EMC測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（含常 見美軍軍規(guī)、歐美商規(guī)及車輛用 EMC標(biāo)7B）,在不同頻率范圍中之測試項(xiàng)目，從軍規(guī) EMC標(biāo)準(zhǔn) 之演變，就可觀察到歐美商規(guī) EMC標(biāo)準(zhǔn)之趨勢。近年來，車輛工業(yè)界面對二十一世紀(jì)車輛設(shè)計(jì)新穎要求，紛紛成立車輛研發(fā)中心，由于國內(nèi)主要汽車制造廠均需符合相關(guān)車輛用E

30、MC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此更需瞭解比較車輛EMC設(shè)計(jì)與測試驗(yàn)證之方法。此二表中 CE表示可以傳導(dǎo)發(fā)射 （Conducted Emission） ,CS表示傳導(dǎo)耐受性 （Conducted usceptibility）, RE表示輻射發(fā)射（Radiated Emission）, RS表示輻射耐受性 （Radiated Susceptibility）。一般電磁干擾 （EMI ,包才CE及RE）測試主要內(nèi)容有：電子電機(jī)產(chǎn)品和設(shè)備在各種電磁雜訊環(huán)境中之傳導(dǎo)干擾 和輻射干擾發(fā)射量之測試（例如電子電機(jī)設(shè)備之交換式電源之脈沖干擾和連續(xù)干擾）及各種訊號傳輸時(shí)，干擾傳遞特性之測試（例如如各種傳輸線之傳輸特性和屏蔽效果

31、）。而電磁耐受性（EMS,包括CS及RS泗舊式主要內(nèi)容則有：1 .對電場、磁場之輻射耐受性測試2 .對電源線、控制線、訊號線、地線等注入干擾之傳導(dǎo)耐受性測試3 .對靜電放電和各種暫態(tài)電磁波（突波或電性快速暫態(tài)）之耐受性測試EMC測試場地之一般要求：如何有效地量測出實(shí)際待測產(chǎn)品設(shè)備溢出之雜訊，與產(chǎn)生類似EMI之干擾源，用來驗(yàn)證待測產(chǎn)品設(shè)備之電磁耐受性，都是EMC工程人員所必須掌握。因此，為了模擬復(fù)雜電磁雜訊環(huán)境及保證EMC測試結(jié)果之重復(fù)性、 準(zhǔn)確性和可靠性，EMC測試對環(huán)境有較高之需求，測試場地可分為隔離室（包含TEM/GTEM Cell等積向電磁波 EMC測試室）、電波暗室和室外開放測試區(qū)之場

32、地 （open Area Test Site, OATS）等。這些EMC測試場地之功能、建材和限制條件簡述如下從而保證室內(nèi)電磁雜訊:就隔離室而言，隔離室之作法一方面是對外來電子電機(jī)干擾加以屏蔽, 環(huán)境滿足要求，另一方面是對內(nèi)部如天線等發(fā)射源進(jìn)行屏蔽而不對外界造成干擾MIL-STD-461及其它相關(guān)電磁相容性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，許多測試項(xiàng)目必須在隔離室內(nèi)進(jìn)行，隔離室為一個(gè)由金屬材料做成之六面體，其建材形式為鍍鋅鋼板式、銅網(wǎng)式、多層復(fù)合金板式等等不勝枚舉。影響隔離室性能之主要原因有：屏蔽門、屏蔽材料、電源濾波器、通風(fēng)波導(dǎo)、安裝及焊接接縫、接地等。從屏蔽效益來看，鋼板式最好，在10kHz至18GHz頻率范圍，

