電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二課件_第1頁(yè)
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電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二部分中國(guó)賽寶實(shí)驗(yàn)室:朱文立TEL:FAX:E-Mail:電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)四、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)及其檢測(cè)技術(shù)

主要內(nèi)容4.1電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成及其相應(yīng)要求4.2電磁兼容測(cè)試設(shè)備和場(chǎng)地4.3電磁騷擾的檢測(cè)原理及方法4.4電磁抗擾度測(cè)試的基本原理和方法4.5諧波電流發(fā)射測(cè)量電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)四、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)及其檢測(cè)技術(shù)電磁兼容是一門(mén)與測(cè)試技術(shù)緊密相連的科學(xué)。測(cè)試技術(shù)是電磁兼容的重要組成部分,影響到測(cè)試結(jié)果的變量和參數(shù),比普通的測(cè)試多得多。為了使測(cè)試結(jié)果具有可比性,需要確定測(cè)試項(xiàng)目,統(tǒng)一測(cè)試場(chǎng)地,規(guī)定測(cè)試儀器和設(shè)備。本章重點(diǎn)介紹電磁兼容基礎(chǔ)的測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試儀器、測(cè)試場(chǎng)地和測(cè)試方法。所涉及的產(chǎn)品為:視聽(tīng)產(chǎn)品(AV)、家用電器、信息技術(shù)設(shè)備(IT)、工科醫(yī)設(shè)備(ISM)和燈具。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.1.2歐盟標(biāo)準(zhǔn)——EN標(biāo)準(zhǔn)歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CENELEC)與IEC/CISPR關(guān)系密切,其過(guò)去頒布的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常是引用IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)。但現(xiàn)在也出現(xiàn)這種情況,即其新制訂或修訂的EN標(biāo)準(zhǔn)影響IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然兩者一般基本上能達(dá)到同步。由此可見(jiàn)歐洲電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上的地位及影響力。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1.3美國(guó)FCC法規(guī)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC制訂的法規(guī)FCCRules(即聯(lián)邦規(guī)章法典第47卷)也涉及電磁兼容——主要是電磁發(fā)射方面的限制要求。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.1.4中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化工作正在積極與國(guó)際接軌。包括標(biāo)準(zhǔn)接軌、規(guī)范程序協(xié)調(diào)、承擔(dān)國(guó)際義務(wù)和國(guó)際互認(rèn)。近些年我國(guó)制訂或修訂的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)一般都等同或等效于IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有三類(lèi):字頭為GB的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn);GB/T推薦性標(biāo)準(zhǔn);GB/Z專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.1.5標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別(續(xù))平常,我們也根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)考核產(chǎn)品的電磁兼容性能不同將標(biāo)準(zhǔn)分為電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)和電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)。電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)通常是考核產(chǎn)品對(duì)外的電磁發(fā)射的大??;抗擾度標(biāo)準(zhǔn)考核的是產(chǎn)品的抗干擾性能。在國(guó)內(nèi),根據(jù)實(shí)施的要求不同,國(guó)標(biāo)將電磁兼容分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(以GB字頭開(kāi)始)、推薦性標(biāo)準(zhǔn)(以GB/T字頭開(kāi)始)、專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)(以GB/Z字頭開(kāi)始)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是適用于該標(biāo)準(zhǔn)的所有產(chǎn)品必須要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn);推薦性標(biāo)準(zhǔn)是建議適用于該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn);專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)適用于專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品,還有設(shè)計(jì)方法、安裝等。在國(guó)內(nèi),一般來(lái)說(shuō)電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)多為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.1.6EMC標(biāo)準(zhǔn)要求的主要檢測(cè)項(xiàng)目(1)電源端子干擾電壓。主要是考核產(chǎn)品對(duì)公用電網(wǎng)的干擾。測(cè)量在電源線的零線和火線上分別進(jìn)行。(2)其它端子干擾電壓或干擾電流。這些端子一般包括通訊端口、有線廣播端口和負(fù)載端口。(3)輻射干擾場(chǎng)強(qiáng)及干擾功率。有關(guān)產(chǎn)品工作時(shí),經(jīng)常會(huì)通過(guò)其外殼或連接線向空間輻射電磁波。(4)諧波電流(5)電壓閃爍和波動(dòng)以上屬電磁騷擾測(cè)試項(xiàng)目電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1.6EMC標(biāo)準(zhǔn)要求的主要檢測(cè)項(xiàng)目(續(xù))(6)靜電放電抗擾度(7)射頻電磁場(chǎng)抗擾度(8)電快速瞬變脈沖群抗擾度(9)沖擊(雷擊浪涌)抗擾度(10)由射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)干擾抗擾度(11)磁場(chǎng)(含工頻磁場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng))抗擾度(12)電源電壓跌落、瞬時(shí)中斷及電壓變化抗擾度以上屬抗擾度測(cè)試項(xiàng)目

電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

(1)各部分功能:a)傳感器:被測(cè)信號(hào)的輸入端口,可由電壓探頭、電流探頭、各類(lèi)天線等部件組成。根據(jù)測(cè)量的目的,選用不同部件來(lái)拾取信號(hào)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

b)輸入衰減器:對(duì)外部進(jìn)來(lái)的過(guò)大信號(hào)或干擾電平給予衰減,調(diào)節(jié)衰減量大小,保證測(cè)量接收機(jī)輸入的電平在測(cè)量接收機(jī)測(cè)量范圍之內(nèi),同時(shí)也可避免過(guò)電壓或過(guò)電流造成測(cè)量接收機(jī)損壞。c)校準(zhǔn)信號(hào)源:與普通接收機(jī)相區(qū)別,測(cè)量接收機(jī)本身提供內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)源,可隨時(shí)對(duì)測(cè)量接收機(jī)的增益加以自我校準(zhǔn),以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

d)射頻放大器:利用選頻放大原理,僅選擇所需的測(cè)量信號(hào)(或騷擾信號(hào))進(jìn)入下級(jí)電路,其他無(wú)用信號(hào)則排除在外。e)混頻器:將來(lái)自射頻放大器的射頻信號(hào)和來(lái)自本機(jī)振蕩器的信號(hào)合成產(chǎn)生一個(gè)差頻信號(hào)輸入到中頻放大級(jí),由于差頻信號(hào)的頻率遠(yuǎn)低于射頻信號(hào)頻率,使得中頻放大級(jí)增益得以提高。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

h)檢波器:通常具有1~4種檢波方式,這四種檢波方式為平均值檢波、峰值檢波、準(zhǔn)峰值檢波和均方根值檢波。i)j)輸出指示:采用表頭或顯示屏指示電磁騷擾電平值,也可用通訊端口連接到電腦上,通過(guò)電腦顯示器顯示或打印。

電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.1測(cè)量接收機(jī)(續(xù))(2)準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī):采用準(zhǔn)峰值檢波器的測(cè)量接收機(jī)稱(chēng)為準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)。準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)的工作頻率范圍分為:A頻段:頻率范圍為9kHz~150kHz6dB帶寬:200HzB頻段:頻率范圍為150kHz~30MHz6dB帶寬:9kHzC波段:頻率范圍為30~300MHz6dB帶寬:120kHzD波段:頻率范圍為300~1000MHz6dB帶寬:120kHz電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.1測(cè)量接收機(jī)(續(xù))

