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文檔簡介

我與EMC有幸涉足EMC領(lǐng)域,實實在在做了五件事。參加EMC試驗;承擔(dān)EMC預(yù)研課題;建設(shè)EMC試驗室;組織系統(tǒng)級EMC試驗;介入EMC分析預(yù)測與設(shè)計。培訓(xùn)目的學(xué)習(xí)有關(guān)EMC測試基礎(chǔ)知識了解EMC測試對試驗室要求初步掌握EMC試驗室設(shè)計原則學(xué)會對EMC試驗室建設(shè)和設(shè)備選擇提出技術(shù)要求初步掌握建設(shè)一個EMC試驗室和管理一個試驗室所需要的基本技術(shù)對講座題目的理解EMC實驗室建設(shè)應(yīng)包含以下內(nèi)容:建設(shè)一個實驗室實體(場地條件);配置相應(yīng)的測試設(shè)備;實驗室運營完成基本測試任務(wù);提高實驗室技術(shù)能力以更好為用戶服務(wù)。

電磁兼容試驗室建設(shè)概述(15分)相關(guān)基礎(chǔ)知識(30分)EMC試驗室(場地)建設(shè)與驗收(50分)EMC試驗室儀器配置(45分)EMC試驗室管理與認證(30分)概述EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段EMC試驗技術(shù)發(fā)展前景EMC試驗在EMC學(xué)科中的重要位置EMC測量誤差對測量結(jié)果的影響EMC測量場地條件要求EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段(1)EMC技術(shù)發(fā)展三個階段:問題解決法;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范法;系統(tǒng)設(shè)計法。EMC試驗室是EMC試驗技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段(2)在問題解決法階段,具體操作是在設(shè)備達到電性能指標(biāo)要求后,將其安裝在系統(tǒng)中,靠聯(lián)機試驗發(fā)現(xiàn)一些不兼容問題。一般經(jīng)過分析,找出問題產(chǎn)生原因,采取措施,使問題得以解決,系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。此時測量技術(shù)多半屬于EMI診斷水平。EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段(3)通過長期工程實踐,人們逐步認識到待到問題暴露后再著手解決,勢必帶來時間上的延誤和經(jīng)濟上的損失。要使一些設(shè)備共存于一個有限空間,必須事先對設(shè)備進行某種約定,于是在大量實踐中編制了各種EMC標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種電磁干擾必須控制在某些限制線內(nèi),也規(guī)定了一些敏感設(shè)備必須具備的抗干擾能力,同時規(guī)定了具體測試方法和測試條件。EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段(4)標(biāo)準(zhǔn)對EMC試驗室建設(shè)提出具體要求;在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范階段,工程需要建立了大量標(biāo)準(zhǔn)試驗室,并有先進的、標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備投入市場,人們要按EMC標(biāo)準(zhǔn)對所有產(chǎn)品進行規(guī)范的EMC測試檢驗。EMC試驗技術(shù)發(fā)展階段(5)系統(tǒng)設(shè)計法主張EMC設(shè)計與電設(shè)計同步進行,以求系統(tǒng)綜合性能價格實現(xiàn)最佳。在系統(tǒng)設(shè)計法階段,系統(tǒng)工程實施規(guī)范的EMC管理,其中包括:人們在進行系統(tǒng)設(shè)計時,對自身的和周圍的電磁環(huán)境要進行預(yù)估;選擇適用的EMC標(biāo)準(zhǔn),并能對標(biāo)準(zhǔn)進行科學(xué)裁剪以防止欠設(shè)計和過設(shè)計;對系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進行EMC設(shè)計和測試。

EMC試驗技術(shù)發(fā)展前景(1)未來的系統(tǒng)設(shè)計將會更新觀念,具體表現(xiàn):不僅重視系統(tǒng)的硬件設(shè)計,更要關(guān)心相關(guān)機構(gòu)及滿足系統(tǒng)運行條件的操作人員等統(tǒng)籌考慮的戰(zhàn)斗能力;不僅重視系統(tǒng)的功能性指標(biāo),還要重視電磁兼容性指標(biāo)(非功能指標(biāo));計算系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比;未來的EMC測量技術(shù)必將發(fā)揮更重要的作用。

EMC試驗技術(shù)發(fā)展前景(2)歐共體于己于1989年5月頒布了EMC指令(89/336/EEC)。近十年來在國際上掀起了EMC法規(guī)化、EMC標(biāo)準(zhǔn)國際化的新高潮。我國在質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門、出入境檢驗檢疫部門、環(huán)境保護部門等不斷推出一些EMC法規(guī)性文件或技術(shù)規(guī)范,加強了EMC管理。面對今日的技術(shù)進步和現(xiàn)代市場經(jīng)濟的現(xiàn)實,EMC技術(shù)已形成一種產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮著重要作用,創(chuàng)造著巨大經(jīng)濟效益和社會效益,其重要性正在受到越來越多的關(guān)注。展望未來,電子產(chǎn)品直至整個系統(tǒng)會實現(xiàn)全方位的一體化設(shè)計;未來的測試技術(shù)的發(fā)展和測試對象的細分,EMC測試有與產(chǎn)品的功能測試融為一體的趨勢;一種新的測試體系會逐步建立起來,到那時對產(chǎn)品的檢驗,也將是全方位、全自動化的。

EMC試驗技術(shù)發(fā)展前景(3)測量誤差對測量結(jié)果的影響眾所周知,不給出測量誤差的測量結(jié)果是沒有意義的,測量誤差給出的是測量結(jié)果的可能范圍,或者說表明測量結(jié)果的分散性。因為任何測量都受時間,地點和條件多方制約。比如測量天線增益實測值是3.5dB;其實真實值有可能是3.4-3.6dB;也有可能是3.3-3.7dB。EMC試驗場地條件所有規(guī)范的EMC測量都需要嚴(yán)格的場地條件:開闊場GTEM小室EMC試驗室建設(shè)混響試驗室開闊場簡介(1)

開闊試驗場是電磁兼容測試中非常重要的試驗場地,通常作為標(biāo)準(zhǔn)測試場地。在電磁輻射干擾測量中,場地對測試結(jié)果的影響非常明顯,常出現(xiàn)在不同的測試場地用相同的儀器儀表測量卻得到不同結(jié)果,此時國際和國內(nèi)電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均明確規(guī)定,不同測試場地造成的試驗測試結(jié)果差異,應(yīng)以開闊試驗場的測試結(jié)果為準(zhǔn)。開闊場簡介(2)

開闊試驗場主要用于30MHz-1000MHz頻率范圍,在大于1GHz頻率范圍的應(yīng)用及其歸一化場地衰減理論值的計算及測試。由于隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,空間電磁環(huán)境變得十分惡劣,具有理論意義的工程開闊場已不復(fù)存在。GTEM小室(1)GTEM(橫電磁波)小室采用同軸及非對稱矩形傳輸線設(shè)計原理,總體設(shè)計為尖劈形;輸入端口采用N型同軸接頭,而后漸變至非對稱矩形傳輸以減少結(jié)構(gòu)突變所引起的電波反射;選取并調(diào)測了合適的角度、芯板寬度和非對稱性;終端采用電阻式匹配網(wǎng)絡(luò)與高性能吸波材料組合成的復(fù)合負載結(jié)構(gòu)。