33、可滿足屏蔽效益 80120dB 之要求。在使用隔離室進(jìn)行電磁相容性測試時(shí)，要注意隔離室之共振及反射。根據(jù)電磁理論，隔離室是一個(gè)很大之方形波導(dǎo)共振腔，具有一系列之電磁共振頻率， 當(dāng)隔離室發(fā)生共振時(shí)， 將會影響屏蔽效益及測試結(jié)果，隔離室基本共振頻率公式為：式中f為共振頻率（MHz） , a, b, c為隔離室之長、寬、高度 （公尺）；m, n, p為0及正整數(shù)，三者中最多只能一個(gè)為零，對于TE波m不能為零，舉例來說，商規(guī)長、寬、高 9*6*6立方公尺之隔離室基本TE101波之共振頻率約為 30MHz o由式（1）可見，隔離室有許多個(gè)共振頻率，當(dāng)隔離EMC測試時(shí)應(yīng)避免室共振時(shí)，其屏蔽效益大幅下降，并

34、且會造成很大之測試誤差，因此在進(jìn)行這些共振頻率。天線等發(fā)射源將會在隔離室壁面上產(chǎn)生多重反射，從而影響測試結(jié)果，往往誤差大到3040dB,為此在條件許可之各種狀況下，在體積較大之隔離室內(nèi)進(jìn)行測試，同時(shí)使待測件在保證入射為平面波之前提下，縮短待測件與接收天線之距離，對于最近之反射路徑，針對反射點(diǎn)局部加貼吸波材料，可以減少反射波。就電波暗室（全電波暗室或半電波暗室）而言，全電波暗室是針對一般隔離室各內(nèi)壁面反射，將會影響測試結(jié)果，因而在六個(gè)壁面上，加裝吸波材料而形成之隔離室（為了模擬室外開放測試區(qū)之場地測試，接地地板上不貼吸波材料之電波暗室稱為半電波暗室）。吸波材料一般探用介質(zhì)損耗型（如聚氨脂類之泡沫

35、塑料，亞鐵磁磚等），為了確保其耐燃燒特性需在碳酸溶液中滲透，吸波材料通常作成圓錐狀、棱角錐狀及方楔形狀，以保持連續(xù)漸變之焦耳阻抗。軍規(guī)MIL-STD-462D對吸波材料之最小吸收量有所規(guī)定，即頻率80MHz250MHz至少6dB,頻率大于250MHz則至少10dB以上。而為了保證內(nèi)部測試場之均勻，吸波體之長度相對于隔離室工作頻率下限，所對應(yīng) 之波長要足夠長（1/4波長效果較好），吸波體之體積也會限制吸波材料之有效工作頻率（一般在30MHz以上）減小了隔離室之有效空間，電波暗室之屏蔽效益要求與隔離室相同。此外，商規(guī)EMC測試對電波暗室之場地衰減（Site Attenuation , SA）規(guī)定N

36、SA （Normalized SA）要在理論值士4dB>范圍；對電波暗室內(nèi)部測試場強(qiáng)之均勻度，則要求執(zhí)行16點(diǎn)場強(qiáng)之均勻度校正試驗(yàn)，此試驗(yàn)之測試方法詳加說明如圖，發(fā)射天線與待測場強(qiáng)之均勻面（1.5m X 135向尺相距6點(diǎn)均勻面正方形（4點(diǎn)X4點(diǎn)，點(diǎn)距0.5m）場強(qiáng)之均勻度， 至少要求其中12點(diǎn)（75%）要符合規(guī)格需求， 這種測 試方法與1993年版之軍規(guī) MIL-STD-462D要求相當(dāng)就室外開放測試區(qū)之場地（OATS）而言，開放測試區(qū)之場地通常用于精確測量待測件之發(fā)射極限值，OATS要求平坦開闊，遠(yuǎn)離建筑標(biāo)地、塔臺、電線、樹林、地下電纜和金屬管道，環(huán)境電磁干擾背景要很?。ㄈ缫话汶姶畔?/p>