(3)其它測(cè)量接收機(jī)采用平均值檢波、峰值檢波和均方根值檢波的測(cè)量接收機(jī)分別稱(chēng)為平均值測(cè)量接收機(jī)、峰值測(cè)量接收機(jī)和均方根值測(cè)量接收機(jī)。雖然這些檢波器的性能是利用其對(duì)規(guī)則重復(fù)脈沖的響應(yīng)來(lái)規(guī)定的,但它們也可用于測(cè)量各類(lèi)非脈沖性質(zhì)的無(wú)線電騷擾信號(hào),如寬帶騷擾及某些類(lèi)型的窄帶騷擾。頻譜分析儀和音頻電壓表也常被用于測(cè)量騷擾信號(hào)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.1測(cè)量接收機(jī)(續(xù))b)測(cè)量接收機(jī)是精密的測(cè)量?jī)x器,使用時(shí)應(yīng)注意使用的條件。包括電源電壓、頻率、溫度與濕度、振動(dòng)及騷擾信號(hào)的量級(jí)等,必須符合儀器的要求。輸入端不能加直流電壓,前級(jí)電路易損壞,在測(cè)量天線端和射頻輸出端有用信號(hào)時(shí)應(yīng)特別小心。某些衛(wèi)星接收機(jī)的天線端有直流饋電,測(cè)量時(shí)應(yīng)采取隔直措施。測(cè)量過(guò)程可能出現(xiàn)強(qiáng)脈沖信號(hào)的測(cè)量,輸入端可加限幅器和衰減器加以保護(hù)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.2人工電源網(wǎng)絡(luò)

(1)人工電源網(wǎng)絡(luò)的作用人工電源網(wǎng)絡(luò)是電源端子傳導(dǎo)騷擾電壓測(cè)量的主要設(shè)備,又稱(chēng)線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)。能在射頻范圍內(nèi),在受試設(shè)備端子與參考地之間,或端子之間提供一穩(wěn)定阻抗。同時(shí)將來(lái)自電源的無(wú)用信號(hào)與測(cè)量電路隔離開(kāi)來(lái),而僅將受試設(shè)備的干擾電壓耦合到測(cè)量接收機(jī)輸入端。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.2人工電源網(wǎng)絡(luò)(續(xù))人工電源網(wǎng)絡(luò)有兩種基本類(lèi)型:耦合不對(duì)稱(chēng)電壓的V型網(wǎng)絡(luò)耦合對(duì)稱(chēng)電壓和非對(duì)稱(chēng)電壓的Δ型網(wǎng)絡(luò)。人工電源網(wǎng)絡(luò)都配有三個(gè)端子:連接電源的電源端、連接受試設(shè)備的設(shè)備端連接測(cè)試儀器的測(cè)量端。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.2人工電源網(wǎng)絡(luò)(續(xù))(3)隔離為了確保在所有測(cè)試頻率上存在于電源上的無(wú)用信號(hào)不影響測(cè)量,也許需要在人工電源網(wǎng)絡(luò)和電源之間插入附加的射頻低通濾波器。使用低通濾波器后,其阻抗值也應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)阻抗值的要求。(4)接地人工電源網(wǎng)絡(luò)應(yīng)通過(guò)低射頻阻抗連接到參考地,接地不好,會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果。可通過(guò)將AMN的外殼與參考地或屏蔽室的一個(gè)參考壁直接搭接,或者用一個(gè)盡可能短而寬的(最大長(zhǎng)寬比為3∶1)低阻抗導(dǎo)體來(lái)連接。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.3電流探頭電流探頭是測(cè)量傳導(dǎo)騷擾的一種特殊的測(cè)量設(shè)備。部分標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定用電流探頭測(cè)量傳導(dǎo)騷擾。其優(yōu)點(diǎn)是不需與源導(dǎo)線導(dǎo)電接觸,也不用改變其電路。用專(zhuān)門(mén)改進(jìn)的卡式電流傳感器就可以測(cè)量線上的非對(duì)稱(chēng)干擾電流。對(duì)復(fù)雜的導(dǎo)線系統(tǒng)、電子線路等的干擾測(cè)量可以在不打亂正常工作或正常布置的狀態(tài)下進(jìn)行。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.3電流探頭

(續(xù))電流探頭頻率范圍可達(dá)30Hz~1000MHz。電流探頭在通帶內(nèi)具有平坦的頻響。低于通帶的頻率范圍,仍可進(jìn)行精確測(cè)量,只是由于傳輸阻抗的減少降低了靈敏度。高于通帶的頻率范圍,由于電流探頭產(chǎn)生的諧振。測(cè)量將不精確。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.4電壓探頭電壓探頭由一個(gè)隔直電容器C和一個(gè)電阻R串連組成,使得電源線與地之間的總電阻為1500Ω。此探頭也可用來(lái)測(cè)量其他電源線上的電壓,此時(shí)可能需要增加探頭的輸入阻抗,以避免高阻抗電路過(guò)載。電壓探頭的插入損耗應(yīng)在9kHz~30MHz的頻率范圍50Ω系統(tǒng)中校準(zhǔn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.4電壓探頭(續(xù))任何測(cè)量用保護(hù)裝置對(duì)測(cè)量精度的影響都不得超過(guò)1dB,否則應(yīng)予以校準(zhǔn)。要確保被測(cè)干擾電平遠(yuǎn)大于環(huán)境噪聲電平,否則測(cè)量就沒(méi)有意義了。連接探頭的導(dǎo)線、被測(cè)電源線和參考地之間形成的環(huán)應(yīng)盡可能的小,以減少?gòu)?qiáng)磁場(chǎng)的影響。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.5天線天線:把高頻電磁能量通過(guò)各種形狀的金屬導(dǎo)體向空間輻射出去的裝置。反之,天線的逆向功能亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來(lái)。天線是輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)和輻射抗擾度測(cè)試的主要輔助設(shè)備。在輻射測(cè)量過(guò)程中,我們利用天線將電磁能量轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量。在抗擾度測(cè)量過(guò)程中,我們利用天線發(fā)射電磁能量,產(chǎn)生電磁場(chǎng)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.5天線(續(xù))

天線的輸入阻抗ZA:天線在饋電點(diǎn)的電壓U(V)與電流I(A)之比值ZA=U/I(Ω)天線系數(shù)AF:接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E(V/m)與此場(chǎng)強(qiáng)在該天線輸出端生成的電壓V(V)之比,AF=E/V電壓駐波比VSWR:當(dāng)傳輸線阻抗與負(fù)載阻抗不匹配情況下,必然引起輸入波的反射。駐波比是表征匹配程度的系數(shù):VSWR=(1+ρ)/(1-ρ)式中:ρ為反射系數(shù),即反射電壓與入射電壓之比。匹配時(shí),ρ=0,則VSWR=1;失配時(shí),ρ≠0則,VSWR>1。失配愈嚴(yán)重則駐波比(VSWR)愈大。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)型磁場(chǎng)天線(9kHz~30MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)鞭狀天線(150kHz~30MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙錐天線(30MHz~300MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)對(duì)數(shù)周期天線(80MHz~1000MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)喇叭天線(200MHz~40GHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室

電磁屏蔽室是對(duì)電磁場(chǎng)起隔離作用的設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)要求許多試驗(yàn)項(xiàng)目必須在屏蔽室內(nèi)完成。它是一個(gè)由低電阻金屬材料制作的封閉室體。利用電磁波在金屬體表面產(chǎn)生反射和渦流而起到屏蔽。當(dāng)與大地連接后,同時(shí)能起到靜電屏蔽作用。屏蔽室廣泛用于小信號(hào)高靈敏度要求的場(chǎng)合及計(jì)算機(jī)房等。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))屏蔽室材料:一般采用鋼和銅兩種材料。常用的有鋼(銅)板屏蔽室和絲網(wǎng)屏蔽室。鋼板屏蔽室分為焊接式和板塊拼裝式。用于電磁兼容測(cè)量的電磁屏蔽室除了有良好屏蔽性能的屏蔽室體外,屏蔽門(mén)、通風(fēng)波導(dǎo)、電源濾波器和信號(hào)濾波器及接地等都影響屏蔽室總體性能。對(duì)不同性能的電磁屏蔽室,需配備相應(yīng)性能的輔助設(shè)施。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))(1)屏蔽室的屏蔽效能屏蔽體的屏蔽性能:是指模擬干擾源置于屏蔽室外時(shí)屏蔽室安放前后的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度或功率之比。屏蔽室的屏蔽效能按照使用要求和周?chē)h(huán)境的電磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)確定,一般使用要求為60~80dB。屏蔽效能大于100dB的稱(chēng)為高性能屏蔽室。屏蔽效能與頻率有關(guān):在低頻段如10~100Hz,屏蔽效能比高頻段差;,而當(dāng)頻率高達(dá)微波段,如1GHz以上,屏蔽效能也會(huì)下降。這與屏蔽體的材料、加工制作工藝和屏蔽室體的幾何尺寸有關(guān)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))

