电磁兼容试验技术第九讲1

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1、第九章第九章第九章第九章电磁兼容性测量与试验技术电磁兼容性测量与试验技术7/31/20241一、教学内容及时间安排一、教学内容及时间安排 1 1了解电磁兼容性试验计划与步骤。了解电磁兼容性试验计划与步骤。 2 2了解了解EMCEMC测量设备和测试仪器、附件和天线以及测试场测量设备和测试仪器、附件和天线以及测试场地和屏蔽室。地和屏蔽室。 3 3了解传导发射和敏感度测试和辐射发射和敏感度测试。了解传导发射和敏感度测试和辐射发射和敏感度测试。二、教学目的及要求二、教学目的及要求 通过这部分内容的教学通过这部分内容的教学, ,考察学员对电磁兼容性试验和考察学员对电磁兼容性试验和测试仪器的掌握程度,使学

2、员熟悉通信装备电磁兼容性规测试仪器的掌握程度,使学员熟悉通信装备电磁兼容性规范和标准。范和标准。 三、本次课重点与难点三、本次课重点与难点 EMCEMC测量设备和测试仪器测量设备和测试仪器四、教学方法与手段四、教学方法与手段 采用课堂多媒体教学手段进行理论教学。采用课堂多媒体教学手段进行理论教学。 第九章电磁兼容性测量与试验技术第九章电磁兼容性测量与试验技术7/31/20242五、能力与素质培养五、能力与素质培养 通通过过这这部部分分内内容容的的教教学学,使使学学员员对对电电磁磁兼兼容容与与频频谱谱管管理理的的概概念念和和基基础础理理论论有有基基本本的的理理解解,对对电电磁磁兼兼容容性性标标准

3、准和和规规范范和和电磁兼容性的实施方法及其重要性有一定的认识。电磁兼容性的实施方法及其重要性有一定的认识。六、具体教学内容六、具体教学内容1 1了解电磁兼容性试验计划与步骤。了解电磁兼容性试验计划与步骤。2 2了解测试仪器、附件和天线以及测试场地和屏蔽室。了解测试仪器、附件和天线以及测试场地和屏蔽室。3 3了解传导发射和敏感度测试和辐射发射和敏感度测试。了解传导发射和敏感度测试和辐射发射和敏感度测试。七、七、本次课小结本次课小结1 1、电磁兼容性基本概念、电磁兼容性基本概念2 2、电磁兼容性常用的名词术语、电磁兼容性常用的名词术语3 3、电磁兼容性测量与试验技主要内容、电磁兼容性测量与试验技主

4、要内容7/31/20243八、思考题及课后阅读资料八、思考题及课后阅读资料 电磁兼容原理与设计电磁兼容原理与设计(杨克俊)(杨克俊) 军事无线电管理概论军事无线电管理概论 电磁频谱工程基础电磁频谱工程基础九、作业九、作业1 1、电磁兼容测量有哪几大类?、电磁兼容测量有哪几大类?2 2、电磁兼容测量设备有哪些?、电磁兼容测量设备有哪些?3 3、电磁兼容测量场地分为哪几类?、电磁兼容测量场地分为哪几类?4 4、国军标国军标GJB151A 152AGJB151A 152A测试有哪几项?测试有哪几项?7/31/202441.0 1.0 电磁兼容性测量与试验技术电磁兼容性测量与试验技术1 1电磁兼容性测

5、试的意义电磁兼容性测试的意义 为了确保电磁兼容设计的正确性和可靠性,科学地评价设为了确保电磁兼容设计的正确性和可靠性,科学地评价设备的电磁兼容性能,就必须在研制的整个过程中,对各种干扰备的电磁兼容性能,就必须在研制的整个过程中,对各种干扰源的干扰量、传输特性和敏感器源的干扰量、传输特性和敏感器( (受扰设备或元、器件受扰设备或元、器件) )的敏感的敏感度进行定量测定,验证设备是否符合电磁兼容性标准和规范;度进行定量测定,验证设备是否符合电磁兼容性标准和规范;找出设备设计及生产过程中在电磁兼容性方面的薄弱环节,为找出设备设计及生产过程中在电磁兼容性方面的薄弱环节,为用户安装和使用设备提供有效的数