37、容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求至少低于允許之極限值6dB）,接地地板可為鋼板或其他低阻金屬結(jié)構(gòu)，場地尺寸在不同之EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求不盡相同。EMC測試所需基本儀器之要求及其配備在前節(jié)所述EMC測試場地執(zhí)行 EMI/EMS測試時(shí)，所需基本儀器之要求及其配備，隨著不同頻 率范圍中之測試項(xiàng)目而有所差異，圖劃出典型EMI/EMS測試組合示意架構(gòu)， 其中測試所需不同儀器之基本配備則如下列說明。1 . 隔離室屏蔽效益（Shielding Effectiveness, SE）測試所需儀器之基本配備參考IEEE-299-1997和MIL-STD-285等測試隔離室屏蔽效益之標(biāo)準(zhǔn)，在不同頻率范圍內(nèi)將隔離室屏蔽效益分為磁場

38、屏蔽（低阻抗場），電場屏蔽（高阻抗場）平面波電磁場屏蔽和微波屏蔽，其測試儀器之基本配備為：頻譜分析儀或EMI測試接收機(jī)、場強(qiáng)監(jiān)視系統(tǒng)、各類訊號產(chǎn)生器、功率（棒狀天線、環(huán)路天線、對數(shù)螺放大器、各類衰減器、定向耦合器及各類發(fā)射、接收天線旋天線、喇叭天線等）及輸出變壓器。2 .電磁干擾EMI測試所需儀器之基本配備需求支日D cnm鈍黜嗎強(qiáng)均勻度被正可編輯范本置1端強(qiáng)埼為度校正瀏故架柱法蚊大器國2 典型EMI. EMS用試舞跳由于使用測試儀器時(shí)也會產(chǎn)生一定電磁干擾,為了保證測試之準(zhǔn)確性,CISPR16要求測試儀器之40dB。測試儀器精確度要3dB。測試儀器之屏蔽效益干擾量至少比待測裝置干擾電壓或電流小

39、20dB,且比允許之干擾量小求為：電壓測試時(shí)誤差不超過正負(fù)2dB,場強(qiáng)測試時(shí)誤差不超過正負(fù)至少要有60dB,測試儀器接入 測試系統(tǒng) 后，既不應(yīng)改變被測電子電機(jī)設(shè)備之工作狀態(tài)，也不應(yīng)對被測干援源有分壓分流效應(yīng)，測試儀器本身之干擾耐受性應(yīng)遠(yuǎn)低于可能受到之干擾量。常用之電磁干擾EMI（含RE及CE）測試儀器配備有：EMI自動(dòng)測試控制系統(tǒng)（電腦及其介面單元）EMI測試接收機(jī)（或頻譜分析儀）各式天線（主動(dòng)、被動(dòng)棒狀天線、大小形狀環(huán)路天線、功率雙錐天線、對數(shù)螺旋天線、喇 叭天線）及天線控制單元等電流注入感應(yīng)器（Current Probe）、電壓感應(yīng)器、隔離變壓器電源阻抗模擬網(wǎng)路 （Line Impedan

40、ce Stabilization Network , LISN）貫穿電容，儲存式示波器, 各型濾波器、定向耦合器等3 .電磁耐受性（EMS）測試儀器之基本配備需求常用之電磁耐受性EMS（含RS及CS）測試儀器之基本配備需求有：EMS自動(dòng)測試控制系統(tǒng)（電腦及其介面單元）EMI測試接收機(jī)（或頻譜分析儀）各式發(fā)射、接收天線訊號產(chǎn)生器2功率放大器、場強(qiáng)監(jiān)視系統(tǒng)儲存式示波器，注入隔離變壓器，各型濾波器、定向耦合器電源阻抗模擬網(wǎng)路，射頻抑制濾波器，光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4 .簡介常用之EMC測試重點(diǎn)儀器和設(shè)備電磁相容性測試除了通用測試儀器外，還需許多特殊儀器和設(shè)備，下面將簡介一些電流感應(yīng)器、電源阻抗模擬網(wǎng)路、E