(2)與電磁屏蔽室有關(guān)的輔助設(shè)施a)屏蔽門(mén):屏蔽門(mén)是屏蔽室的關(guān)鍵部位,必須精心設(shè)計(jì)、精心加工。屏蔽門(mén)不管大小,都必須使門(mén)、門(mén)框與屏蔽室體緊密接觸,防止電磁波從門(mén)縫處泄漏。屏蔽效能的大小,屏蔽門(mén)是主要的影響因素。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))b)通風(fēng)波導(dǎo),又稱(chēng)截止波導(dǎo):電磁屏蔽室作為一個(gè)金屬封閉體,室內(nèi)的通風(fēng)是通過(guò)截止波導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。波導(dǎo)的孔徑、深度等幾何尺寸根據(jù)電磁屏蔽室的屏蔽效能來(lái)確定。c)濾波器:濾波器的作用是濾除線路中傳輸?shù)母哳l信號(hào)分量。凡進(jìn)出電磁屏蔽室的所有電纜包括電源線、信號(hào)線、控制線等均需通過(guò)濾波器,以濾除其中無(wú)用的高頻分量。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))

(3)接地將屏蔽室與大地用低電阻導(dǎo)體連接起來(lái),稱(chēng)為接地。接地可分為三類(lèi):a)避雷接地,防雷電影響。b)電氣接地,與電網(wǎng)的連接,保護(hù)設(shè)備和人身安全。c)高頻接地,使高頻信號(hào)與地構(gòu)成通路。三類(lèi)接地的目的用途不同其接地要求也不一樣。對(duì)于電磁屏蔽室,一般要求單點(diǎn)接地。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))

(4)屏蔽室的諧振任何的封閉式金屬空腔都可產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。屏蔽室可視為一個(gè)大型的矩形波導(dǎo)諧振腔。屏蔽室諧振是一個(gè)有害的現(xiàn)象。當(dāng)激勵(lì)源使屏蔽室產(chǎn)生諧振時(shí),會(huì)使屏蔽室的屏蔽效能大大下降,導(dǎo)致信息的泄漏或造成很大的測(cè)量誤差。為避免諧振引起測(cè)量誤差,應(yīng)通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量來(lái)獲得屏蔽室的主要諧振頻率點(diǎn),以便在以后的電磁兼容試驗(yàn)中,避開(kāi)這些諧振頻率。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(1)概述電波暗室(anecholcchamber)是輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)和輻射抗擾度測(cè)量的測(cè)量場(chǎng)所,又稱(chēng)電波消聲室,或電波無(wú)反射室。有兩種結(jié)構(gòu)形式:半電波暗室和全電波暗室。半電波暗室由電磁屏蔽室加射頻吸波材料組合構(gòu)成,側(cè)面和室頂敷設(shè)射頻吸波材料,地面為電波反射面,模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)。六個(gè)內(nèi)表面全部敷設(shè)射頻吸波材料時(shí),稱(chēng)為全電波暗室.模擬自由空間。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))

由于好的開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)選址不易,使用不便。建在市區(qū)又會(huì)因背景噪聲電平大而影響EMC測(cè)試。于是模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的半波暗室成了應(yīng)用較普遍的EMC測(cè)試場(chǎng)地。美國(guó)FCC、日本VCCI以及IEC、CISPR等標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)許用半電波暗室替代開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行EMC測(cè)試。電波暗室用于電磁輻射干擾測(cè)量和電磁輻射敏感度測(cè)量。主要性能指標(biāo)用歸一化場(chǎng)地衰減NSA和測(cè)試面場(chǎng)均勻性來(lái)衡量。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))

(2)半電波暗室的結(jié)構(gòu)半電波暗室中的測(cè)試環(huán)境是要模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的傳播條件,因此暗室尺寸應(yīng)以開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的要求為依據(jù)。測(cè)試距離R為3m、10m等,測(cè)試空間的長(zhǎng)度為2R,寬應(yīng)為1.73R。3米法測(cè)試時(shí),接收天線的高度要求在1~4m范圍內(nèi)改變;10米法測(cè)試時(shí),天線高度要求在2~6m范圍內(nèi)改變。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))

吸波材料的選擇直接關(guān)系到暗室的性能:材料的吸波性能越好,即入射電波的反射率越小,對(duì)暗室中場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量產(chǎn)生的不確定度就越小。常用的吸波材料有單層鐵氧體片、角錐形含碳海綿復(fù)臺(tái)吸波材料和角錐形含碳苯板復(fù)合吸波材料。幾種材料各有優(yōu)缺點(diǎn):鐵氧體片的特點(diǎn)是低頻性能好,占用空間體積小,缺點(diǎn)是高頻性能差;另兩種材料的特點(diǎn)是工作頻率范圍寬,高端可達(dá)40GHz,承受功率大,但體積較大。目前已有綜合了兩類(lèi)材料優(yōu)點(diǎn)的新型復(fù)合吸波材料。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

上圖所示暗室就是五個(gè)內(nèi)表面貼鐵氧體片且在主要部分加含碳海綿復(fù)合吸波材料。1GHz以下主要靠鐵氧體片起作用,1GHz以上主要是含碳海綿復(fù)合吸波材料起作用。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))

(3)電波暗室的測(cè)試暗室在完成屏蔽殼體的建造后,應(yīng)進(jìn)行屏蔽效能的測(cè)試。在粘貼吸波材料后,則應(yīng)進(jìn)行歸一化場(chǎng)地衰減和測(cè)試面場(chǎng)均勻性的測(cè)試。(4)歸一化場(chǎng)地衰減測(cè)試(NSA)既然半電波暗室是為模擬開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)而建造,暗室中的NSA就應(yīng)和開(kāi)闊場(chǎng)相一致。測(cè)試值與標(biāo)準(zhǔn)值之差小于±4dB。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))

