電磁兼容測試2

1、電磁兼容測試1什么是電磁兼容？電磁兼容（EMC-Electromagnetic Compatibility）是一門新興的綜合性學科，主要研究電磁干擾和抗干擾的問題。即怎樣使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子電氣設備、器件或系統(tǒng)，都能正常工作，互不干擾，達到兼容狀態(tài)。2構成電磁兼容問題的三要素電磁騷擾源、傳輸途徑和敏感設備。 任何電子設備既可能是騷擾源， 又可能是敏感設備。騷擾的傳輸途徑:通過空間輻射和通過導線傳導3EMC測試:符合性測試、診斷測試符合性測試包括以下內容：（一）EMI測試 RE，CE，功率，喀嚦聲 ，諧波 ，電壓波動和閃爍 等。（二）EMS測試 RS，CS，ESD，EFT，浪涌 ，振

2、鈴波浪涌 ，電壓暫降、短時中斷和電壓變化 ，工頻磁場，脈沖磁場等。4電磁兼容標準和規(guī)范 目前國際上有權威性的電磁兼容標準和從事EMC準制訂工作的專業(yè)委員會有：國際電工委員會：CISPR 標準和IEC標準（TC77）歐共體：EN標準(CENELEC)和ETS標準(ETSI)德國：VDE標準美國：FCC標準和軍用標準MIL-STD日本：VCCI標準 這些標準正在逐步走向國際統(tǒng)一。5GB/T6113.1規(guī)定的頻率段范圍 A頻段9150kHz； B頻段0.1530MHz； C頻段30300MHz； D頻段3001000MHz；6騷擾的輻射發(fā)射測試（9KHz18GHz） 30MHz18GHz，測量E。

3、#1GHz以下，開闊場地或半電波暗室，半自由空間。 # 1GHz以上，全電波暗室，模擬自由空間。 # 替代法測量，可用開闊場地、半電波暗室或 全電波暗室，測量結果用發(fā)射功率表示。9KHz30MHz，測量H。 #EUT較小，放在大磁環(huán)天線（LLA）中，測量騷擾磁場的感應電流。 #EUT較大，采用遠天線法，用單小環(huán)在規(guī)定距離測量騷擾的磁場強度。730MHz1000MHz的輻射發(fā)射測試8近場與遠場的比較9遠場條件下的測試距離da) d /2, 如EUT被看作是偶極子天線，則誤差為3dB。b) d ， 可看作是平面波，如EUT被看作是偶極子天線，則誤差為0.5dB。c) d 2D2/， D為EUT的最

4、大尺寸，該條件僅適用于D的情況。10 B級ITE10m法限值與3m限值的轉換 E f / d， E1 / E2 = d1 / d2頻率范圍（MHz）準峰值限值dB(V/m)10m3m3023030402301000374711測試距離誤差的考慮，高頻影響大。 Ef/d2. d + 1/d . f終止點放在對數(shù)周期天線的頂端比較合適。如果天線上已有天線中心的標記，則終止點放在天線中心的標記處。 1213測量時應把天線水平放置測水平極化分量，垂直放置測垂直極化分量。垂直放置時天線的最低端離地應大于25cm,以免影響天線的性能。整個測試系統(tǒng)是同軸傳輸系統(tǒng)，應該保持阻抗匹配，即天線的阻擾、同軸電纜的特

5、性阻抗和干擾測量儀的輸入阻抗都應相等，一般為50。阻抗不匹配將引起反射，從而影響讀數(shù)的準確性。 14騷擾測量儀的電路框圖 15 騷擾測量儀的4大類指標 指標名稱頻段ABC和D6分貝處的帶寬200Hz9kHz120kHz準峰值電壓表的充電時間常數(shù)45ms1ms1ms準峰值電壓表的放電時間常數(shù)500ms160ms550ms臨界阻尼指示儀器的機械時間常數(shù)160ms160ms100ms檢波器前電路的過載系數(shù)（高于使指示器產生最大偏轉的正弦波信號的電平）24dB30dB43.5dB接入檢波器與指示儀器之間直流放大器的過載系數(shù)（高于相應于指示儀器滿刻度偏轉的直流電壓電平）6dB12dB6dB16騷擾測量儀