GTEM小室(2)

測試時域阻抗要求在放置EUT矩形傳輸主段處的特性阻抗在50±5Ω范圍之內(nèi);測試電壓駐波比(VSWR)以便對輸入端口參考面阻抗和電波反射狀況進行評定;測量小室的電磁場分布,將電場探頭置于不同的部位,讀取場強值并進行歸一化數(shù)據(jù)處理;小室主要用于電磁敏感度測試,也用于電磁輻射發(fā)射測試。

混響室簡介混響室與上述實驗場地相比優(yōu)點是能在大體積下獲得高電平、寬頻帶特性?;祉懯乙言谏蟼€世紀(jì)80年代被有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接受,例如IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有些產(chǎn)品在混響室測試?;祉懯业男阅苤笜?biāo)主要是攪拌效率和耦合衰減,難度在于需要調(diào)整測試軟件以求得場均勻性穩(wěn)定。相關(guān)基礎(chǔ)知識

EMC試驗特點EMC術(shù)語EMC測量相關(guān)基礎(chǔ)知識EMC測量誤差分析EMC測量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)EMC試驗特點(1)對于最后的成功驗證,沒有任何其他領(lǐng)域像電磁兼容那樣強烈地依賴于測量。EMC試驗在電子工程中有著特殊地位。試驗不單單承擔(dān)對產(chǎn)品性能最終檢驗的任務(wù),在產(chǎn)品研制過程中,各個階段都需要有實驗手段來檢驗每一個設(shè)計思想,每一項設(shè)計措施是否正確。試驗永遠伴隨著產(chǎn)品的研制過程,直到最終達到標(biāo)準(zhǔn)。EMC試驗特點(2)因為電磁干擾有時是隨機的,多變的,電磁干擾的時域波形不太規(guī)則,電磁干擾的頻譜也比較復(fù)雜。電路分析中的許多分布參數(shù)不容忽視,同時電磁干擾與結(jié)構(gòu)、工藝、布局等諸多因素相關(guān)的電磁現(xiàn)象。EMC測試條件要求比較苛刻,要求專門實驗室,測試設(shè)備要求穩(wěn)定性好、靈敏度高、頻譜寬、動態(tài)范圍大等特點。EMC試驗特點(3)EMC試驗結(jié)果給出EUT是否通過某EMC標(biāo)準(zhǔn)。對于未達標(biāo)的產(chǎn)品給出超標(biāo)頻點和超標(biāo)量值。給出可能分析無意發(fā)射的類型、傳播渠道等有關(guān)信息。給出敏感設(shè)備的受影響狀況。EMC試驗特點(4)EMC試驗分類:從目的分規(guī)范的EMC測試和EMI診斷;從對象分設(shè)備、分系統(tǒng)試驗和系統(tǒng)級試驗;從內(nèi)容分屏蔽效能測試、濾波性能測試、接地、搭接測試、EMI、EMS測試、電磁環(huán)境測試等等。EMC術(shù)語(1)

電磁干擾測量值是指按規(guī)定測量方法測得的電磁發(fā)射值。電磁干擾限值一般由標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S眉夹g(shù)文件規(guī)定,在EMC標(biāo)準(zhǔn)中用限制線給出,它對應(yīng)于設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)實現(xiàn)兼容工作條件下能夠允許的電磁發(fā)射最高電平(允許值)??箶_性是民用標(biāo)準(zhǔn)中對裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力的描述。抗擾性電平是指將一個給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作,并保持所需性能等級時施加的最大騷擾電平??箶_性限值是指EMC標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S眉夹g(shù)條件中規(guī)定的最小抗擾性電平。EMC術(shù)語(2)EMC術(shù)語(3)敏感度是軍用標(biāo)準(zhǔn)中用來衡量裝置、設(shè)備或系統(tǒng)在存在電磁干擾的情況下不能避免性能降低的能力。敏感度閾值是軍用標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)呈現(xiàn)最小可辨別的不希望有的響應(yīng)的信號電平,也稱敏感度門限。不希望有的電平響應(yīng)是指對標(biāo)準(zhǔn)參考輸出的偏離值超出設(shè)備技術(shù)要求中規(guī)定容差的一種響應(yīng)。EMC術(shù)語(4)

故障響應(yīng)電平是指對標(biāo)準(zhǔn)參考輸出的偏離值會引起設(shè)備EMC故障的一種響應(yīng)。輻射敏感度是對造成設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)降級的輻射干擾場的度量。傳導(dǎo)敏感度是對在電源、控制或信號線上的干擾電流或電壓的度量。EMC術(shù)語(5)電磁兼容性是指設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作,并且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾。電磁環(huán)境實際上包括空間、時間和頻譜三個要素。EMC術(shù)語(6)

降級是指在做EMC測試時設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)的工作性能偏離預(yù)期的指標(biāo),使工作性能出現(xiàn)不希望有的偏差。性能判據(jù)是指在作EMC測試之前應(yīng)該在技術(shù)文件中標(biāo)明用來判斷EMC測試結(jié)果是否達標(biāo)的被測設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)的性能指標(biāo)。EMC術(shù)語(7)

工作性能閾值是用來描述設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)某一技術(shù)性能特征實現(xiàn)或失效的界限,理論上是一個特定常數(shù),而實際上工作性能閾值通常是一個數(shù)據(jù)區(qū);對于一個具體被測系統(tǒng)來說,工作性能閾值的表述應(yīng)該是明確的;高于這個區(qū)域上限,被測系統(tǒng)能正常工作;低于這個區(qū)域下限,則被測系統(tǒng)成為不可接受狀態(tài);上、下限中間區(qū)域是個逐漸過渡區(qū)稱臨界區(qū)。EMC術(shù)語(8)

電磁兼容裕量的設(shè)計值或稱理論值是指設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)的抗擾性限值與發(fā)射限值之間的差值。工程上的電磁兼容裕量是指設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)的實測電磁敏感度閾值和電磁干擾發(fā)射的測量值之差,也稱作電磁干擾安全裕量。電磁發(fā)射、敏感度裕量示意圖EMC測量基礎(chǔ)知識(1)電磁環(huán)境電平:在規(guī)定的試驗場地和時間內(nèi),當(dāng)試驗樣品尚未通電,已存在的輻射及傳導(dǎo)的信號和噪聲電平。某試驗室傳導(dǎo)電磁環(huán)境電平某試驗室輻射電磁環(huán)境電平EMC測量基礎(chǔ)知識(2)電磁干擾幅度測量值單位:電磁干擾幅度可用功率表述,也可用干擾電壓表示。前者通常用dBm表示,后者用dBμV表示。一般以0dBm(1mw)作為基準(zhǔn)參考電平,在遇到與測試帶寬相關(guān)的干擾測量中,用干擾電壓表示更合適,一般以0dBμV(1μV)作為電壓基準(zhǔn)參考電平。EMC測量基礎(chǔ)知識(3)干擾功率與干擾電壓間的單位轉(zhuǎn)換關(guān)系,在50歐姆系統(tǒng)中0dBm相當(dāng)于107dBμV。在用電流鉗作傳導(dǎo)發(fā)射測量時,測量結(jié)果用干擾電流表示,測量單位為dBμA。在規(guī)定條件下,測得給定位置上的電磁干擾產(chǎn)生的場強,電場強度用dBμV/m表示,磁場強度用dBμA/m表示。EMC測試誤差分析測量誤差基本概念測量誤差評估EMC測量誤差來源減少測量誤差的措施測量誤差基本概念(1)真值:被測對象量值的真實大小。測量誤差:受測量條件限制,測量結(jié)果與真值間有所差別,測量誤差描述測量結(jié)果與真值之差。測量誤差可以分類如下:系統(tǒng)誤差,隨機誤差。測量誤差基本概念(2)

