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1、我与EMC,有幸涉足EMC领域,实实在在做了五件事。 参加EMC试验； 承担EMC预研课题； 建设EMC试验室； 组织系统级EMC试验； 介入EMC分析预测与设计。,培训目的,学习有关EMC测试基础知识 了解EMC测试对试验室要求 初步掌握EMC试验室设计原则 学会对EMC试验室建设和设备选择提出技术要求 初步掌握建设一个EMC试验室和管理一个试验室所需要的基本技术,对讲座题目的理解,EMC实验室建设应包含以下内容： 建设一个实验室实体（场地条件）； 配置相应的测试设备； 实验室运营完成基本测试任务； 提高实验室技术能力以更好为用户服务。,电磁兼容试验室建设,概述（15分） 相关基础知识（30
2、分） EMC试验室（场地）建设与验收（50分） EMC试验室仪器配置（45分） EMC试验室管理与认证（30分),概述,EMC试验技术发展阶段 EMC试验技术发展前景 EMC试验在EMC学科中的重要位置 EMC测量误差对测量结果的影响 EMC测量场地条件要求,EMC试验技术发展阶段（1),EMC技术发展三个阶段： 问题解决法； 标准规范法； 系统设计法。 EMC试验室是EMC试验技术发展到一定阶段的产物。,EMC试验技术发展阶段（2）,在问题解决法阶段，具体操作是在设备达到电性能指标要求后，将其安装在系统中，靠联机试验发现一些不兼容问题。一般经过分析，找出问题产生原因，采取措施，使问题得以解决
3、，系统恢复正常工作。此时测量技术多半属于EMI诊断水平。,EMC试验技术发展阶段（3）,通过长期工程实践，人们逐步认识到待到问题暴露后再着手解决，势必带来时间上的延误和经济上的损失。要使一些设备共存于一个有限空间，必须事先对设备进行某种约定，于是在大量实践中编制了各种EMC标准。这些标准规定了各种电磁干扰必须控制在某些限制线内，也规定了一些敏感设备必须具备的抗干扰能力，同时规定了具体测试方法和测试条件。,EMC试验技术发展阶段（4）,标准对EMC试验室建设提出具体要求； 在标准规范阶段，工程需要建立了大量标准试验室，并有先进的、标准的测量设备投入市场，人们要按EMC标准对所有产品进行规范的EM
4、C测试检验。,EMC试验技术发展阶段（5）,系统设计法主张EMC设计与电设计同步进行，以求系统综合性能价格实现最佳。 在系统设计法阶段，系统工程实施规范的EMC管理，其中包括： 人们在进行系统设计时，对自身的和周围的电磁环境要进行预估； 选择适用的EMC标准，并能对标准进行科学裁剪以防止欠设计和过设计； 对系统内的所有设备按规定标准进行EMC设计和测试。,EMC试验技术发展前景（1）,未来的系统设计将会更新观念，具体表现： 不仅重视系统的硬件设计，更要关心相关机构及满足系统运行条件的操作人员等统筹考虑的战斗能力； 不仅重视系统的功能性指标，还要重视电磁兼容性指标（非功能指标）； 计算系统的投入
5、产出比； 未来的EMC测量技术必将发挥更重要的作用。,EMC试验技术发展前景（2）,欧共体于己于1989年5月颁布了EMC指令（89/336/EEC）。 近十年来在国际上掀起了EMC法规化、EMC标准国际化的新高潮。 我国在质量技术监督部门、出入境检验检疫部门、环境保护部门等不断推出一些EMC法规性文件或技术规范，加强了EMC管理。 面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，EMC技术已形成一种产业，在国民经济各部门发挥着重要作用，创造着巨大经济效益和社会效益，其重要性正在受到越来越多的关注。,展望未来，电子产品直至整个系统会实现全方位的一体化设计； 未来的测试技术的发展和测试对象的细分，EMC
6、测试有与产品的功能测试融为一体的趋势； 一种新的测试体系会逐步建立起来，到那时对产品的检验，也将是全方位、全自动化的。,EMC试验技术发展前景（3）,测量误差对测量结果的影响,众所周知，不给出测量误差的测量结果是没有意义的，测量误差给出的是测量结果的可能范围，或者说表明测量结果的分散性。 因为任何测量都受时间,地点和条件多方制约。比如测量天线增益实测值是3.5dB；其实真实值有可能是3.4-3.6dB；也有可能是3.3-3.7dB。,EMC试验场地条件,所有规范的EMC测量都需要严格的场地条件： 开阔场 GTEM小室 EMC试验室建设 混响试验室,开阔场简介（1）,开阔试验场是电磁兼容测试中非