6、据,因而电磁兼容性试验是用户安装和使用设备提供有效的数据,因而电磁兼容性试验是电磁兼容性设计所必不可少的重要内容。电磁兼容性设计所必不可少的重要内容。 7/31/20245 电电 磁磁 兼兼容容性性测测量量与与试试验验技技主主要要内容内容发射发射试验试验辐射发射辐射发射屏蔽室磁屏蔽效能屏蔽室磁屏蔽效能(100Hz(100Hz200kHz) 200kHz) 屏蔽室电屏蔽效能屏蔽室电屏蔽效能(100kHz(100kHz18MHz) 18MHz) 屏蔽室平面波屏蔽效能屏蔽室平面波屏蔽效能(30MHz(30MHz1GHz) 1GHz) 屏蔽室微波屏蔽效能屏蔽室微波屏蔽效能(1.74GHz(1.74GH

7、z20GHz) 20GHz) 磁场磁场(25Hz(25Hz50kHz) 50kHz) 电场电场(14kHz(14kHz10GHz)10GHz)谐波和杂散信号谐波和杂散信号(10kHz(10kHz40GHz)40GHz)高压架空电力线高压架空电力线(14kHz(14kHz叫叫GHz)GHz)传导发射传导发射电源线和互连线电源线和互连线(25Hz(25Hz15kHz)15kHz)电源线和互连线电源线和互连线(15kHz(15kHz50MHz)50MHz)天线端子天线端子(10kHz(10kHz10GHz) 10GHz) 电源线尖蜂电源线尖蜂( (时域时域) ) 敏感敏感度试度试验验辐射敏感辐射敏感

8、度度尖峰信号和电源频率磁感应场尖峰信号和电源频率磁感应场磁场磁场(25Hz(25Hz50kHz) 50kHz) 电场电场(14kHz(14kHz30GHz) 30GHz) 瞬变电磁脉冲场瞬变电磁脉冲场 传导敏感传导敏感度度电源线电源线(25Hz(25Hz50kHz) 50kHz) 互调制互调制( (双信号发生器双信号发生器25Hz25Hz10GHz) 10GHz) 无用信号抑制无用信号抑制( (双信号发生器双信号发生器25Hz25Hz20GHz)20GHz)交叉调制交叉调制( (双信号发生器双信号发生器25Hz25Hz20GHz)20GHz)电源线尖蜂信号电源线尖蜂信号 壳体电流壳体电流(50

9、Hz(50Hz100kHz) 100kHz) 7/31/20246国家军用电磁兼容标准国家军用电磁兼容标准 序序 号号 标准编号标准编号 标准名称标准名称 1 1GJBl51A97GJBl51A97军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求 2 2GJBl52A97 GJBl52A97 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量 3 3GJB207994GJB207994无线电系统间干扰的测量方法无线电系统间干扰的测量方法 4 4GJB242095GJB242095超短波辐射生活区安全限值及测量方法超短波辐射生活区安全限值及测量方法

10、5 5GJB208094GJB208094接收点场强的一般测量方法接收点场强的一般测量方法 6 6GJBGJBJ341798J341798国防计量器具等级图国防计量器具等级图微波场强微波场强 7 7GJBGJBJ340598J34059820201000MHz1000MHz屏蔽室场分布测试方法屏蔽室场分布测试方法8 8GJBll4391GJBll4391无线电频谐测量方法无线电频谐测量方法 9 9GJBl21091GJBl21091接地、搭接和屏蔽设计实施接地、搭接和屏蔽设计实施 1010GJUGJUZ138992Z138992系统电磁兼容性要求系统电磁兼容性要求 1111GJBGJBZ179