(5)均勻域測(cè)試“均勻域”是一個(gè)假想的垂直平面。在該平面中電磁場(chǎng)的變化令人滿意地小。該均勻域尺寸為1.5mX1.5m。在布置輻射抗擾度試驗(yàn)時(shí),應(yīng)使受試設(shè)備受照射的面與均勻域的垂直平面重合。由于靠近參考地平面不可能建立一個(gè)均勻場(chǎng),所以校準(zhǔn)的區(qū)域在離參考地平面上方不低于0.8m處。均勻域的核準(zhǔn)在空的屏蔽暗室中進(jìn)行。在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)75%的表面上場(chǎng)的幅值偏差在標(biāo)稱(chēng)值的0dB~+6dB范圍內(nèi),即認(rèn)為該場(chǎng)地是均勻的。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3電磁騷擾的檢測(cè)原理及方法4.3.1干擾限值的含義在電磁干擾測(cè)量過(guò)程中,對(duì)批量產(chǎn)品,通常我們用80%/80%準(zhǔn)則來(lái)概括發(fā)射限值的含義。它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)上的含義,即“在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,大量生產(chǎn)的產(chǎn)品至少有80%符合限值的要求,置信度不低于80%”。也就是說(shuō),被判定為合格的一批產(chǎn)品并不意味著所有的發(fā)射都滿足限值要求,只要80%的產(chǎn)品低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值即可,且置信度不低于80%。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)當(dāng)該限制是用來(lái)判別單件產(chǎn)品是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),情況比較復(fù)雜。如上圖所示,假設(shè)測(cè)量值為x,限值為A,該測(cè)量項(xiàng)目的測(cè)量擴(kuò)展不確定度半寬為a。那么,當(dāng)x<A-a時(shí),我們判定被測(cè)樣品測(cè)試合格;當(dāng)x>A+a時(shí),我們判斷被測(cè)樣品測(cè)試不合格;當(dāng)A-a≤x≤A+a時(shí),我們認(rèn)為測(cè)試結(jié)果為不確定。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.2被測(cè)樣品工作狀態(tài)的選擇工作狀態(tài)的選擇應(yīng)遵循以下主要原則:a)使其能夠代表實(shí)際中的典型應(yīng)用情況;使其發(fā)射最大。b)如果沒(méi)有給定試運(yùn)行時(shí)間,在試驗(yàn)之前,EUT應(yīng)運(yùn)行足夠的時(shí)間,以使保證其運(yùn)行的狀態(tài)和方式是壽典型狀態(tài)。c)EUT應(yīng)在額定的電源電壓下工作:如果騷擾電平隨電源電壓顯著地變化,則應(yīng)在0.9~1.1倍額定電壓下,重復(fù)那些測(cè)量。如果EUT的額定電壓不止一種,應(yīng)在產(chǎn)生最大騷擾的額定電壓下進(jìn)行試驗(yàn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.2被測(cè)樣品工作狀態(tài)的選擇(續(xù))d)如果騷擾電平不穩(wěn)定,那么每次測(cè)量時(shí),測(cè)量接收機(jī)的讀數(shù)觀察時(shí)間應(yīng)不少于15s,應(yīng)記錄下最高讀數(shù)。對(duì)任何孤立的尖峰,可忽略不計(jì)。e)如果騷擾電平總體上不穩(wěn)定,在15s內(nèi)顯示的電平連續(xù)上升或下降超過(guò)2dB,那么應(yīng)該在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)觀察該騷擾電平。在大多數(shù)情況下,我們很難一下就找到EUT最大發(fā)射時(shí)的工作狀態(tài),在這種情況下,試驗(yàn)人員需要不斷變換EUT的工作狀態(tài)(或運(yùn)行程序),反復(fù)試驗(yàn),直至找出最大發(fā)射時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)積累,逐漸確定某一類(lèi)產(chǎn)品最大發(fā)射時(shí)的工作狀態(tài)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.3EUT的配置

EUT的配置主要由以下因素確定:a)所需連接的電纜負(fù)載(或裝置)的數(shù)量、型號(hào)和長(zhǎng)度;b)所需安裝的模塊(如各類(lèi)插卡,低板)的數(shù)量和類(lèi)型;c)由數(shù)個(gè)獨(dú)立單元組成的系統(tǒng)中、有代表性的、最小單元的組合和數(shù)量;d)既能成為系統(tǒng)組成部分,又能自成分統(tǒng)的設(shè)備單元,試驗(yàn)時(shí)可獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行;e)對(duì)于功能上有交互作用的,連接實(shí)際負(fù)載或能代表其電氣特性的模擬負(fù)載;f)為增強(qiáng)宿主單元組成功能而在市場(chǎng)上獨(dú)立銷(xiāo)售的印制線路板組件,試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在由制造商選擇的有代表性的宿主單元內(nèi)進(jìn)行。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.4傳導(dǎo)騷擾電壓(1)測(cè)量設(shè)備、設(shè)施及要求a)測(cè)量接收機(jī)9kHz~30MHz,具有峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢波功能;能滿足GB/T6113.1要求。b)人工電源網(wǎng)絡(luò)(AMN)(電源端測(cè)量用),能滿足GB/T6113.1相應(yīng)的阻抗特性曲線的要求。c)電壓探頭和電流探頭(不使用AMN測(cè)量時(shí)用)。d)阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(ISN)(電信端口測(cè)量用)。e)比EUT邊框大0.5m的接地平板,最小尺寸為2m×2m。f)“干凈的”三相電源,以便能夠分別給測(cè)試系統(tǒng)、EUT中的受試端口和支持設(shè)備(如輔助設(shè)備的電源端口)單獨(dú)供電。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.4傳導(dǎo)騷擾電壓(續(xù))

(2)試驗(yàn)程序以臺(tái)式EUT為例,給出一般的試驗(yàn)程序僅供參考。a)嚴(yán)格按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的布置圖進(jìn)行試驗(yàn)布置和連接;b)測(cè)量環(huán)境電平,確認(rèn)環(huán)境電平比相應(yīng)限值低6dB;c)按標(biāo)準(zhǔn)要求或其他要求選擇相應(yīng)的限值;d)選擇EUT的工作狀態(tài),并使之投入運(yùn)行;e)在150kHz~30kHz頻率范圍內(nèi),依次對(duì)每根導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量;f)先進(jìn)行初測(cè),找出最大騷擾所對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)和頻率;g)進(jìn)行最終測(cè)試,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.4傳導(dǎo)騷擾電壓(續(xù))

只要有可能,就應(yīng)使用AMN來(lái)測(cè)量系統(tǒng)導(dǎo)線的騷擾電壓。對(duì)于沒(méi)有一個(gè)適當(dāng)?shù)腁MN的時(shí)候,電壓探頭也可用于傳導(dǎo)測(cè)量。而對(duì)某些測(cè)量,在有關(guān)的產(chǎn)品(類(lèi))EMC標(biāo)準(zhǔn)中則可能規(guī)定使用電流探頭。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.4傳導(dǎo)騷擾電壓(續(xù))

(3)使用電壓探頭的測(cè)量為了對(duì)帶有數(shù)根連接導(dǎo)線或可以連接數(shù)導(dǎo)線的裝置和系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量,在那些不能用人工電源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量的導(dǎo)線端與天線控制線以及負(fù)載線的連接插座上的騷擾電壓,必須使用高輸入阻抗(1500Ω或者更大)的電壓探頭來(lái)測(cè)量。測(cè)量時(shí),初級(jí)電源輸入線必須被隔離并用AMN作射頻端接。不使用電壓探頭來(lái)測(cè)量的那些導(dǎo)線,在布置和長(zhǎng)度方面則必須遵守相應(yīng)規(guī)定和各自的產(chǎn)品(類(lèi))EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的運(yùn)行條件。電壓探頭應(yīng)通過(guò)同軸電纜連接到測(cè)量接收機(jī)上,它的屏蔽層被連接到參考地和電壓探頭外殼。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.4傳導(dǎo)騷擾電壓(續(xù))