7、常重要的试验场地，通常作为标准测试场地。在电磁辐射干扰测量中，场地对测试结果的影响非常明显，常出现在不同的测试场地用相同的仪器仪表测量却得到不同结果,此时国际和国内电磁兼容相关标准中均明确规定，不同测试场地造成的试验测试结果差异，应以开阔试验场的测试结果为准。,开阔场简介（2）,开阔试验场主要用于30MHz-1000MHz频率范围，在大于1GHz频率范围的应用及其归一化场地衰减理论值的计算及测试。由于随着科学技术的高度发展，空间电磁环境变得十分恶劣，具有理论意义的工程开阔场已不复存在。,GTEM小室（1）,GTEM（横电磁波）小室采用同轴及非对称矩形传输线设计原理，总体设计为尖劈形； 输入端口
8、采用N型同轴接头，而后渐变至非对称矩形传输以减少结构突变所引起的电波反射; 选取并调测了合适的角度、芯板宽度和非对称性； 终端采用电阻式匹配网络与高性能吸波材料组合成的复合负载结构。,GTEM小室(2）,测试时域阻抗要求在放置EUT矩形传输主段处的特性阻抗在505范围之内； 测试电压驻波比(VSWR)以便对输入端口参考面阻抗和电波反射状况进行评定； 测量小室的电磁场分布，将电场探头置于不同的部位，读取场强值并进行归一化数据处理； 小室主要用于电磁敏感度测试，也用于电磁辐射发射测试。,混响室简介,混响室与上述实验场地相比优点是能在大体积下获得高电平、宽频带特性。 混响室已在上个世纪80年代被有关
9、标准接受，例如IEC标准规定有些产品在混响室测试。 混响室的性能指标主要是搅拌效率和耦合衰减，难度在于需要调整测试软件以求得场均匀性稳定。,相关基础知识,EMC试验特点 EMC术语 EMC测量相关基础知识 EMC测量误差分析 EMC测量相关标准,EMC试验特点（1）,对于最后的成功验证，没有任何其他领域像电磁兼容那样强烈地依赖于测量。EMC试验在电子工程中有着特殊地位。 试验不单单承担对产品性能最终检验的任务，在产品研制过程中，各个阶段都需要有实验手段来检验每一个设计思想，每一项设计措施是否正确。试验永远伴随着产品的研制过程，直到最终达到标准。,EMC试验特点（2）,因为电磁干扰有时是随机的，
10、多变的，电磁干扰的时域波形不太规则，电磁干扰的频谱也比较复杂。 电路分析中的许多分布参数不容忽视，同时电磁干扰与结构、工艺、布局等诸多因素相关的电磁现象。 EMC测试条件要求比较苛刻，要求专门实验室，测试设备要求稳定性好、灵敏度高、频谱宽、动态范围大等特点。,EMC试验特点（3）,EMC试验结果给出EUT是否通过某EMC标准。 对于未达标的产品给出超标频点和超标量值。 给出可能分析无意发射的类型、传播渠道等有关信息。 给出敏感设备的受影响状况。,EMC试验特点（4）,EMC试验分类： 从目的分规范的EMC测试和EMI诊断； 从对象分设备、分系统试验和系统级试验； 从内容分屏蔽效能测试、滤波性能
11、测试、接地、搭接测试、EMI、EMS测试、电磁环境测试等等。,EMC术语(1),电磁干扰测量值是指按规定测量方法测得的电磁发射值。 电磁干扰限值一般由标准或专用技术文件规定，在EMC标准中用限制线给出，它对应于设备、分系统或系统实现兼容工作条件下能够允许的电磁发射最高电平（允许值） 。,抗扰性是民用标准中对装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力的描述。 抗扰性电平是指将一个给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作，并保持所需性能等级时施加的最大骚扰电平。 抗扰性限值是指EMC标准或专用技术条件中规定的最小抗扰性电平。,EMC术语(2),EMC术语(3),敏感度是军用标