11、l Z179l 军用装备电磁兼容管理指南军用装备电磁兼容管理指南 1212GJBGJBZ259Z259电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南 1313GJBGJBZ5494Z5494系统预防电磁能量效应的设计和试验指南系统预防电磁能量效应的设计和试验指南 1414GJBZl0598GJBZl0598电子产品防静电放电控制手册电子产品防静电放电控制手册 1515GJB208194GJB20819487108MHz87108MHz频段广播业务和频段广播业务和108137MHz108137MHz频段航空业务之间的兼容频段航空业务之间的兼容1616GJB292

12、697 GJB292697 电磁兼容性测试实验室认可要求电磁兼容性测试实验室认可要求1717GJB3007GJB30079797防静电工作区技术要求防静电工作区技术要求 1818GJB359099GJB359099航天系统电磁兼容性要求航天系统电磁兼容性要求 1919GJB78689GJB78689预防电磁辐射对军械危害的一般要求预防电磁辐射对军械危害的一般要求 2020GJB196993GJB196993航天系统地面设备电磁兼容性和接地要求航天系统地面设备电磁兼容性和接地要求 2121GJB34487GJB34487钝感电气爆通用设计规范钝感电气爆通用设计规范2222GJB17696GJB1

13、7696航天器布线设计和试验通用技术条件航天器布线设计和试验通用技术条件7/31/20247国军标GJB151A 152A测试a)a) GJB151A-97 GJB151A-97军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求b)GJB152A-97GJB152A-97军用用设备和分系和分系统电磁磁发射和敏感度射和敏感度测量量a)a) 传导发射测试传导发射测试1 1)CE101: 25HzCE101: 25Hz10kHz10kHz电源线传导发射测试;电源线传导发射测试;2 2)CE102CE102:10kHz10kHz10MHz10MHz电源线传导发射测试;电源线传导发

14、射测试;3 3)CE106CE106:10kHz10kHz18GHz18GHz天线端子传导发射测试;天线端子传导发射测试;4 4)CE107CE107:电源线尖峰信号(时域)传导发射测试。:电源线尖峰信号(时域)传导发射测试。b) ) 辐射射发射射测试1 1)RE101RE101:25Hz25Hz100kHz100kHz磁场辐射发射测试;磁场辐射发射测试;2 2)RE102RE102:10kHz10kHz18GHz18GHz电场辐射发射测试;电场辐射发射测试;3 3)RE103RE103:10kHz10kHz18GHz18GHz天线谐波和乱真输出辐射发射测试。天线谐波和乱真输出辐射发射测试。7

15、/31/20248c) ) 传导敏感度敏感度测试1 1)CS101CS101:25Hz25Hz50kHz50kHz电源线传导敏感度测试;电源线传导敏感度测试;2 2)CS103CS103:15kHz15kHz10GHz10GHz天线端子互调传导敏感度测试;天线端子互调传导敏感度测试;3 3)CS104CS104:25Hz25Hz18GHz18GHz天线端子无用信号抑制传导敏感度测试;天线端子无用信号抑制传导敏感度测试;4)CS105CS105:25Hz25Hz18GHz18GHz天天线端子交端子交调传导敏感度;敏感度;5)CS106CS106:电源源线尖峰信号尖峰信号传导敏感度敏感度测试;3

16、3)CS109CS109:50Hz50Hz100kHz100kHz壳体电流传导敏感度测试;壳体电流传导敏感度测试;6)CS114CS114:10kHz10kHz400MHz400MHz电缆束注入束注入传导敏感度敏感度测试;5 5)CS115CS115:电缆束注入脉冲激励传导敏感度测试;:电缆束注入脉冲激励传导敏感度测试;7)CS116CS116:10kHz10kHz100MHz100MHz电缆和和电源源线阻尼正弦瞬阻尼正弦瞬变传导敏感度敏感度测试。d) ) 辐射敏感度射敏感度测试1 1)RS101RS101:25Hz25Hz100kHz100kHz磁场辐射敏感度测试;磁场辐射敏感度测试;2 2