測量結(jié)果可能存在隨機誤差、系統(tǒng)誤差和差錯。

首先要學(xué)會排除差錯,依據(jù)物理概念及工程經(jīng)驗。通常檢查EUT連接技術(shù)狀態(tài),檢查測量設(shè)備及輔助設(shè)備的技術(shù)狀態(tài),檢查測量過程中環(huán)境變化情況等等,判斷出現(xiàn)差錯原因。自動測量系統(tǒng)一般有能力消除系統(tǒng)誤差,關(guān)鍵要討論隨機誤差。測量誤差基本概念(3)系統(tǒng)誤差描述的是在同一條件下,多次測量,誤差的絕對值和符號保持恒定,或在條件改變時按照某種確定規(guī)律而變化的誤差。隨機誤差描述的是同一條件下,多次測量,誤差的絕對值和符號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。正確度:表述測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。精度:表述測量結(jié)果中隨機誤差大小的程度。測量準(zhǔn)確度:表述測量結(jié)果與真值之間的接近程度,當(dāng)正確度和精度均高,則稱為測量的準(zhǔn)確度高。測量誤差基本概念(4)實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差:對同一被測量作N次測量,表征測量結(jié)果分散性的量。不確定度是測量結(jié)果帶有的參數(shù),用以表征合理賦予被測量值的分散性。標(biāo)準(zhǔn)不確定度:以標(biāo)準(zhǔn)差表示的測量不確定度。測量誤差基本概念(5)測量誤差基本概念(6)

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度定義:當(dāng)測量結(jié)果包含有若干個獨立的不確定度分量時,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為單個標(biāo)準(zhǔn)不確定度平方和的根。測量誤差基本概念(7)確定測量結(jié)果區(qū)間的量,被測量值以較高的置信概率落在此區(qū)間。擴展不確定度是在合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(y)確定后,乘以一個包含因子k得到的。測量誤差基本概念(8)關(guān)于EMC測量結(jié)果的研究分析表明相同條件多次測量結(jié)果用下式表示:正態(tài)分布圖查表得x1=1.96正態(tài)分布測量誤差基本概念(9)系統(tǒng)不確定度的合成當(dāng)系統(tǒng)中組成部分的不確定度已知的情況下,系統(tǒng)不確定度可以表述為:測量誤差基本概念(10)

系統(tǒng)擴展不確定度可以表述為:測量誤差標(biāo)準(zhǔn)GJB2715和GJB3796關(guān)于測量誤差或測量準(zhǔn)確度的有標(biāo)準(zhǔn)描述。使用不確定度表述測量結(jié)果的質(zhì)量或準(zhǔn)確度。由于不確定度是由隨機影響和對系統(tǒng)不完善帶來的,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種評定辦法,分為A類和B類。A類估算對多次測量而言,用統(tǒng)計方法得到A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。B類估算方法用不同于A類的其它方法,它包括系統(tǒng)影響引起的不確定度。電磁兼容測量誤差要求標(biāo)準(zhǔn)GJB152A明確電磁發(fā)射測量誤差控制在士3dB;距離:士5%幅度,測量接收機:±2dB傳感器,電纜等附件:±1dB時間(波形):±5%

EMC測量誤差來源(1)

電磁發(fā)射測量特點是屬弱信號、頻帶寬,與環(huán)境條件依賴性強??梢哉f沒有一個領(lǐng)域象電磁領(lǐng)域這樣強烈地依賴于測量,也可以沒有一個測量領(lǐng)域像電磁兼容測量這樣強烈地依賴于測量條件。EMC測量誤差來源(2)

電磁兼容測量誤差主要來源于測量儀器、測量方法及試驗室條件。對電磁發(fā)射測量儀器設(shè)備引起的誤差基本上可以控制在3.3節(jié)中標(biāo)準(zhǔn)給出的誤差之內(nèi)。舉例:天線系統(tǒng)校準(zhǔn)不確定度為±1.5dB(含遠近場)實驗配置包括EUT的布局,連線狀況以及被測面的選擇等電磁環(huán)境電平滿足低于限制線6dB時引起測量誤差±1dB。EMC測量誤差來源(3)對電磁敏感度測量主要取決于模擬干擾場強度,特別是EUT敏感度值測量誤差主要來源于信號源、功率放大器、場強探頭、場強計、功率計等儀器設(shè)備,也與EUT的布局及實驗的場均勻度等各項技術(shù)指標(biāo)相關(guān)。EMC測量誤差來源(4)對選定標(biāo)準(zhǔn)的選擇項目進行實驗室比對對于評定參試試驗室的技術(shù)能力,探討測量方法對準(zhǔn)確度影響有重要意義。定期測試實驗室的背景噪聲并記錄,為試驗室性能檢測提供數(shù)據(jù)依據(jù)。測試試驗室的諧振頻率并記錄在案,對測量結(jié)果進行誤差分析時參考。減小測量誤差的措施(1)對試驗室儀器設(shè)備作定期校準(zhǔn)(單臺儀器校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)),及時更換測量軟件中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù),可以減少測量儀器引入的誤差。提高測試人員的技術(shù)水平,加強測試人員的職業(yè)修養(yǎng)對提高實驗室的置信度也是至關(guān)重要的。減小測量誤差的措施(2)EMC測量標(biāo)準(zhǔn)(1)二戰(zhàn)以后,美國軍方最早開始編寫有關(guān)EMC文件,制訂統(tǒng)一管理規(guī)范,逐步升級為標(biāo)準(zhǔn)。MIL-STD-285公布于1956年6月,其內(nèi)容關(guān)于100kHz~10GHz電磁屏蔽室衰減特性測量方法。1967年正式發(fā)布美軍標(biāo)461A,經(jīng)過實踐461A標(biāo)準(zhǔn)有個修改完善的演變過程。(461B、461C、461D、461E)所有電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中,測量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)占相當(dāng)比重。EMC測量標(biāo)準(zhǔn)(2)制定EMC標(biāo)準(zhǔn)是為了統(tǒng)一協(xié)調(diào)電子系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設(shè)備的各種技術(shù)狀態(tài)。EMC標(biāo)準(zhǔn)是人們在EMC工程實踐活動中的經(jīng)驗總結(jié),它是科學(xué)的、合理的、實用的。在應(yīng)用工程研制、生產(chǎn)和使用過程中,EMC標(biāo)準(zhǔn)是EMC設(shè)計的準(zhǔn)繩,EMC管理的指南,EMC測量的依據(jù),檢驗產(chǎn)品是否合格的準(zhǔn)繩。