12、准中用来衡量装置、设备或系统在存在电磁干扰的情况下不能避免性能降低的能力。 敏感度阈值是军用标准中设备、分系统或系统呈现最小可辨别的不希望有的响应的信号电平，也称敏感度门限。 不希望有的电平响应是指对标准参考输出的偏离值超出设备技术要求中规定容差的一种响应。,EMC术语(4),故障响应电平是指对标准参考输出的偏离值会引起设备EMC故障的一种响应。 辐射敏感度是对造成设备、分系统或系统降级的辐射干扰场的度量。 传导敏感度是对在电源、控制或信号线上的干扰电流或电压的度量。,EMC术语(5),电磁兼容性是指设备、分系统或系统在其电磁环境中能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰。
13、电磁环境实际上包括空间、时间和频谱三个要素。,EMC术语(6),降级是指在做EMC测试时设备、分系统或系统的工作性能偏离预期的指标，使工作性能出现不希望有的偏差。 性能判据是指在作EMC测试之前应该在技术文件中标明用来判断EMC测试结果是否达标的被测设备、分系统或系统的性能指标。,EMC术语（7）,工作性能阈值是用来描述设备、分系统或系统某一技术性能特征实现或失效的界限，理论上是一个特定常数，而实际上工作性能阈值通常是一个数据区；对于一个具体被测系统来说，工作性能阈值的表述应该是明确的；高于这个区域上限，被测系统能正常工作；低于这个区域下限，则被测系统成为不可接受状态；上、下限中间区域是个逐渐
14、过渡区称临界区。,EMC术语(8),电磁兼容裕量的设计值或称理论值是指设备、分系统或系统的抗扰性限值与发射限值之间的差值。 工程上的电磁兼容裕量是指设备、分系统或系统的实测电磁敏感度阈值和电磁干扰发射的测量值之差，也称作电磁干扰安全裕量。,电磁发射、敏感度裕量示意图,EMC测量基础知识(1),电磁环境电平：在规定的试验场地和时间内，当试验样品尚未通电，已存在的辐射及传导的信号和噪声电平。,某试验室传导电磁环境电平,某试验室辐射电磁环境电平,EMC测量基础知识（2）,电磁干扰幅度测量值单位：电磁干扰幅度可用功率表述，也可用干扰电压表示。前者通常用dBm表示，后者用dBV表示。一般以0dBm(1m
15、w)作为基准参考电平，在遇到与测试带宽相关的干扰测量中，用干扰电压表示更合适，一般以0dBV(1V)作为电压基准参考电平。,EMC测量基础知识（3）,干扰功率与干扰电压间的单位转换关系，在50 欧姆系统中0 dBm相当于107dBV。 在用电流钳作传导发射测量时，测量结果用干扰电流表示，测量单位为dBA。 在规定条件下，测得给定位置上的电磁干扰产生的场强，电场强度用dBV/m表示，磁场强度用dBA/m表示。,EMC测试误差分析,测量误差基本概念 测量误差评估 EMC测量误差来源 减少测量误差的措施,测量误差基本概念(1),真值：被测对象量值的真实大小。 测量误差：受测量条件限制，测量结果与真值
16、间有所差别，测量误差描述测量结果与真值之差。测量误差可以分类如下：系统误差，随机误差。,测量误差基本概念(2),测量结果可能存在随机误差、系统误差和差错。 首先要学会排除差错，依据物理概念及工程经验。通常检查EUT连接技术状态，检查测量设备及辅助设备的技术状态，检查测量过程中环境变化情况等等，判断出现差错原因。 自动测量系统一般有能力消除系统误差，关键要讨论随机误差。,测量误差基本概念(3),系统误差描述的是在同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时按照某种确定规律而变化的误差。 随机误差描述的是同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。,正确度：表述测量结果中系统误差大小的程度。 精度：表述测量结果中随机误差大小的程度。 测量准确度：表述测量结果与真值之间的接近程度，当正确度和精度均高，则称为测量的准确度高。,测量误差基本概念(4),实验标准偏差：对同一被测量作N次测量，表征测量结果分散性的量。 不确定度是测量结果带有的参数，用以表征合理赋予被测量值的分散性。 标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度。,测量误