41、MI測試接收機(jī)、頻譜分析儀、各式發(fā)射接收天線、平行板線、及 TEM/GTEM Cell等橫向電磁波測試室等主要儀器設(shè)備之工作 原理和使用特點(diǎn)。電流感應(yīng)器電流感應(yīng)器是引用荷爾效應(yīng)（Hall effect）,從流動(dòng)導(dǎo)線之電流穿過電流感應(yīng)器產(chǎn)生磁場，執(zhí)行CE101/CE102等傳導(dǎo)干擾測試時(shí)，利用電流感應(yīng)器來感應(yīng)偵測導(dǎo)線所溢放射出之雜訊。電源阻抗模擬網(wǎng)路（LISN）電源阻抗模擬網(wǎng)路是一種耦合電路，主要用來提供干凈之DC/AC電源品質(zhì)，阻擋待測件雜訊回饋至電源及RF耦合，內(nèi)部電路架構(gòu)與阻抗特性曲線詳如圖。早期軍規(guī)傳導(dǎo)干擾測試是以10厲貫穿電容為主，電源阻抗模擬網(wǎng)路(LISN)為輔，1993年以來，軍規(guī)

42、MIL-STD-462D要求改以LISN 為主，所用導(dǎo)電桌或木桌上接地平面(Ground Plane)皆配備LISN作測試，而CISPR商規(guī)要求所用木桌上也配備LISN作測試。EMI測試接收機(jī)EMI測試接收機(jī)是EMC試驗(yàn)中最常用之基本測試儀器， EMI測試接收機(jī)實(shí)際上是含高頻選頻放 大之超外差接收機(jī)， 其靈敏度可通過輸入回路之可調(diào)衰減器來調(diào)變，由于測試訊號輸入常常是極寬之頻譜訊號，運(yùn)用可調(diào)諧高頻選擇器對輸入訊號進(jìn)行預(yù)選，可以改善混頻器之工作狀況，中頻放大器和中頻選擇器用來確定儀器之通行頻帶，并對訊號進(jìn)行功率放大?；跍y試接收機(jī)之頻率響應(yīng)特性要求，按CISPR16規(guī)定，測試接收機(jī)應(yīng)有四種基本檢波

43、方式：準(zhǔn)峰值檢波、均方根值檢波、峰值檢波及平均值檢波。然而，大多數(shù)電磁干擾都是脈沖干擾，它們對音頻影響之客觀效果是隨著重彳復(fù)頻率之增高而增大，具有特定時(shí)間常數(shù)之準(zhǔn)峰值檢波器之輸出特性，可以近似反應(yīng)這種影響。因此在無線廣播頻率領(lǐng)域，CISPR所推薦之電磁相容性規(guī)范探用準(zhǔn)峰值檢波。由于準(zhǔn)峰值檢波既要利用干擾訊號之幅度，又要反映它之時(shí)間分布，因此其充電時(shí)間常數(shù)比峰值檢波器大，而放電時(shí)間常數(shù)比峰值檢波器小，對不同頻譜段應(yīng)有不同之充放電時(shí)間常數(shù)，這兩種檢波方式主要用于脈沖干擾測試。瞬間變化及重彳復(fù)頻率很低之脈沖干擾源已成為主流，使用準(zhǔn)峰值檢波器已不能客觀評估此類干擾之特性，軍規(guī)測試EMC對于單一脈沖或重

44、彳復(fù)頻率很低之脈沖進(jìn)行檢測，常用峰值檢波，由于峰值檢波是要測試出干擾訊號振幅之最大值，故它只取決于訊號之幅度而與時(shí)間無關(guān)，其充電放電時(shí)間常數(shù)比值TC/TD 要足夠小，通常TC/TD為幾百分之一。平均值檢波主要用來測試窄頻之連續(xù)波、調(diào)諧波干擾，其充放電時(shí)間常數(shù)比值TC/TD為1。若是干擾經(jīng)常由許多獨(dú)立之脈沖源產(chǎn)生，而往往是隨機(jī)的， 則最好使用均方根檢波器。選用檢波器取決于被測受干擾源之性質(zhì)以及所受保護(hù)之對象，對于同一干擾雜訊用不同檢波器測得之值是不同，而各種檢波器對脈沖干擾之相對響應(yīng)也是不同。但將測試數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換后，仍可得出一致之結(jié)果，有些接收機(jī)只有峰值或準(zhǔn)峰值檢波器，此時(shí)只需通過準(zhǔn)峰值或峰值轉(zhuǎn)