EMC測量標(biāo)準(zhǔn)(3)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)可以減少設(shè)計、試驗和管理中的重復(fù)工作,收到提高經(jīng)濟效益的效果。標(biāo)準(zhǔn)權(quán)威性,EMC標(biāo)準(zhǔn)有法律效力。標(biāo)準(zhǔn)可裁剪性,考慮系統(tǒng)的具體要求,附加專業(yè)技術(shù)條件,對標(biāo)準(zhǔn)進行適當(dāng)剪裁。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,與國際接軌,向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏已是大勢所趨。EMC試驗室(場地)建設(shè)與驗收EMC試驗室技術(shù)要求;實驗室屏蔽效能、規(guī)一化場地衰減、場均勻度的物理含義以及定量要求;實驗室屏蔽效能、規(guī)一化場地衰減、場均勻度的測試;EMC試驗室驗收與評估。EMC試驗室技術(shù)要求(1)

試驗室規(guī)劃應(yīng)遵循用戶需求分析,測試設(shè)備選型,屏蔽暗室設(shè)計,土建設(shè)計。試驗室施工應(yīng)遵循土建,屏蔽暗室建設(shè),試驗室用接口板設(shè)計,測試設(shè)備安裝,試驗室試運行程序進行。試驗室主要電性能指標(biāo):接地電阻,絕緣電阻,濾波器漏電流,屏蔽效能,規(guī)一化場地衰減,場均勻度。EMC試驗室技術(shù)要求(2)用戶需要了解建設(shè)EMC實驗室的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容,如屏蔽、吸波性能設(shè)計,電源濾波器選型,供電、通風(fēng)、消防、取暖及空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計以及實驗室驗收測試方法等。試驗室用接口板設(shè)計:用戶接口板設(shè)計;信號接口板設(shè)計。EMC試驗室技術(shù)要求(3)試驗室驗收應(yīng)具備以下知識:試驗室接地電阻的物理含義以及定量要求;影響試驗室屏蔽效能的主要因素,它的物理含義以及定量要求;試驗室規(guī)一化場地衰減對EMC指標(biāo)的影響,它的物理含義以及定量要求;試驗室場均勻度對EMC指標(biāo)的影響,它的物理含義以及定量要求。屏蔽效能要求(1)

14—100KHz優(yōu)于80dB(>70dB)0.1—1MHz優(yōu)于100dB(>90dB)30—1000MHz優(yōu)于110dB(>90dB)1—10GHz優(yōu)于100dB(>80dB)10—18GHz優(yōu)于85dB(>80dB)屏蔽效能要求(2)影響屏蔽效能的主要因素:屏蔽材料選擇,屏蔽板材接縫的工藝設(shè)計與施工;屏蔽門的設(shè)計與施工;通風(fēng)波導(dǎo)窗設(shè)計與施工;設(shè)備接口板的設(shè)計與施工;用戶接口板的設(shè)計與施工。屏蔽效能要求(3)影響屏蔽效能的主要因素還有:電源濾波器的選擇與安裝;監(jiān)控設(shè)備進線的設(shè)計與施工;電話進線設(shè)計與施工;轉(zhuǎn)臺接口的設(shè)計與施工;空調(diào)接口的設(shè)計與施工。歸一化場地衰減要求(1)歸一化場地衰減,英文NormalizedSiteAttenuation,縮寫字母(NSA),在國際無線電干擾特別委員會(CISPR)No.16標(biāo)準(zhǔn)中是用來評定金屬接地平板試驗場的質(zhì)量,亦即NSA是衡量開闊試驗場能否作為合格場地進行EMC測試的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),五面鋪設(shè)吸波材料地面金屬材料的試驗室性能,可借用它描述。歸一化場地衰減要求(2)美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSIC63.4-1992和CISPR22-1997對屏蔽暗室中NSA的定義作了如下說明:NSA用來評定金屬接地平板試驗場的質(zhì)量;NSA用來衡量開闊試驗場能否作為合格場地進行電磁兼容測量的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。歸一化場地衰減要求(3)屏蔽暗室的歸一化場地衰減的物理意義:兩副天線(分別平行和垂直)放置地面一定距離,發(fā)射天線源電壓(用dB表示)與接收天線端電壓(用dB表示)之差,稱該天線測試場地的場地衰減;歸一化場地衰減是用場地衰減減去收發(fā)天線的天線系數(shù),所得結(jié)果稱該天線測試場地的歸一化場地衰減。歸一化場地衰減要求(4)理想開闊場地是指在自由空間放置一個平直的無限延伸的金屬導(dǎo)電平面所形成的空間。理想開闊場地的歸一化場地衰減可以用公式計算;屏蔽暗室的歸一化場地衰減用來表示屏蔽暗室模擬開闊試驗場的相似程度。歸一化場地衰減要求(5)屏蔽暗室的場地衰減與場地地面材料、平坦度、結(jié)構(gòu)、布局相關(guān);與收發(fā)天線距離、高度相關(guān);與收發(fā)天線性能相關(guān)。屏蔽暗室的歸一化場地衰減與場地地面材料、平坦度、結(jié)構(gòu)、布局有關(guān);與收發(fā)天線距離、高度無關(guān)與收發(fā)天線性能無關(guān)。歸一化場地衰減測試(6)EMC試驗室指標(biāo)要求在3米測試距離,靜區(qū)為直徑2米(30MHz~18GHz),在5米測試距離,靜區(qū)為直徑3米(30MHz~18GHz)規(guī)一化場地衰減滿足4dB準(zhǔn)則。所謂4dB準(zhǔn)則是指全部測量結(jié)果與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較,如果偏差值不超過士4dB。基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為開闊場測試數(shù)據(jù)或計算數(shù)據(jù),計算數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)定的寬帶天線和標(biāo)準(zhǔn)推薦的試驗室尺寸得來。場均勻性要求按IEC61000-4-3“射頻電磁場輻射抗擾度試驗”標(biāo)準(zhǔn)要求,在進行電磁輻射敏感度測量時,為保證試驗結(jié)果的有效性,要求發(fā)射天線在屏蔽暗室中EUT周圍產(chǎn)生一個規(guī)定的充分均勻場強(如1V/m—20V/m或更高)。屏蔽暗室場均勻性性能指標(biāo)是在80MHz~18GHz范圍內(nèi)滿足6dB準(zhǔn)則。EMC試驗室驗收與評估

工程實施中要重視技術(shù)監(jiān)理作用,試驗室驗收重點應(yīng)考查安全性和具體技術(shù)指標(biāo)的落實情況。重視接地、濾波特性的檢查。加強對屏蔽效能、歸一化場地衰減、場均勻度性能指標(biāo)的測試驗收。電磁干擾濾波器(1)EMI濾波器使用功能與一般濾波器有差異,EMI濾波器測量應(yīng)注意以下幾點:(1)注意安全性能參數(shù)如漏電流、試驗電壓、絕緣電阻和放電電阻等的測量;(2)在電流加載情況下測量插入損耗特性,因為這樣才能真正反映EMI濾波器的真實性能;電磁干擾濾波器(2)(3)因插入損耗特性與濾波器端接源阻抗和負載阻抗相關(guān),檢測時按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置;(4)電源濾波器漏電流是電源EMI濾波器的一個重要安全性能參數(shù)。由于漏電流的大小涉及到人身安全,各國有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格規(guī)定。漏電流的安全值與濾波器的額定電壓相關(guān),一般在0.5—5mA范圍內(nèi)。屏蔽效能測試(1)屏蔽效能是指模擬干擾源置于屏蔽體外時,屏蔽體安放前后的電場強度(或磁場強度)的比值,用公式表示為:

(3-1)式中﹕E0一無屏蔽體情況下的模擬電場強度﹔

E1一屏蔽體內(nèi)的電場強度﹔

H0一無屏蔽體情況下的模擬磁場強度﹔

H1一屏蔽體內(nèi)的磁場強度。

測試室是個矩形波導(dǎo)諧振腔,屏蔽室諧振頻率可以用下式計算:

屏蔽效能測試(2)

式中f0-振頻率,Hz;μ-空氣介質(zhì)磁導(dǎo)率,一般按μ0=4π×10-7H/m;ε-介電常數(shù),一般按8.85×10-12F/m考慮;

l、w、h-測試室的長、寬、高,m;p、m、n-與波導(dǎo)激勵模的階數(shù)相關(guān),一般取0-9,波導(dǎo)激勵模存在的條件是p、m、n最多只能一個為零。

屏蔽效能測試(3)屏蔽效能測試(4)檢漏法是工程進行過程中常用的簡單易行的方法,一般在正式驗收測試之前,粗略檢查時使用。正規(guī)驗收測試嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)GB12190-1990”高效能屏蔽效能測試方法“進行。屏蔽效能測試標(biāo)準(zhǔn)該方法分三個頻段描述。

屏蔽效能測試(5)頻段1(100Hz—20MHz)磁場屏蔽效能檢測方法:大環(huán)測試模擬屏蔽室四周的磁場,以考核屏蔽室的整體性能。小環(huán)法測試模擬屏蔽室附近的源所產(chǎn)生的場,適用于測量某些特定結(jié)構(gòu)(如相鄰兩板搭接處或門縫處)的屏蔽效能。屏蔽效能測試(6)在20~300MHz頻段,由于天線尺寸和屏蔽室諧振效應(yīng),常會出現(xiàn)異常的測量結(jié)果,因此,在此頻段未規(guī)定具體的測量方法,如確實需要在此頻段內(nèi)對屏蔽室的電場屏蔽效能進行測試,可移用小環(huán)法或偶極子天線法。屏蔽效能測試(7)頻段2(300—1000MHz)用偶極子天線測量屏蔽室的電場屏蔽效能的檢測方法——偶極子天線法。高度不超過3m的屏蔽室,多采用收發(fā)共用的偶極子天線,測量屏蔽室局部表面的屏蔽效能。頻段3(1—18GHz)用喇叭及其等效天線測量屏蔽室的電場屏蔽效能——喇叭天線法。歸一化場地衰減測試(1)美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSIC63.4-1992和CISPR22-1997規(guī)定對屏蔽暗室中NSA的測量要用雙錐天線和對數(shù)周期天線等寬帶天線進行測量,而不用偶極子天線(便于低頻掃頻測量)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對屏蔽暗室NSA測量應(yīng)對EUT所處的區(qū)域進行多點NSA測試。歸一化場地衰減測試(2)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi),屏蔽暗室測得NSA數(shù)據(jù):發(fā)射天線5個平面位置,發(fā)射天線所在處及距其前、后、左、右共5個點彼此相距0.75m;2個垂直位置,水平極化取1m,1.5m兩個高度;垂直極化取1m,2m兩個高度;兩種極化,兩個高度,5個平面位置共20種組合。在整個測量過程中,接收天線在1—4米移動,讀取最大值。歸一化場地衰減測試(3)移動天線的位置以保持R不變掃描高度為1m~4m4m1mpppph1RR為發(fā)射接收天線中心垂直投影的距離h1=1m和1.5mp為試件旋轉(zhuǎn)360的邊界圖垂直極化NSA測試歸一化場地衰減測試(4)NSA測試結(jié)果舉例(1)NSA測試結(jié)果舉例(2)歸一化場地衰減測試(5)用寬帶天線測試屏蔽暗室的NSA,寬帶天線的天線系數(shù)誤差引起,因不同接收距離,天線系數(shù)是不同的。在精確測量中應(yīng)對天線在所需要的距離上進行校準(zhǔn)。寬帶天線的駐波系數(shù)一般較大,特別在低頻段,阻抗失配將給信號源和接收機帶來較大的讀數(shù)誤差。歸一化場地衰減測試(6)工程上有一些屏蔽暗室低頻段垂直極化NSA有不同程度的超差,原因可能有以下幾點:屏蔽暗室受結(jié)構(gòu)尺寸和吸波材料低頻性能的限制,測垂直極化時的NSA差得較多;在低頻段,寬帶天線駐波系數(shù)可達2.0以上,特別是垂直極化阻抗失配較大,從而造成垂直極化時NSA的超差。場均勻性測試(1)所謂6dB準(zhǔn)則即為規(guī)定的區(qū)域內(nèi)(垂直位置選擇與DUT相關(guān))檢測的全部數(shù)據(jù)的75%容差落在0dB—+6dB的范圍內(nèi)。工程實施要求在轉(zhuǎn)臺上方0.8m~2.3m所在處的1.5m*1.5m垂直平面內(nèi),選16個點進行場強值檢測。場均勻性測量是在多個位置上進行多個頻率、兩個極化的場強測量。場均勻性測試(2)試驗室場均勻性驗收測試應(yīng)在吸波材料鋪設(shè)好后進行,測試期間應(yīng)將地面鋪上事先準(zhǔn)備好的吸波材料。場均勻性測試收發(fā)天線距離一般為3米,以保證假想的受試件處在發(fā)射天線的主瓣內(nèi)。場均勻性測試的接收天線應(yīng)采用帶光纖傳輸?shù)母飨蛲蕴筋^。1.5m1.5m0.5m0.5m0.5m場強探頭測量位置地面

垂直平面的16個測試位置點示意圖場均勻性測試(4)場均勻性測試結(jié)果·舉例(1)場均勻性測試結(jié)果·舉例(2)EMC試驗室儀器配置

EMC實驗室測試設(shè)備配置原則EMI測試設(shè)備及輔助設(shè)備EMS測試設(shè)備及輔助設(shè)備EMI診斷用設(shè)備EMS診斷用設(shè)備其他相關(guān)設(shè)備EMI測試設(shè)備(1)EMI測試設(shè)備一般包括EMI測試接收機(含限幅器等);各種繼電器開關(guān)網(wǎng)絡(luò);各種電纜;GPIB總線接口板及總線擴展器等。EMI測試設(shè)備(2)準(zhǔn)峰值檢波器:具有規(guī)定的電氣時間常數(shù)的檢波器。當(dāng)施加規(guī)則的重復(fù)等脈沖時,其輸出電壓是脈沖峰值的分數(shù),并且此分數(shù)隨脈沖重復(fù)率增加逐漸趨向1。峰值檢波器:輸出電壓為所施加信號峰值常數(shù)的檢波器。平均值檢波器:輸出電壓為所施加信號包絡(luò)平均值的檢波器。均方根值檢波器:輸出電壓為所施加信號均方根值的檢波器。

EMI測試設(shè)備(3)

(檢波器的)充電時間常數(shù):檢波器輸入端突然加上一設(shè)計頻率的正弦電壓后,其輸出端電壓達到穩(wěn)定值的(1-1/e)所需的時間。(檢波器的)放電時間常數(shù):從突然切除正弦輸入電壓到檢波器輸出電壓降至初始值的1/e所需的時間。EMI測試設(shè)備(4)