(4)使用電流探頭的測(cè)量由于某些原因,騷擾電流測(cè)量可能是有用的。首先,在某些設(shè)備中也許不可能插入AMN,當(dāng)對(duì)固定安裝的系統(tǒng)或者大電流的EUT進(jìn)行測(cè)量時(shí)尤其如此。其次,使用電流探頭的原因是:在頻率范圍的低端,電源阻抗變得很低,以致騷擾源成為一個(gè)電流發(fā)生器。因此就可以用電流互感器來(lái)測(cè)量這個(gè)電流,而無(wú)需中斷或拆開(kāi)電源的接連。測(cè)量時(shí),如果只有一根導(dǎo)線被包圍住,那么測(cè)量的是差模和共模騷擾電流分量和疊加值,此時(shí)如果存在任何大的工作電流,那么由于電流探頭的磁芯可能飽和而有數(shù)據(jù)不真實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測(cè)量30MHz~300MHz頻率范圍內(nèi),設(shè)備內(nèi)部的各種騷擾能以輻射方式從連接的屏蔽或非屏蔽導(dǎo)線向外輻射騷擾能量。吸收鉗用于對(duì)這些導(dǎo)線作測(cè)試。一般,這種方法對(duì)于小型EUT和30MHz~300MHz頻率范圍內(nèi)的騷擾測(cè)試很適用。在每一個(gè)產(chǎn)品(類(lèi))EMC標(biāo)準(zhǔn)中都應(yīng)規(guī)定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)量程序及其適用范圍。如果不帶連接導(dǎo)線EUT的尺寸接近測(cè)量頻率的四分之一波長(zhǎng)時(shí),就可能產(chǎn)生機(jī)殼直接輻射。因此吸收鉗方法不適合于評(píng)價(jià)EUT的全輻射能力。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測(cè)量(續(xù))

(1)試驗(yàn)設(shè)備及要求a)測(cè)量接收機(jī):30MHz~300MHz頻率范圍具有峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢波,能滿足GB/T6113.1要求。b)吸收鉗:性能應(yīng)符合如下的要求:吸收鉗對(duì)于被測(cè)器具呈現(xiàn)的阻抗為100~200Ω,電抗分量小于20%;吸收鉗輸出阻抗為50Ω;頻率范圍30~300MHz;插入損耗17dB;吸收鉗對(duì)于來(lái)自電網(wǎng)的騷擾能提供足夠的衰減;被測(cè)器具的工作電流通過(guò)時(shí),吸收鉗的磁路不應(yīng)飽和。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測(cè)量(續(xù))

(2)測(cè)量方法使用吸收鉗測(cè)量時(shí),EUT應(yīng)放置在至少高40cm的非金屬臺(tái)上。被測(cè)導(dǎo)線沿水平方向拉成直線放置,以便吸收鉗能沿著導(dǎo)線移動(dòng)位置從而找出最大指示值。可變長(zhǎng)度導(dǎo)線至少應(yīng)延長(zhǎng)為最低測(cè)量頻率的半波長(zhǎng)加上吸收鉗的長(zhǎng)度,和可能需要的第二個(gè)吸收鉗的長(zhǎng)度:在30MHz長(zhǎng)度為6m,而有第二個(gè)(用于濾波的)吸收鉗時(shí)則必須至少是7m。短于1m的導(dǎo)線不適于用吸收鉗測(cè)量。(標(biāo)準(zhǔn)要求為長(zhǎng)度≥25cm的導(dǎo)線均要測(cè)試,可改用長(zhǎng)度大于1m的連接線)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

吸收鉗環(huán)繞著被測(cè)導(dǎo)線放置。對(duì)于每個(gè)試驗(yàn)頻率,沿導(dǎo)線方向上放置的吸收鉗應(yīng)從EUT開(kāi)始,自零變化到半個(gè)波長(zhǎng)的距離。此時(shí),與吸收鉗相連接的測(cè)量接收機(jī)獲得的最大指示值正比于能得到的騷擾功率。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測(cè)量(續(xù))

當(dāng)對(duì)有一根以上附屬導(dǎo)線的EUT測(cè)量時(shí):如果可能的話,在測(cè)量另一根導(dǎo)線時(shí),應(yīng)卸去一些可拆下的導(dǎo)線。不能取走的導(dǎo)線,則用放置有損耗鐵氧體環(huán)或緊靠著EUT環(huán)繞該導(dǎo)線放上另一個(gè)吸收鉗來(lái)隔離。測(cè)試過(guò)程中,在測(cè)量裝置80cm以內(nèi)不應(yīng)有人或金屬物體。吸收鉗的移動(dòng)可以用滑輪和在遠(yuǎn)處運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)操縱繩索來(lái)完成。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量試驗(yàn)場(chǎng)地的特性將直接影響輻射測(cè)量的結(jié)果。應(yīng)盡可能地采取一些有效措施,確保場(chǎng)地的有效性和測(cè)量的一致性。(1)試驗(yàn)設(shè)備、設(shè)施及要求a)圓形開(kāi)闊場(chǎng)或半電波暗室:水平和垂直場(chǎng)地衰減測(cè)量值與理想場(chǎng)地之差不得大于“±4dB”。b)量接收機(jī):30MHz~1GHz頻率范圍,具有峰值、準(zhǔn)峰值檢波,能滿足GB/T6113.1要求。c)寬帶天線:30MHz~1GHz頻率范圍電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

(2)測(cè)量距離測(cè)量距離是EUT最接近于天線的那一點(diǎn)和天線頻率中點(diǎn)在地面上的投影之間的距離。在某些試驗(yàn)裝置中,這個(gè)距離是從天線到EUT的輻射中心來(lái)測(cè)定的。測(cè)量距離為10m時(shí)這兩種方法都可以采用。在大多數(shù)的室外場(chǎng)地情況下,優(yōu)先采用10m距離。因?yàn)樵谶@個(gè)距離上預(yù)計(jì)的被測(cè)騷擾電平會(huì)遠(yuǎn)高于允許進(jìn)行試驗(yàn)的一般環(huán)境電平。通常不采用小于3m或大于30m的距離。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

EUT應(yīng)在符合輻射騷擾限值的規(guī)定距離上進(jìn)行測(cè)量。除非因?yàn)樵O(shè)備的大小等因素而不能這樣做。如果有必要采用規(guī)定以外的測(cè)量距離,那么應(yīng)當(dāng)采用產(chǎn)品(類(lèi))EMC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法來(lái)外推測(cè)量結(jié)果。如果沒(méi)有給出指南,則必須提供適當(dāng)?shù)耐馔评碛?。一般,外推法并不遵循?jiǎn)單反比距離的定律。目前國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室普遍采用3米半電波暗室進(jìn)行輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試。在可能的場(chǎng)合下,應(yīng)在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下進(jìn)行測(cè)量。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

(3)天線高度變化對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量,天線距離地平面的高度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)變化,以便獲得直射波和反射波同相位時(shí)會(huì)出現(xiàn)的最大讀數(shù)。對(duì)于測(cè)量距離小于和等于10m時(shí),在測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)天線高度最好在1m~4m之間變化;在30m以下的較大測(cè)量距離時(shí),天線高度最好在2m~6m之間變化。對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量,使用單環(huán)磁場(chǎng)天線時(shí),接收天線的高度可以固定在規(guī)定的標(biāo)高上(從地面到環(huán)天線底部的典型值為1m)。環(huán)天線或EUT應(yīng)作方位旋轉(zhuǎn),以便找到最大的被測(cè)騷擾。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

(4)EUT的布置試驗(yàn)單個(gè)或多個(gè)部件的系統(tǒng)應(yīng)滿足下列兩個(gè)條件:a)系統(tǒng)按典型應(yīng)用的情況布置;b)系統(tǒng)要按產(chǎn)生最大騷擾的方式布置。術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”是指EUT及與EUT相連的部件和所有需要連接的電纜的組合。術(shù)語(yǔ)“布置”是指EUT系統(tǒng)的其他部件,互連電纜以及組成該系統(tǒng)的電源線的定位或取向。在所有的測(cè)量中,系統(tǒng)的布置都應(yīng)調(diào)整到使上述兩個(gè)條件滿足(首先滿足條件a),然后滿足條件b))。本語(yǔ)“典型的”用來(lái)描述EUT實(shí)際使用中是如何布置的。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