45、換器轉(zhuǎn)換，就能滿足不同之測試要求。頻譜分析儀頻譜分析儀之檢波器為峰值木波，因而滿足軍規(guī)EMC測試要求，但不符合歐美EMC商規(guī)及我國電磁相容性國家標(biāo)準(zhǔn) (CNS13430系列)規(guī)定之極限值測試。為此必須在輸入端配備預(yù)選器 (Preselector)以防止混頻器飽和，改善頻譜分析儀之S/N比，提高靈敏度，并且在中頻輸出端配備準(zhǔn)峰值轉(zhuǎn)換器或檢波器。則系統(tǒng)靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍也提高，就可以滿足軍規(guī) EMC測試及CISPR 標(biāo)準(zhǔn)測試。EMI測試接收機(jī)與頻譜分析儀兩類設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn)：測試接收機(jī)之優(yōu)點(diǎn)有測試準(zhǔn)確度高、動(dòng)態(tài)范圍大、頻率分辨率高、靈敏度高、互調(diào)干擾小及有四種基本檢波方式；缺點(diǎn)就是不能像頻譜儀分析儀在

46、很寬之頻率范圍內(nèi)展開觀察，而對被測訊號無法快速進(jìn)行頻譜分析和振幅測試。頻譜分析儀之優(yōu)點(diǎn)是能在很寬廣之頻率范圍內(nèi)觀察而迅速地對被測訊號進(jìn)行頻譜分析和振幅測試、測試設(shè)備相對簡單及測試比較方便;缺點(diǎn)就是測試準(zhǔn)確度相對差一些、頻率分辨率較低、互調(diào)干擾大、選擇性較差及祇有單一峰值檢波方式。Trnn5ientGenBFQtar尉LgX 1”的崔4 平行攝大爆及算駟徒觸臺EMC測試用天線電磁相容性測試頻率范圍從幾10Hz到幾10GHz，在這么寬之頻率范圍內(nèi)作電磁干擾及電磁耐受性測試，所用天線種類繁多，且必須借助各種探測天線把被測場強(qiáng)轉(zhuǎn)換成電壓。電磁相容性試驗(yàn)中各頻段優(yōu)先使用之天線，包括在150Hz30MHz

47、探用棒狀與環(huán)路天線，30MHz300MHz探用偶極與雙錐天線，300MHz1GHz探用偶極、對數(shù)遇期及對數(shù)螺旋天線，1GHz40GHz探用喇叭天線，這些天線之相關(guān)參數(shù)與理論可參考制造廠商提供天線出廠之資料。電磁相容性測試用天線具有下列特點(diǎn)：廣泛的應(yīng)用到寬頻帶天線，為了提高測試速度， 不得不探用寬頻帶天線，除非只對少數(shù)已知之干擾頻率點(diǎn)進(jìn)行測試。寬頻頻帶天線在出廠前提供校正曲線，使用時(shí)需輸入此天線因素。天線增益不高，方向性不甚明顯。不少試驗(yàn)用天線都工作在近場區(qū)，測試結(jié)果對測試距離很敏感，為此試驗(yàn)中必須嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)定進(jìn)行。其次，在近場區(qū)電場、磁場之比（波阻抗）不再是個(gè)常數(shù)，所以有些天線雖然給了電場、