頻域測量帶寬:指測量接收機的中頻帶寬或頻譜分析儀的分辨率帶寬。由于各種電磁干擾的周期、強度、波形等差異很大,所以測量接收機的通頻帶、線性度、檢波回路的充放電時間對測量結(jié)果影響很大。為使不同測試設(shè)備對同一試驗樣品的測量有可比性,在EMC測量標(biāo)準(zhǔn)中對測量帶寬作了統(tǒng)一規(guī)定。EMI測試設(shè)備(5)測量接收機線性度:形要求測量接收機的前置放大器、混頻器、中頻放大器等均應(yīng)工作在線性區(qū),EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,正弦輸入信號情況下,對應(yīng)最大輸入信號,接收機檢波前電路的幅度特性偏離線性不超過1dB。測量接收機過載問題:正確使用測量儀器是確保測量值準(zhǔn)確、可靠的基本條件。EMI測試設(shè)備(6)測量接收機測量的是輸出到其端口的電壓,為測場強或干擾電流需借助一個換能器,換能器可以是天線、電流探頭、吸收鉗或線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)等。轉(zhuǎn)換系數(shù)將測到的端口電壓變換成場強(單位μV/m或dBμV/m)、電流(單位A、dBμA)或功率(單位W、dBm)。EMI測試設(shè)備(7)測量接收機將天線或傳感器接收到的被測干擾信號經(jīng)過輸入衰減或前置放大,由混頻器變成中頻,選用合適的檢波方式(平均值、有效值、準(zhǔn)峰值或峰值)檢波后,進行數(shù)據(jù)處理分析。EMI測試設(shè)備(8)測量接收機使用應(yīng)注意以下事項:當(dāng)輸入到測量接收機端口的電壓過大時,為防止輸入端過載,接上外衰減器,以保護接收機的輸入端;一般測量接收機不能測量直流電壓,使用時一定先確認有無直流電壓存在,必要時串接隔直電容;依據(jù)不同的EMC測量標(biāo)準(zhǔn),選用合適的檢波方式。輔助測試設(shè)備(1)EMI測試天線(主要參數(shù):天線系數(shù)AF);電流探頭;吸收鉗;電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)等。輔助測試設(shè)備(2)環(huán)天線:測量頻段:10kHz—30MHz

靈敏度:-1dB(μA/m),10kHz;

-42dB(μA/m),1MHz。

輸入阻抗:50Ω

環(huán)直徑:60cm輔助測試設(shè)備(3)單極天線:頻率范圍:10kHz—30MHz天線輸入端阻抗:等效于10pF容抗天線有效高度:0.5m輸入阻抗:50輔助測試設(shè)備(4)雙錐天線測量頻段:30—300MHz天線輸入阻抗:50輸入駐波比:≤2.0輔助測試設(shè)備(5)對數(shù)周期天線:測量頻段:80—1000MHz天線輸入阻抗:50Ω輸入駐波比:≤1.5輔助測試設(shè)備(6)雙脊喇叭天線測量頻段:1—18GHz阻抗:50Ω駐波比:≤1.5輔助測試設(shè)備(7)電流探頭為圓環(huán)形卡式結(jié)構(gòu),其核心部分是一個分成兩半環(huán)的高磁導(dǎo)率磁芯,磁芯上繞有N匝導(dǎo)線。當(dāng)電流探頭卡在被測導(dǎo)線上時,被測導(dǎo)線充當(dāng)一匝的初級線圈,次級線圈則包含在電流鉗中。測量頻段:20Hz—400MHz

輸入阻抗:50Ω

內(nèi)環(huán)尺寸:32mm—67mm

輔助測試設(shè)備(8)電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)對每個電源線提供三個端口:供電電源輸入,到設(shè)備電源輸出,連接測試設(shè)備的干擾輸出;工作頻率:用于不同標(biāo)準(zhǔn)有異,如軍標(biāo)10kHz~10MHz;重要參數(shù):不同標(biāo)準(zhǔn)有不同要求如:50A;50UH或50A;5UH。電源輸入8μF50Ω1kΩ0.25μF到被測設(shè)備干擾信號輸出端口接50Ω負載或接收機的50Ω輸入端50μH