(5)試驗(yàn)程序以臺(tái)式EUT、采用寬帶天線并在3m半電波暗室內(nèi)進(jìn)行的自動(dòng)測(cè)量為例來(lái)說(shuō)明一般的試驗(yàn)程序。對(duì)于落地式或者臺(tái)式與落地式組合起來(lái)的EUT,試驗(yàn)人員可參照實(shí)施。a)格按照標(biāo)準(zhǔn)布置圖進(jìn)行試驗(yàn)布置和連接。b)對(duì)EUT,選擇相應(yīng)的限值。c)對(duì)環(huán)境電平分別進(jìn)行水平極化和垂直極化測(cè)量,確認(rèn)比相應(yīng)的騷擾限值低6dB。(正規(guī)的EMC試驗(yàn)室應(yīng)定期檢驗(yàn)試驗(yàn)場(chǎng)地的有效性。)d)按前述原則選擇EUT的工作狀態(tài),并使EUT投入運(yùn)行。e)進(jìn)行水平極化測(cè)量。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量(續(xù))

f)按手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)量程序進(jìn)行測(cè)量,在30~1000MHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行初測(cè)。在0o~360o之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái),在1~4m高度范圍內(nèi)升降天線,充分考慮轉(zhuǎn)臺(tái)角度、天線高度和EUT的工作循環(huán)三個(gè)變量的組合,初步確定騷擾較大的頻率點(diǎn)。g)對(duì)每一個(gè)有懷疑的頻率點(diǎn)在0o~360o之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái),尋找最大騷擾電平(準(zhǔn)峰值),繼續(xù)在1~4m高度范圍內(nèi)升降天線,尋找該頻率點(diǎn)上EUT的最大騷擾電平(準(zhǔn)峰值)。直到確認(rèn)該騷擾場(chǎng)強(qiáng)值是轉(zhuǎn)臺(tái)角度、天線高度和EUT的工作循環(huán)三個(gè)變量范圍內(nèi)的最大值。h)在所有較大的騷擾電平所對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)上重復(fù)g)。改變天線的極化方向?yàn)榇怪睒O化,重復(fù)f)~g)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測(cè)試的基本原理和方法抗擾度測(cè)量通常是用對(duì)EUT的抗干擾能力已經(jīng)達(dá)到某一規(guī)定的水平來(lái)判斷的。通過(guò)對(duì)EUT施加有用試驗(yàn)信號(hào)和無(wú)用試驗(yàn)信號(hào)的方法來(lái)進(jìn)行。EUT的布置應(yīng)模擬正常工作狀態(tài)。隨著嚴(yán)酷度的增加而逐漸加大無(wú)用信號(hào),直到檢測(cè)到所規(guī)定的性能下降或施加的無(wú)用信號(hào)達(dá)到了規(guī)定的抗擾度電平為止,兩者取低者。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

上圖表示所有抗擾度測(cè)量方法所依據(jù)的基本原理圖。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測(cè)試的基本原理和方法(續(xù))有用信號(hào)是使EUT保持在某種正常工作狀態(tài)的信號(hào),如使彩色電視機(jī)正常工作的彩條信號(hào)和伴音信號(hào);無(wú)用信號(hào)是指抗擾度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾信號(hào),可以是連續(xù)波信號(hào)、脈沖信號(hào)、電磁場(chǎng)或電源的變化;耦合途徑可以是線纜上的電壓、電流的耦合,也可以是空間的輻射場(chǎng)的耦合。對(duì)EUT性能的評(píng)定有功能上的、有性能參數(shù)上的、也有主觀聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)上的。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測(cè)試的基本原理和方法(續(xù))

可以用直接輻射或電流/電壓注入法來(lái)施加無(wú)用信號(hào)。多數(shù)情況下,為了全面評(píng)價(jià)EUT的抗擾度,直接輻射和電流/電壓注入技術(shù)都需要采用。直接輻射試驗(yàn)可以用天線發(fā)射場(chǎng)強(qiáng),由EUT截獲場(chǎng)強(qiáng)的方法來(lái)進(jìn)行。在某些情況下,對(duì)于高度小于1m的EUT直接輻射試驗(yàn),“有界”場(chǎng)是很有效的。產(chǎn)生有界場(chǎng)的例子如TEM室、帶狀線天線和混響室等,其優(yōu)點(diǎn)是占用場(chǎng)地小,容易產(chǎn)生較高的場(chǎng)強(qiáng)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.1性能下降客觀評(píng)價(jià)方法可以通過(guò)監(jiān)測(cè)電壓、電流、特定的信號(hào)和音頻檢波電平等方法來(lái)對(duì)EUT的抗擾度做出客觀評(píng)價(jià)。這些電信號(hào)可以采用模擬或數(shù)字記錄技術(shù)來(lái)記錄。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.2性能降低主觀評(píng)價(jià)方法對(duì)于那些具有圖像或聲音或者兩者功能兼有的EUT(如電視機(jī)),其抗擾度的主觀評(píng)價(jià)方法是對(duì)具有這種功能的EUT采用監(jiān)測(cè)其圖像和/或聲音的性能降低來(lái)進(jìn)行。與客觀評(píng)價(jià)所用方法的不同之處在于不采用模擬的或數(shù)字的形式去直接記錄特定的電信號(hào)或類(lèi)似的信號(hào)和電平,而是用人的感覺(jué)術(shù)語(yǔ)來(lái)表述性能降低。例如,人對(duì)煩擾效應(yīng)的聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)的感受。這些無(wú)用抗擾度信號(hào)可與進(jìn)行客觀抗擾度評(píng)價(jià)測(cè)量時(shí)所用的無(wú)用信號(hào)相同或類(lèi)似。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.3限值測(cè)量法實(shí)際測(cè)量時(shí),可能并不需要測(cè)量實(shí)際的抗擾度電平,例如,知道EUT是否滿足限值就足夠了??蓪o(wú)用信號(hào)保持在某個(gè)限值電平上,而不是在每個(gè)試驗(yàn)頻率上作調(diào)節(jié),并在整個(gè)試驗(yàn)范圍內(nèi)作頻率掃描。如果在任何時(shí)刻,無(wú)論是客觀上還是主觀上均未觀察到性能降低,則認(rèn)為EUT滿足該限值。這種方法通常被稱(chēng)為“合格/不合格”試驗(yàn)法。在符合性檢驗(yàn)過(guò)程中,“合格/不合格”試驗(yàn)法是最常用的方法。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類(lèi)及試驗(yàn)結(jié)果判別要制定合理的抗擾度判別準(zhǔn)則就需要定義什么是性能降低。下面給出這樣一種性能累進(jìn)降低的建議。A沒(méi)有降低:設(shè)備符合設(shè)計(jì)規(guī)范。此類(lèi)判別準(zhǔn)則適用于那些敏感的保健設(shè)備和安全設(shè)備以及那些對(duì)眾多消費(fèi)者有影響的服務(wù)設(shè)施。也可用于一些關(guān)鍵性生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備運(yùn)行的抗擾度準(zhǔn)則。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類(lèi)及試驗(yàn)結(jié)果判別(續(xù))

B明顯降低:在這種情況下,性能已經(jīng)受到了電磁騷擾的影響。一些明顯性能降低的例子如視頻和音頻電路噪聲增大,控制電路信噪比減少,數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率接近系統(tǒng)允許的最大承受力,或者有煩人的音頻和視頻騷擾。電子產(chǎn)品/設(shè)備無(wú)需操作者介入即可繼續(xù)使用。這種性能降低通常用于大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。當(dāng)去除抗擾度信號(hào)時(shí),性能降低現(xiàn)象即消失。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類(lèi)及試驗(yàn)結(jié)果判別(續(xù))