48、磁場之校正系數(shù)，但只有當(dāng)這些天線作遠(yuǎn)場測試時(shí)才有效，測試近場干擾時(shí)，電場與磁場測試結(jié)果不能再按此換算，這是在試驗(yàn)中容易忽略之問題。天線之場強(qiáng)測試動(dòng)態(tài)范圍較寬，應(yīng)根據(jù)測試對象正確選用，電磁相容性試驗(yàn)之場強(qiáng)相差很大，對強(qiáng)大場強(qiáng)雖然可用衰減器擴(kuò)大天線量測范圍，但應(yīng)以不損壞天線轉(zhuǎn)換器為前提。收、發(fā)天線有時(shí)是不能互易，如同為雙錐天線，收、發(fā)用天線有區(qū)別，收、發(fā)環(huán)路天線也不同，使用時(shí)不能互換。平行板天線車輛零組件執(zhí)行電磁場輻射耐受性試驗(yàn)（ISO 11452-6）時(shí)，需要均勻橫電磁波之測量環(huán)境。利用平行板線，在其一端接相應(yīng)之訊號產(chǎn)生器與功率放大器，另一端接匹配負(fù)載， 可在兩平行板間產(chǎn)生橫電磁波之行波狀態(tài)（詳

49、見圖 ）。當(dāng)兩板間距為 d,所加電壓為 V時(shí)，平行板之電場強(qiáng)度E為E=V/d . （2）平行板線之工作頻率與終端負(fù)載之匹配情況有關(guān)，而且與平行板之間之距離 d成反比，距離越大,上限工作頻率越低。隨頻率上升，傳輸訊號之？/4送到平皮間距d時(shí)，平行板在其開放之側(cè)面將產(chǎn)生強(qiáng)烈輻射，以致于影響周圍其它測試設(shè)備之工作，甚至危害試驗(yàn)人員之健康。因此，當(dāng)其內(nèi)部電場較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)將其放在電磁隔離室內(nèi)，或在其開放之側(cè)面怖置適當(dāng)之可移動(dòng)吸波材料墻。當(dāng)頻率進(jìn)一步提高時(shí)，板間將出現(xiàn)高次模，使板間電磁場發(fā)生畸變，一般把出現(xiàn)高次模之頻率定為平行板線之上限頻率。當(dāng)待測件置于平行板時(shí)，原來之均勻電場將發(fā)生畸變，為此通常規(guī)定待測件

50、之體積應(yīng)小于兩板中間體積之1/3 o與一般探用輻射天線對待測件進(jìn)行電場輻射耐受性試驗(yàn)相比，平行板線有下列優(yōu)點(diǎn)：可在寬頻段范圍內(nèi)產(chǎn)生平面波場；所有能量集中在平行板間，因而電磁能量利用率高，不需很大瓦特?cái)?shù)之功率訊號放大器就可在板間產(chǎn)生高于25V/m之場強(qiáng)（車輛零組件規(guī)格）；平行板線之造價(jià)與其它產(chǎn)生場強(qiáng)，用以進(jìn)行電磁耐受性試驗(yàn)之方法和裝置相比，成本較低。其主要缺點(diǎn)是：僅適用于如車輛零組件等小型設(shè)備之試驗(yàn)，對周圍之輻射較為嚴(yán)重，影響監(jiān)測儀器之功能及操作人員之健康。這些缺點(diǎn)限制了應(yīng)用，從1980年以來，平行板線已逐漸被橫電磁波室所取代，但在電磁脈沖（EMP）研究中，仍將其作為場強(qiáng)模擬裝置。橫電磁波室 （

51、TEM/GTWM CELL）一園M 橫哲理波刑就空52RD.com橫電磁波(Transverse Electro Magnetic, TEM)室是利用傳輸線原理，由同軸線演變而來，一種內(nèi)部 能傳輸均勻橫電磁波之長方形測試室。它是電子電機(jī)設(shè)備電場輻射耐受性試驗(yàn)之理想裝置，除了可進(jìn)行射頻連續(xù)波耐受性， 脈沖波耐受性試驗(yàn)外， 還可用于測試電子電機(jī)設(shè)備所產(chǎn)生之輻射干擾， 及作為對各種近場測試探夾(如電流注入感應(yīng)器、電壓感應(yīng)器、場強(qiáng)感應(yīng)器等)進(jìn)行校正用之標(biāo)準(zhǔn)場源裝置。圖為橫電磁波室之示意圖，如圖所示，橫電磁波室由矩形外導(dǎo)體和平板中心接地導(dǎo) 電板所構(gòu)成，兩端通過四面尖錐過渡區(qū)與精密50咫冷型同軸連接器連接