6、的絕對脈沖特性 頻段a（Vs）b（MHz）c（Hz）頻段a（Vs）b（MHz）c（Hz）A13.50.1525C0.044300100B0.31630100D0.044100010017騷擾測量儀的相對脈沖特性 重復頻率（Hz）脈沖的現(xiàn)對等效電平（dB）重復頻率（Hz）脈沖的現(xiàn)對等效電平（dB）A頻段B頻段C和D頻段A頻段B頻段C和D頻段1000-4.510-8.001.0104.01.010.01.514.01.51004.01.00（基準）0（基準）57.51.0-603.01.0-213.02.020.52.026.02.0250（基準）-117.02.022.52.028.52.020

7、-+6.51.0+9.01.0孤立脈沖19.02.023.52.031.52.018騷擾測量儀峰值測量時的指標 頻段ABC和DTD/TC1.891041.251061.67107B6帶寬100300Hz810kHz100500kHz優(yōu)選帶寬200Hz9kHz120kHz19峰值測量時的絕對脈沖特性 頻段脈沖重復頻率(Hz)脈沖強度（ms）脈沖帶寬Bimp（z）峰值與準峰值表頭指示比A256.67x10-30.21x1036.1B1000.148x10-39.45x1036.6C和D1000.011x10-3126.0 x1031220峰值、準峰值和平均值測量的比較Bimp=1.05 B6 ，

8、=脈沖強度 , P()=準峰值檢波效率, fPR=脈沖重復頻率信號類型峰值測量準峰值測量平均值測量正弦波 E E E周期脈沖1.4Bimp1.4BimpP()1.4fPR21準峰值檢波效率P()22相同帶寬條件下準峰值和平均值表頭讀數(shù)之比值 頻段脈沖重復頻率（Hz）25100100010000A12.44.5-B-32.917.4-C和D-50.138.120.823峰值和準峰值檢波器的充放電時間常數(shù)頻段ABC和D峰值檢波的TD/TC1.89x1041.25x1061.68x108準峰值檢波的TD/TC11.116055024最小掃頻時間頻段A9KHz-150KHzB150KHz-30MHzC

9、和D30-1000MHz峰值檢波100ms/KHz20ms/200Hz1.41s100ms/MHz0.9ms/9KHz2.99s1ms/MHz0.12ms/120KHz0.97s準峰值檢波20s/KHz4s/200Hz2820s(0.78h)200s/MHz1.8s/9KHz5790s(1.7h)20s/MHz2.4s/120KHz19400s(5.4h)25騷擾場強dB（Vm）測量儀讀數(shù)dB（V）十天線系數(shù)（dB）電纜損耗（dB）2627281GHz18GHz頻率段的輻射發(fā)射測試 使用全電波暗室;接收天線設置在與EUT同一高度上;轉臺仍需360度轉動，測試距離為3米;采用小口徑定向天線，水平

10、和垂直二種狀態(tài)都要測量;測量采用頻譜分析儀，應設在最大保持方式和對數(shù)dB顯示方式。測量結果用電場強度的峰值或平均值表示（不用準峰值）。峰值測量時采用1MHz的分辨率帶寬和視頻帶寬，平均值測量時仍采用1MHz的分辨率帶寬，但是視頻帶寬應大大縮小至10Hz，相當于加入一個低通濾波器 。2930MHz18GHz的輻射發(fā)射替代法測試 30替代法僅僅測試EUT的殼體輻射 ,用標準天線的輸出功率 來等效。h1m ，d應符合遠場條件，EUT在X、Y、Z方向上分別旋轉360度，找最大值。 在30MHz1GHz頻段，測量天線A可采用半波振子天線，也可采用寬帶天線，但替代天線B則必須用半波振子天線。1GHz18G

11、Hz 都用線性極化的喇叭天線。 31替代法的校準應在水平極化和垂直極化狀態(tài)進行。校準時發(fā)射天線B與測量天線A平行放置，對于每個頻率點，都要記錄發(fā)射天線的輸入功率和測量接收機的接收電壓的關系曲線，找出校準系數(shù)K（f）。以后測試時可直接將測到的最大騷擾電壓加校準系數(shù)K（f），得到殼體輻射功率，不必再做替代試驗。329KHz30MHz的磁場輻射發(fā)射測試 2m的LLA可測量的最大尺寸為1.6m；EUT的磁場輻射強度等效于標準天線的輻射強度；測量結果用大環(huán)上的磁感應電流dB(A)表示 33遠天線法的輻射磁場測量使用直徑0.6m的單小環(huán)天線，垂直地面放置，最低部高于地面1m（典型值），測量距離3m。測量得