C嚴(yán)重降低:在這一類(lèi)別,產(chǎn)品將不能夠連續(xù)滿意地工作。這一類(lèi)別的抗擾度電平應(yīng)被設(shè)定在極偶然的情況下才會(huì)出現(xiàn)性能?chē)?yán)重降低的水平上。此時(shí)需要操作人員介入,如系統(tǒng)閉鎖、復(fù)位、其他的存儲(chǔ)修改,電子產(chǎn)品/設(shè)備才能夠恢復(fù)其特定的運(yùn)行狀態(tài)。D失效/完全喪失工作能力:這是最嚴(yán)重的性能降低類(lèi)別。此時(shí),產(chǎn)品完全失效并且不能重新恢復(fù)使用。最終會(huì)發(fā)生機(jī)械損壞,不能現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類(lèi)及試驗(yàn)結(jié)果判別(續(xù))符合A的產(chǎn)品,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)判合格。這意味著產(chǎn)品在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中功能正常,性能指標(biāo)符合技術(shù)要求。符合B的產(chǎn)品,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)視其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)或者試驗(yàn)大綱的規(guī)定,認(rèn)為某些影響是不重要的,因而也是可以判為合格。符合C的產(chǎn)品,試驗(yàn)結(jié)果除了特殊情況并且不會(huì)造成危害以外,多數(shù)判為不合格。符合D的產(chǎn)品判別為不合格。符合B和C評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)寫(xiě)明B類(lèi)或C類(lèi)評(píng)判依據(jù)。符合B類(lèi)應(yīng)記錄其喪失功能的時(shí)間。性能降低狀態(tài)的判別準(zhǔn)則在產(chǎn)品(類(lèi))EMC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,不同標(biāo)準(zhǔn)要求并不完全一致。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5諧波電流發(fā)射測(cè)量

GB17625.1-2003idtIEC61000-3-2:2001《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)》介紹

電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.1基本概念一個(gè)周期函數(shù)可以分解為傅立葉級(jí)數(shù),表示為多級(jí)正弦函數(shù)的和式,即可把周期信號(hào)當(dāng)作是正弦函數(shù)的基波與高次諧波的合成。所以,我們可以將設(shè)備的電流波形分解為基波和高次諧波,通過(guò)特定的儀器測(cè)量高次諧波含量。GB17625.1考慮到第40次諧波電流含量。

電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.2諧波的危害大量的非線性設(shè)備應(yīng)用,會(huì)造成電網(wǎng)電壓波形畸變,使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。當(dāng)電網(wǎng)中存在過(guò)量的諧波電流,不僅會(huì)使發(fā)電機(jī)的效率降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)設(shè)備的損壞,同時(shí)還會(huì)影響電網(wǎng)用戶設(shè)備的正常工作,比如計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò),電視機(jī)畫(huà)面翻滾。正是出于保護(hù)共用電網(wǎng)電能質(zhì)量,保障電網(wǎng)和用戶設(shè)備的正常進(jìn)行,IEC提出了諧波電流限值標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.3標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接入頻率為50Hz/60Hz、相電壓為220V/230V/240V的低壓供電系統(tǒng)且每相輸入電流不大于16A的設(shè)備提出諧波電流限值要求。

該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)通用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。一般地說(shuō),適合于本標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品類(lèi)別較多,如家用電器、電動(dòng)工具、電氣照明設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備、影音設(shè)備等等。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.4設(shè)備的分類(lèi)分類(lèi)是按照諧波電流限值不同而進(jìn)行的。A類(lèi):平衡的三相設(shè)備;家用電器,不包括列入D類(lèi)的設(shè)備;工具,不包括便攜式工具;白熾燈調(diào)光器;音頻設(shè)備;以及除以下幾類(lèi)設(shè)備外的所有其他設(shè)備B類(lèi):便攜式工具;不屬于專(zhuān)用設(shè)備的電弧焊設(shè)備C類(lèi):照明設(shè)備D類(lèi):有功功率不大于600W下列設(shè)備:個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器;電視接收機(jī)。B類(lèi)、C類(lèi)和D類(lèi)設(shè)備定義比較簡(jiǎn)單,A類(lèi)的區(qū)分比較復(fù)雜。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.5通用要求

測(cè)量方法(1)標(biāo)準(zhǔn)附錄C給出了多種設(shè)備的諧波電流測(cè)量試驗(yàn)條件。對(duì)于附錄C中未列出的設(shè)備,發(fā)射測(cè)量應(yīng)在用戶操作控制下或自動(dòng)程序設(shè)定在正常工作狀態(tài)下,預(yù)計(jì)產(chǎn)生最大總諧波電流(THC)的模式進(jìn)行。這是規(guī)定了發(fā)射試驗(yàn)時(shí)設(shè)備的配置,而不是要求測(cè)量THC值或?qū)ふ易類(lèi)毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。(2)諧波電流限值僅適用于線電流而非中性線電流。對(duì)于單相設(shè)備,允許測(cè)量中性線的電流代替線電流。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(3)根據(jù)制造商提供的信息對(duì)受試設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。為了保證測(cè)量結(jié)果符合正常使用時(shí)的狀況,在試驗(yàn)開(kāi)始前,可能需要由制造商啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)預(yù)運(yùn)行。(4)當(dāng)限值是以功率的形式給出時(shí),該功率值應(yīng)在試驗(yàn)過(guò)程中被用來(lái)確定限值。諧波電流和有功輸入功率應(yīng)在相同的試驗(yàn)條件下測(cè)量,但不需同時(shí)測(cè)量。4.5.5通用要求(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(5)對(duì)于C類(lèi)設(shè)備,制造商規(guī)定的基波電流和功率因數(shù)應(yīng)被用于限值的計(jì)算?;娏鞣至亢凸β室驍?shù)由制造商測(cè)量和規(guī)定,如同D類(lèi)限值的計(jì)算而測(cè)量和規(guī)定功率一樣。所用的功率因數(shù)值應(yīng)從與電流基波分量值相同的DFT測(cè)量窗獲得。(6)當(dāng)手動(dòng)或自動(dòng)的將設(shè)備投入或退出運(yùn)行狀態(tài),持續(xù)時(shí)間小于10s的諧波電流不予考慮。被試設(shè)備不應(yīng)在待機(jī)模式下超過(guò)任何觀測(cè)周期的10%。(7)對(duì)于安裝在機(jī)柜或機(jī)箱內(nèi)的組合式設(shè)備,若分立單元可以單獨(dú)接到電網(wǎng)中,則只需對(duì)各分立單元進(jìn)行諧波電流測(cè)量,而不必考核組合式設(shè)備整體。4.5.5通用要求(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.6諧波電流限值下列類(lèi)型設(shè)備的限值在本標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定:額定功率75W及以下的設(shè)備,照明設(shè)備除外(將來(lái)該值可能從75W減小到50W);總額定功率大于1kW的專(zhuān)用設(shè)備;額定功率不大于200W的對(duì)稱(chēng)控制加熱元件;額定功率不大于1kW的白熾燈獨(dú)立調(diào)光器。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、

A類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值

A類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值是有效值,單位為安培。2、

B類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值

B類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值是A類(lèi)設(shè)備的限值的1.5倍。4.5.6諧波電流限值(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3、

C類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值

3.1有功輸入功率大于25W對(duì)于有功輸入功率大于25W的照明電器,諧波電流不應(yīng)超過(guò)C類(lèi)設(shè)備的相關(guān)限值。A類(lèi)設(shè)備的限值適用于帶有內(nèi)置式調(diào)光器或殼式調(diào)光器的白熾燈燈具。3.2有功輸入功率不大于25W對(duì)于有功功率不大于25W的放電燈,標(biāo)準(zhǔn)有特別要求。如放電燈帶有內(nèi)置式調(diào)光器,測(cè)量?jī)H在滿負(fù)荷條件下進(jìn)行。4.5.6諧波電流限值(續(xù)電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4、