52、，接地導(dǎo)電板用絕緣支架固定，將橫電磁波室分成兩部分。待測件之供電系統(tǒng)通過電源濾波器進(jìn)入，長方形橫電磁波室之優(yōu)點(diǎn)是腔體內(nèi)之場強(qiáng)比較均勻，而正方形橫電磁波室之優(yōu)點(diǎn)是在相同可用空間條件下，工作頻率范圍較寬，所需用料省，體積較小。與平行板線相類似，待測件在橫電磁波室占有之空間一般不超過接地導(dǎo)電板到底板間距的三分之一和前后壁板間距的三分之一，橫電磁波室之工作頻率與終端負(fù)載之匹配情況有關(guān)，上限頻率依賴于接地導(dǎo)電板到上下底板間距之尺寸，而且與接地導(dǎo)電板到底板間距d成反比，距離越大，上限工作頻率越低。為了使橫電磁波室之工作頻率提高到 1GHz范圍，于是 GTEM(Gigahertz TEM)橫電磁波室因應(yīng)而生

53、，它之外型是斜面角錐狀，詳加說 明如圖，待測件放置方式與TEM橫電磁波室類似，如圖所示，有各種不同之終端負(fù)載，因?yàn)楣ぷ黝l率與終端負(fù)載之匹配情況有關(guān)，目前歐美EMC商規(guī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用 GTEM橫電磁波室來執(zhí)行輻射發(fā)射與輻射耐受性測試。GT匕附慣箔5a涯第用途：重建干桂厚噩便鬲坐田即E=£M)qpXZ1rt后=項(xiàng)娛5mjp=kX擊串字Gr em "E產(chǎn)GTEM箱人眼抗用4口 '畫6 GTE兄描或磁波潮氧度典型軍規(guī)、商規(guī)之電磁相容性測試無論是美軍軍規(guī)、歐美商規(guī)或車輛用電磁相容性測試標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，都對EMI/EMS各類試驗(yàn)，就儀器之配備、場地布置、試驗(yàn)步驟、連接方式等都有嚴(yán)格之

54、規(guī)定，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)格要求執(zhí)行。由表及表摘要得知電磁相容性測試種類太多，實(shí)在無法逐一詳細(xì)說明，因此下面列舉了幾個(gè)典型CE、RE、CS及RS等EMC測試之試驗(yàn)方法。電源線傳導(dǎo)干擾發(fā)射測試 (Conducted Emission , CE)參考規(guī)格：MIL-STD-461D/462D , CE102(10kHz 10MHz),規(guī)格極限如圖 7FCC Part 15 (450kHz 30MHz)CISPR Pub 22 ( 150kHz 30MHz )從規(guī)格極限圖就可知道以上各種CE規(guī)格之差異，實(shí)際擺設(shè)、電纜、引線和接地平板間之最小間隔亦有些差異，其中細(xì)節(jié)相關(guān)規(guī)格皆有闡述。電源線傳導(dǎo)干擾測試目的：待測件所有適用于上列參考規(guī)格之頻率范圍內(nèi)交直流電源輸入和輸 出線(包括設(shè)備內(nèi)部不接地之中線 )之傳導(dǎo)干擾測試。電源線傳導(dǎo)干擾測試所需配備：如圖8所示，以 CE102為例，電纜、引線和接地平板間之最間 隔為5cm,從待測件LISN或到貫穿電容之電源線長度不超過2cm,待測設(shè)備之每條電源線，從導(dǎo)線分界處到LISN或貫穿電容器之長度是 2m,根據(jù)測試系統(tǒng)之靈敏度及寬頻帶測試要求選用 阻抗匹配變換器和濾波器。BASIC C