電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖輔助測試設(shè)備(9)設(shè)備和分系統(tǒng)EMC測量設(shè)備和分系統(tǒng)EMC測量是指根據(jù)設(shè)備類型及使用范圍,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試要求、測試方法在標(biāo)準(zhǔn)試驗室進行的規(guī)范測試,設(shè)備和分系統(tǒng)EMC測量為系統(tǒng)EMC奠定基礎(chǔ)。目前軍品選用GJB151A、GJB152A標(biāo)準(zhǔn);對于具體的安裝平臺,不同的電磁環(huán)境,對標(biāo)準(zhǔn)給出的限制線在有些使用頻段允許進行剪裁;對于測試項目也可進行剪裁,詳細技術(shù)要求需寫入專業(yè)技術(shù)文件中。EMI應(yīng)用實例CE101傳導(dǎo)發(fā)射CE102傳導(dǎo)發(fā)射CE106傳導(dǎo)發(fā)射CE107傳導(dǎo)發(fā)射RE102輻射發(fā)射RE103輻射發(fā)射CE101傳導(dǎo)發(fā)射適用于EUT(Equipment),或DUT(Device)輸入電源線,頻率范圍25Hz—10kHz;測試設(shè)備包括測量接收機、信號發(fā)生器、電源阻抗網(wǎng)絡(luò)(LISN)、T型接頭、示波器等。LISN用來隔離電源干擾,并為試驗樣機提供規(guī)定的電源阻抗。1圖CE101-2測量系統(tǒng)檢查配置圖測量接收機數(shù)據(jù)記錄儀電流探頭R信號發(fā)生器示波器圖CE101-3測試配置圖數(shù)據(jù)記錄儀測量接收機EUT電流探頭LISN5cm電源線CE102傳導(dǎo)發(fā)射(1)適用于EUT或DUT輸入電源線,頻率范圍10kHz—10MHz;測試設(shè)備包括測量接收機、信號發(fā)生器、電源阻抗網(wǎng)絡(luò)(LISN)、T型接頭、示波器等。LISN用來隔離電源干擾,并為試驗樣機提供規(guī)定的電源阻抗。測量干擾電壓的統(tǒng)一阻抗為50Ω。CE102傳導(dǎo)發(fā)射(2)測試系統(tǒng)檢查頻率為10kHz、100kHz、2MHz、10MHz(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定);檢測查內(nèi)容為測試系統(tǒng)EUT輸入端或說LISN的電源輸出端的信號電平和電壓波形;檢測查內(nèi)容還包括測試系統(tǒng)的頻率特性(要求偏差控制在士3dB以內(nèi))。圖CE102-2測量系統(tǒng)檢查配置圖電源輸入斷開數(shù)據(jù)記錄儀測量接收機示波器信號發(fā)生器總長度《2m衰減器信號輸出端T型同軸連接器LISN圖102-3測量配置圖數(shù)據(jù)記錄儀測量接收機EUTLISN衰減器信號輸出端電源線電源輸入CE106傳導(dǎo)發(fā)射(1)適用于EUT(主要指發(fā)射機和接收機,不適用不能拆卸的固定式天線的設(shè)備)天線端子的傳導(dǎo)發(fā)射測量;頻率范圍:起始頻率與工作頻率相關(guān),例如:工作頻率為10kHz—3MHz;測試起始頻率為10kHz;工作頻率為300MHz—3000MHz;測試起始頻率為1MHz;測試終止頻率為40GHz或最高工作頻率的20倍,取最小者。CE106傳導(dǎo)發(fā)射(2)EUT天線端子的傳導(dǎo)發(fā)射限制值:發(fā)射機(待發(fā)狀態(tài)):34dBuV;接收機:34dBuV;發(fā)射機(發(fā)射狀態(tài))二次和三次諧波應(yīng)抑制在50+10LgP(P為基波峰值功率,W)或80dB,其余(含高次諧波及亂真發(fā)射)至少80dB。信號發(fā)生器測量路徑EUT衰減器抑制網(wǎng)絡(luò)如果需要系統(tǒng)檢查路徑測量接收機圖CE106-1小功率發(fā)射機測試配置EUT測量路徑信號發(fā)生器系統(tǒng)檢查路徑耦合器衰減器抑制網(wǎng)絡(luò)測量接收機如果需要模擬負載或被屏蔽的天線圖CE106-2大功率發(fā)射機測試配置圖CE106-3發(fā)射機(待發(fā)狀態(tài))和接收機測試裝置測量路徑EUT數(shù)據(jù)記錄儀測量接收機衰減器系統(tǒng)檢查路徑信號發(fā)生器CE107傳導(dǎo)發(fā)射適用于可能產(chǎn)生尖峰信號的EUT(主要指電源線上可能出現(xiàn)的尖峰干擾信號的設(shè)備)的傳導(dǎo)發(fā)射測量;測量在時域范圍進行,一般采用存儲示波器。閉路測電流尖峰;開路測電壓尖峰。RE102輻射發(fā)射(1)適用于設(shè)備和分系統(tǒng)殼體和所有互連電纜。不適用發(fā)射機的基頻和天線輻射。頻率范圍10KHz—18GHz。測試設(shè)備包括測量接收機、天線、信號發(fā)生器、電容器、LISN等。試驗樣機要良好接地,試驗樣機要在工作進入穩(wěn)定工作狀態(tài)后測試有效。RE102輻射發(fā)射(2)應(yīng)將試驗樣機的可能最大輻射方向?qū)?zhǔn)測量接收天線。30MHz以上頻率使用天線測量時應(yīng)取垂直、水平兩種極化方式。電纜敷設(shè)狀態(tài)盡量與真實使用狀態(tài)接近。測量接收機的測量帶寬等設(shè)置嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。RE103輻射發(fā)射(1)適用于設(shè)備和分系統(tǒng)殼體和所有互連電纜。不適用發(fā)射機的基頻和天線輻射。頻率范圍10KHz—40GHz(一般只測到18GHz)。測試設(shè)備包括測量接收機、天線、信號發(fā)生器、電容器、LISN等。試驗樣機要良好接地,試驗樣機要在工作進入穩(wěn)定工作狀態(tài)后測試有效。RE103輻射發(fā)射(2)目的是檢驗發(fā)射機從天線輻射的諧波和亂真發(fā)射是否超標(biāo)。當(dāng)試驗帶有固定天線的發(fā)射機時,RE103可代替CE106;工程上一般優(yōu)選CE106。EMS測試設(shè)備(1)EMS測試設(shè)備一般包括信號源、放大器、測試天線、傳導(dǎo)耦合裝置、作干擾場強監(jiān)測用的場強探頭和場強計和必要的控制設(shè)備組成自動化測試系統(tǒng)。EMS測試主要檢驗設(shè)備和分系統(tǒng)抗傳導(dǎo)、輻射干擾能力。EMS測試設(shè)備(2)覆蓋整個頻段的信號源;覆蓋整個頻段功率放大器;天線極化調(diào)節(jié)單元;各種繼電器開關(guān)網(wǎng)絡(luò);自鎖電路顯示單元;低頻電壓表和微波功率計場強計;總線接口板等。EMS測試設(shè)備(3)有以下幾點提請注意:要研究標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的外加干擾的類型,測試設(shè)備要準(zhǔn)確置于所要求狀態(tài);要研究標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的外加干擾量級,嚴(yán)格作測試系統(tǒng)校準(zhǔn);研究標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾注入方式,操作時要細心,為了確保試驗樣機安全,干擾量可由小變大逐次增加。EMS測試設(shè)備(4)測試前要明確試驗樣機工作正常的判據(jù),試驗中要密切觀察其變化,作到實時監(jiān)測;若遇到試樣工作異常,則應(yīng)先停止注入干擾,待試樣恢復(fù)正常工作后,補測其敏感度閾值。設(shè)備、分系統(tǒng)級EMC測量。EMS測試設(shè)備(5)

信號源SML01:9kHz~1GHz微波信號源SMR20:1~20GHz調(diào)頻/調(diào)幅器SMR-B5脈沖源SMR-B14EMS測試設(shè)備(6)功率放大器10kHz~200MHz;如BTA0122-500功率放大器200MHz~1GHz;如BLWA0210-200功率放大器1~8.4GHz;如BLMA0842-20功率放大器8.4~18GHz;如20T4G18EMS測試設(shè)備(7)雙通道功率計NRVD配置兩套場功率計探頭:功率探頭URV5-Z29kHz~3GHz功率探頭NRV-Z210MHz~18GHzEMS測試設(shè)備(8)場強計FM5004配置兩套場強探頭:場強探頭FP5000KIT10kHz~1GHz場強探頭FP508080MHz~40GHzEMS測試設(shè)備(9)平行板天線:如AT5000或AT3000;測量頻段:10kHz—100MHz;天線輸出阻抗:50Ω;駐波比:≤1.5;功率耐受要滿足試驗室場強指標(biāo)。EMS測試設(shè)備(10)對數(shù)周期天線:如EM-6954;測量頻段:200—1300MHz;天線輸出阻抗:50Ω;駐波比:≤1.5;功率耐受要滿足試驗室場強指標(biāo)。EMS測試設(shè)備(11)喇叭天線:如AT4510;測量頻段:1—4.2GHz;天線輸出阻抗:50Ω;駐波比:≤1.5;功率耐受要滿足試驗室場強指標(biāo)。EMS測試設(shè)備(12)喇叭天線:AT4218;測量頻段:4—18GHz;天線輸出阻抗:50Ω駐波比:≤1.5;功率耐受要滿足試驗室場強指標(biāo)。測試附件各種衰減器;各種定向耦合器;各種電纜;各種接插件;GP-IB擴展器等。EMS測試示意圖EMS測試(1)主要檢驗設(shè)備和分系統(tǒng)抗傳導(dǎo)、輻射干擾能力;研究標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的外加干擾的類型,測試設(shè)備要準(zhǔn)確置于所要求狀態(tài);研究標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的外加干擾量級,嚴(yán)格作測試系統(tǒng)校準(zhǔn);研究標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾注入方式,操作時要細心,為了確保試驗樣機安全,干擾量可由小變大逐次增加。EMS測試(2)