D類(lèi)設(shè)備的諧波電流限值4.1只限制奇次諧波電流。4.2奇次諧波電流不僅要符合最大允許諧波電流,還要符合“每瓦功率允許的最大諧波電流”。4.5.6諧波電流限值(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.7諧波電流測(cè)量?jī)x器

諧波測(cè)量設(shè)備一般由兩部分組成:精密電源單元與測(cè)量?jī)x表單元。要求電源部分能向被測(cè)設(shè)備提供良好波形的電壓源、負(fù)載能力和平坦的阻抗特性。一般實(shí)驗(yàn)室都使用可編程精密電源作為諧波測(cè)量?jī)x的電源部分。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量?jī)x表單元必須是離散付氏變換(FFT)的時(shí)域測(cè)量?jī)x器。時(shí)域諧波測(cè)量?jī)x器能夠連續(xù)、準(zhǔn)確地同時(shí)測(cè)量全部各次諧波所涉及的幅值、相位角等需要量。目前實(shí)驗(yàn)室多采用以FFT為頻譜分析原理的諧波測(cè)量?jī)x,而且通常是與電源在一起的組合式。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.8試驗(yàn)條件

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了部分類(lèi)型設(shè)備諧波電流的試驗(yàn)條件。對(duì)于沒(méi)有提到的設(shè)備,發(fā)射測(cè)量應(yīng)在用戶操作控制下或自動(dòng)程序設(shè)定在正常工作狀態(tài)下,預(yù)計(jì)產(chǎn)生最大總諧波電流(THC)的模式進(jìn)行。這是規(guī)定了發(fā)射試驗(yàn)時(shí)設(shè)備的配置,而不是要求測(cè)量THC值或?qū)ふ易類(lèi)毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。幾種典型設(shè)備的試驗(yàn)條件:1、

彩色電視機(jī)

電視接收機(jī)按照GB/T17309.1規(guī)定的條件進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)條件和電視接收機(jī)的設(shè)置應(yīng)與功率消耗的測(cè)量相同。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5.8試驗(yàn)條件(續(xù))2、

聲頻功率放大器

首先確定測(cè)試時(shí)對(duì)被測(cè)設(shè)備的輸入信號(hào)類(lèi)型:比較音頻輸入端在無(wú)信號(hào)輸入與有額定信號(hào)源電動(dòng)勢(shì)之間輸入信號(hào),若引起設(shè)備輸入電流變化小于最大電流的15%,則在無(wú)輸入信號(hào)下試驗(yàn);否則,按如下條件測(cè)量:音質(zhì)、音色等控制功能調(diào)整至可獲得最寬平坦的頻響特性,輸入是帶有上下邊帶限制的白噪聲信號(hào)。3、

信息技術(shù)設(shè)備

ITE應(yīng)整定到額定電流時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。如有必要,可以將設(shè)備的電源帶上附加負(fù)荷(電阻性)以模擬額定電流的情況。由制造商提供的為ITE系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用的供電裝置:如變壓器、UPS電源、功率調(diào)節(jié)器等,在接入到配電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

五、電磁兼容設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要內(nèi)容5.1電磁兼容設(shè)計(jì)方法5.2電磁兼容設(shè)計(jì)一般要求5.3電磁兼容控制策略與控制技術(shù)5.4電磁兼容性補(bǔ)救措施電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

5.1電磁兼容設(shè)計(jì)方法5.1.1電磁兼容設(shè)計(jì)方法電磁兼容性是靠周密有效的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。試驗(yàn)測(cè)試作為檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的技術(shù)手段是不可缺少的,然而沒(méi)有合理周全的電磁兼容性設(shè)計(jì),試驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)了干擾問(wèn)題也只能是亡羊補(bǔ)牢。因此電磁兼容性必須從設(shè)計(jì)抓起,重視設(shè)計(jì)工作是十分必要的。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基本電磁兼容設(shè)計(jì)的方法一般有三種:?jiǎn)栴}解決法、規(guī)范法和系統(tǒng)法。問(wèn)題解決法是過(guò)去應(yīng)用較多的方法。它就是在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在檢測(cè)中出現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行改進(jìn)。這種方法雖然具有針對(duì)性,但很可能導(dǎo)致成本上升,并影響產(chǎn)品及早上市。規(guī)范法即在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段就按照有關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),使產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問(wèn)題得到早期解決。5.1.1電磁兼容設(shè)計(jì)方法(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系統(tǒng)法是近些年興起的一種設(shè)計(jì)方法,它在產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品的每一個(gè)可能影響產(chǎn)品電磁兼容性的元器件、模塊及線路建立數(shù)學(xué)模型,利用輔助設(shè)計(jì)工具對(duì)其電磁兼容性進(jìn)行分析預(yù)測(cè)和控制分配,從而為整個(gè)產(chǎn)品的滿足要求打下良好基礎(chǔ)。無(wú)論是規(guī)范法或是系統(tǒng)法設(shè)計(jì),其有效性都應(yīng)是以最后產(chǎn)品或系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況或檢驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)則,必要時(shí)還是需要結(jié)合問(wèn)題解決法才能完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。5.1.1電磁兼容設(shè)計(jì)方法(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.1.2電磁兼容設(shè)計(jì)的費(fèi)效比

電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)該圖橫軸為產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)階段;縱軸為對(duì)該產(chǎn)品解決電磁兼容問(wèn)題所需的費(fèi)用,即所需的人力物力。由該圖可見(jiàn),如果在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段解決電磁兼容問(wèn)題所需費(fèi)用為1;如到型號(hào)研制階段,可能需要10;到批量生產(chǎn)時(shí)再解決需要的費(fèi)用可能達(dá)到100。而如果批量生產(chǎn)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)或尚未能解決電磁兼容問(wèn)題,則到現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試階段再解決,費(fèi)用將可能高達(dá)千倍。由此可見(jiàn),對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品或一個(gè)系統(tǒng),盡早解決電磁兼容問(wèn)題是十分必要的。5.1.2電磁兼容設(shè)計(jì)的費(fèi)效比(續(xù))電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.2電磁兼容設(shè)計(jì)一般要求電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:①分析設(shè)備或系統(tǒng)所處的電磁環(huán)境和要求,正確選擇設(shè)計(jì)的主攻方向;②精心選擇產(chǎn)品所使用的頻率;③制定電磁兼容性要求和控制計(jì)劃;④對(duì)元器件、模塊、電路采取合理的干擾抑制和防護(hù)技術(shù)。電磁兼容設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有:限額值、安全裕度和費(fèi)效比。針對(duì)形成電磁干擾三要素,我們可以從以下幾個(gè)方面去努力。電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.2.1抑制電磁騷擾源盡量去掉對(duì)設(shè)備(或系統(tǒng))工作用處不大的潛在電磁騷擾源,減少騷擾源的個(gè)數(shù);恰當(dāng)選擇元器件和線路的工作模式,盡量使設(shè)備工作在特性曲線的線性區(qū)域,以使諧波成份降低;對(duì)有用的電磁發(fā)射或信號(hào)輸出也要進(jìn)行功率限制和頻帶控制;電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.2.1抑制電磁騷擾源(續(xù))合理選擇電磁波發(fā)射天線的類(lèi)型和高度,不盲目追求覆蓋面積和信號(hào)強(qiáng)度;合理選擇電磁脈沖形狀,不盲目追求上升時(shí)間和幅度;控制產(chǎn)生電弧放電和電火花,宜選用工作電平低的或有觸點(diǎn)保護(hù)的開(kāi)關(guān)或繼電器,宜選用加工精密的直流電機(jī);應(yīng)用良好的接地技術(shù)來(lái)抑制接地干擾、地環(huán)路干擾并抑制高頻噪聲。

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