12、到的是環(huán)天線處的磁場的水平分量，但是由于測量處于近場條件，地面又有反射，所以測量所得的值仍然反映了EUT的水平和垂直偶極距的情況。34輻射發(fā)射測試方法的一些新發(fā)展 在TEM-CELL、G-TEMCELL、混響室 中進行輻射發(fā)射測試。同一EUT在各種不同類型的場地所測得的輻射量之間的轉換是相當困難的，各種場地的測試結果都采用各自的騷擾限值。各種場地中的電波傳播模式不同,開闊場地和半電波暗室是半自由空間,全電波暗室是自由空間，TEMCELL和G-TEMCELL是導波系統(tǒng),混響室則是擾模系統(tǒng)。35APD(幅度概率分布) APD定義：幅度超過某個電平的時間概率的累積分布 。APD分析儀連接在騷擾測量儀

13、（測試接收機或頻譜儀）的中頻包絡檢波輸出端。APD用于評價數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率 。36 用APD作符合性測試的方法37臺式設備的傳導騷擾測量布置圖 38 測量頻率0.1530MHz，測量在屏蔽室內進行； 測量時需要在電網(wǎng)和EUT之間插入人工電源網(wǎng)絡（LISN或AMN），作用是隔離電網(wǎng)和EUT和提供一個穩(wěn)定的阻抗。 39連續(xù)騷擾的功率測試 40吸收鉗法測到的是連接被測電纜的等效共模源的騷擾功率，用50標準信號源的功率dB(pW)表示。用吸收鉗法來評價EUT全部輻射能力的限制條件是：EUT尺寸/4、30300MHz頻率段、單電纜連接。由于被測電纜相當于輻射天線，所以測試時人應遠離測試裝置，吸收鉗和測量

14、接收機之間的連接電纜最好也套上磁環(huán)。41測試應在屏蔽室內進行，電源線長度應大于6m，即大于30MHz的半波長加上吸收鉗的長度。對于每一個測試頻率點，吸收鉗都應沿著電源線移動，找出最大值，因為共模電流在導線上是以駐波形式出現(xiàn)的。功率吸收鉗測量系統(tǒng)應事前進行校準，得到修正因子頻率曲線。 42功率吸收鉗的校準布置 43斷續(xù)騷擾喀嚦聲測試 判斷是否喀嚦聲，根據(jù)喀嚦聲 率確定喀嚦聲限值Lg ；按“上四分位法”判斷產品是否合格。 4445諧波測試 EUT的供電電源S要求為純凈電源 ；EUT產生的諧波電流由分流器Zm取樣，送入諧波分析儀M進行測量； 一般測到第19次諧波 ；EUT開關電源瞬時（10s）之內產

15、生的諧波可不作考慮。 46電壓波動和閃爍的測試 電壓波動反映突然的較大的電壓變化程度，閃爍反映一段時間內連續(xù)的電壓變化情況。 47 短期閃爍（Pst）：在10分鐘內估算出的閃爍危害度，標準要求Pst1; 長期閃爍（Plt）：2小時內相繼發(fā)生的Pst值，估算出的閃爍危害程度，48設備的抗擾度測試 又稱為設備的敏感度測度（EMS），目的是測試設備承受各種電磁騷擾的能力。 施加騷擾的強度由試驗等級決定，等級越高強度越大。EMS試驗結果應標明試驗等級和性能判據(jù)。 49性能判據(jù)可分為四級A：EUT工作完全正常；B：EUT工作指標或功能出現(xiàn)非期望偏離，但當騷擾去除后可自行恢復；C：EUT工作指標或功能出現(xiàn)

16、非期望偏離，騷擾源去除后不能自行恢復，必須依靠操作人員的介入，例如“復位”（不包括技術人員進行的硬件維修和軟件得裝）方可恢復；D：EUT的元器件損壞，數(shù)據(jù)丟失、軟件故障等。50輻射電磁場抗擾度試驗 載波頻率為801000MHz，調制信號為1kHz，調幅度為80%； 測試在電波暗室中進行，地面上鋪設吸波材料 5152SMART 80 REVERBERATION CHAMBERStandard 13.4m x 6.1m x 4.9mDual Z-Fold Tuners : 80MHz53射頻場感應傳導騷擾抗擾度試驗 載波頻率為150KHz80MHz ，幅度調制信號為1KHz正弦波，調幅度80%。騷擾信號通過CDN、電流夾鉗、電磁夾鉗以共模方式耦合到EUT。54如果是屏蔽電纜，騷擾電流注入到電纜的屏蔽層上，如果是非屏蔽電纜，騷擾信號直接注入到各條線上。標準規(guī)定CDN由EUT端口視入的共模阻抗應為150。 55靜電放電抗擾度