測試前要明確試驗樣機工作正常的判據(jù),試驗中要密切觀察其變化,作到實時監(jiān)測。若遇到試樣工作異常,則應(yīng)先停止注入干擾,待試樣恢復(fù)正常工作后,補測其敏感度閾值。測試項目的物理意義和所需設(shè)備及其測試方法。測試軟件EMI測試軟件(包括測試系統(tǒng)校準(zhǔn)程序,測試運行程序,所含設(shè)備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)處理程序等)如ES-K50;EMS測試軟件(包括測試系統(tǒng)包括測試系統(tǒng)校準(zhǔn)程序,測試運行程序,所含設(shè)備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)處理程序等)如EMS-K9。EMS應(yīng)用實例CS101傳導(dǎo)敏感度CS106傳導(dǎo)敏感度CS114傳導(dǎo)敏感度CS115傳導(dǎo)敏感度CS116傳導(dǎo)敏感度RS103輻射敏感度CS101傳導(dǎo)敏感度CS101用來檢測EUT承受耦合道輸入電源線(不包括回線)上的干擾信號的能力。頻率范圍25Hz—50kHz;需要說明的是對DC和AC(單相或三相)電路連接有區(qū)別。示波器圖CS101-1校準(zhǔn)配置示意圖信號發(fā)生器功率放大器耦合變壓器CS106傳導(dǎo)敏感度CS106適用于所有的交流和直流輸入電源線。CS106用來檢驗試驗樣機所有不接地的交流和直流輸入電源線承受耦合到電源線上的尖峰干擾信號的的能力。標(biāo)準(zhǔn)要求限制線及注入干擾波形如圖所示;校準(zhǔn)和測量所需設(shè)備及電路連接如圖所示。CS114傳導(dǎo)敏感度(1)CS114傳導(dǎo)敏感度注入射頻信號。用來檢驗試驗樣機承受耦合到試驗樣機外部接口電纜上的射頻信號(頻率范圍10kHz—400MHz正弦波)的能力。測量目的是依標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾量值注入到試驗樣機的電纜束中,觀察樣機的工作是否正常。CS114傳導(dǎo)敏感度(2)

測量設(shè)備包括測量接收機、電流注入探頭、電流探頭、具有50Ω的標(biāo)準(zhǔn)裝置等等。剪裁可根據(jù)預(yù)期安裝環(huán)境場強來改變曲線的幅度和試驗頻率,對良好環(huán)境條件,可免作。圖CS114-2校準(zhǔn)配置圖測量接收機A衰減器注入探頭校準(zhǔn)裝置同軸負載定向耦合器測量接收機B繪圖儀放大器信號發(fā)生器圖CS114-4電纜束注入和環(huán)路阻抗評定信號發(fā)生器放大器測量接收機ALISN測量接收機B繪圖儀實際或模擬負載和信號定向耦合器互連電纜注入探頭監(jiān)測探頭EUT監(jiān)測探頭注入探頭電源輸入CS115傳導(dǎo)敏感度(1)CS115傳導(dǎo)敏感度注入脈沖信號;用來檢驗試驗樣機承受耦合到試驗樣機相關(guān)電纜上的快速上升和下降瞬變電流的影響;這種瞬變電流可能是由于平臺開關(guān)操作、雷電、電磁脈沖等外部瞬態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的。標(biāo)定的試驗信號波形重復(fù)頻率30Hz,波形上升時間為2ns脈寬為30ns。CS115傳導(dǎo)敏感度(2)測量原理是在電氣上串聯(lián)連接具有常閉觸點的繼電器,并可連續(xù)自我中斷。線圈和觸點間的引線耦合瞬態(tài)信號到EUT的電纜上。剪裁可依據(jù)平臺的瞬態(tài)環(huán)境提高或降低幅度或適當(dāng)調(diào)整脈寬。校準(zhǔn)裝置注入探頭激勵電纜同軸負載脈沖發(fā)生器衰減器示波器(50Ω

輸入)圖CS115-2校準(zhǔn)配置圖電源輸入示波器(50Ω輸入)LISN注入探頭監(jiān)測探頭EUT監(jiān)測探頭注入探頭激勵電纜互連電纜實際或模擬的負荷和信號圖CS115-3電纜束注入CS116傳導(dǎo)敏感度(1)CS116注入阻尼正弦瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度用來檢驗試驗樣機承受耦合到試驗樣機相關(guān)電纜(外部接口電纜)上的阻尼正弦瞬態(tài)干擾的能力;此干擾是模擬如雷電和核電磁脈沖以及平臺電氣開關(guān)切換而引發(fā)的電磁現(xiàn)象。CS116傳導(dǎo)敏感度(2)平臺開關(guān)動作的瞬態(tài)效應(yīng)會在特定電源線(回線不作要求)上產(chǎn)生差模干擾信號,平臺外部場(或平臺內(nèi)部)耦合效應(yīng)引起的瞬變會在電纜接口處產(chǎn)生共模干擾信號;依EUT類型不同,或與干擾信號峰值幅度相關(guān),或與干擾信號的總能量相關(guān),或與干擾信號的上升速率相關(guān);標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗信號頻率為10kHz—100MHz。LISN注入探頭繪圖儀放大器信號發(fā)生器EUT監(jiān)測探頭定向耦合器測量接收機A測量接收機B注入探頭電源輸入互連電纜實際的或模擬的負載和信號圖CS116-3環(huán)路阻抗特性確定監(jiān)測探頭4圖CS116-5電纜束注入阻尼正弦瞬變信號的典型配置RS103輻射敏感度(1)用來檢驗設(shè)備和分系統(tǒng)殼體及所有電纜抗輻射干擾(頻率范圍10kHz—40GHz)能力;測量設(shè)備包括信號發(fā)生器、功率放大器、發(fā)射天線、測量接收機、場強探頭等等。極限值與安裝平臺的電磁環(huán)境相關(guān)(發(fā)射器特性、距離、屏蔽物等);測量目的是當(dāng)由測量系統(tǒng)按EMC標(biāo)準(zhǔn)要求給試驗樣機施加定量的輻射干擾時,檢驗被測設(shè)備和分系統(tǒng)工作是否正常。RS103輻射敏感度(2)

脈沖群發(fā)生器型號為EFT500/800系列;符合IEC61000-4-4快速瞬變脈沖群抗擾度試驗;參考地板大小與DUT相關(guān),至少1m*1m;DUT臺式擺放時絕緣支架高0.8m,立式時0.1m;注意離開實驗室墻壁和其他金屬結(jié)構(gòu),不要附加其他連線;左側(cè)圖對供電線,右側(cè)圖對信號線。浪涌發(fā)生器型號為VCS500系列;符合IEC61000-4-5沖擊抗擾度試驗;電壓范圍:160~4000V,電壓波形:1.2/50us;電流峰值:2000A,電流波形:8/20uS:注意:當(dāng)對電源端口試驗時需要去耦網(wǎng)絡(luò),當(dāng)對屏蔽線實驗時需要安全隔離變壓器,對無屏蔽對稱運行通信線試驗時需要避雷器,對無屏蔽非對稱運行中斷線試驗時一般加電容耦合;射頻傳導(dǎo)試驗發(fā)生器型號為CWS500系列;符合IEC61000-4-6對射頻感應(yīng)場的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗;頻率范

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