17、)RS103RS103:10kHz10kHz18GHz18GHz电场辐射敏感度测试。电场辐射敏感度测试。1 1系统基本要求系统基本要求a)电磁兼容磁兼容测试系系统工作工作频率范率范围:25Hz40GHz;b)测量量频率范率范围:25Hz18GHz,具有,具有扩展到展到40GHz的能力;的能力;c)自自动测试GJB151A/152A-97中除中除RS105以外的以外的18个个测试项;d)核心核心设备选用国外用国外产品,其它附件品,其它附件设备采用国内成熟的采用国内成熟的产品;品;e)测试系系统接口具有兼容性,接口具有兼容性,满足足扩展展频率到率到40GHz的需要;的需要;f)辐射敏感度射敏感度测

18、试的的电场强强度在度在1GHz以下达到以下达到50V/m,1GHz以上达到以上达到200V/m。7/31/20249三、测试系统及设备情况三、测试系统及设备情况1 1、电磁敏感度(、电磁敏感度(EMSEMS)自动测试系统:)自动测试系统:30Hz 30Hz 18GHz18GHz,场强,场强20V/m20V/m;2 2、电磁干扰(、电磁干扰(EMIEMI)自动测试系统:)自动测试系统:16Hz16Hz18GHz18GHz;3 3、静电放电、浪涌、脉冲群、电压跌落等测试设备;、静电放电、浪涌、脉冲群、电压跌落等测试设备;4 4、200V/m EMS200V/m EMS测试设备:测试设备:频段及功率

19、:频段及功率:10kHz 10kHz 220MHz220MHz,2200W2200W;1 118GHz18GHz,250W250W;5 5、垂直极化天线测试场及测试系统;、垂直极化天线测试场及测试系统;6 6、磁场敏感度自动测试系统、磁场敏感度自动测试系统: :最大磁场强度:最大磁场强度:1010高斯高斯; ;频段:大环,频段:大环,25Hz 25Hz 1.3kHz1.3kHz,小环,小环,25Hz 25Hz 50kHz50kHz。7 7、GTEMGTEMcellcell自动电磁敏感度测试系统,频段:自动电磁敏感度测试系统,频段:DCDC18GHz18GHz;8 8、TEMTEM室室EMSEM

20、S测试系统及场强标准,频段:测试系统及场强标准,频段:5kHz5kHz500MHz500MHz;9 9、微波场强标准,频段:、微波场强标准,频段:2 218GHz18GHz1010、近场测试探头,频段:、近场测试探头,频段:10kHz 10kHz 1GHz1GHz;1111、静电放电枪校准系统;、静电放电枪校准系统;1212、平面屏蔽材料检测装置。、平面屏蔽材料检测装置。7/31/202410四、测试项目四、测试项目1 1、电磁敏感度(、电磁敏感度(EMSEMS)检测;)检测;2 2、电磁干扰(、电磁干扰(EMIEMI)检测;)检测;3 3、静电放电抗扰度检测;、静电放电抗扰度检测;4 4、电

21、快速瞬变脉冲群抗扰度检测;、电快速瞬变脉冲群抗扰度检测;5 5、浪涌(冲击)抗扰度检测;、浪涌(冲击)抗扰度检测;6 6、电压瞬时跌落、短时中断和电压渐变抗扰度检测;、电压瞬时跌落、短时中断和电压渐变抗扰度检测;7 7、屏蔽室或屏蔽暗室内场分布测试;、屏蔽室或屏蔽暗室内场分布测试;8 8、屏蔽室屏蔽特性测试;、屏蔽室屏蔽特性测试;9 9、电源滤波器衰减特性测试;、电源滤波器衰减特性测试;1010、场地衰减测试;、场地衰减测试;1111、环境场测试;、环境场测试;1212、电磁兼容测试用天线系数测量;、电磁兼容测试用天线系数测量;1313、平面材料屏蔽特性测试;、平面材料屏蔽特性测试;1414、

22、电磁兼容预测分析;、电磁兼容预测分析;1515、电磁兼容设计和干扰控制;、电磁兼容设计和干扰控制;1616、电磁兼容故障诊断及解决电磁兼容超标问题;、电磁兼容故障诊断及解决电磁兼容超标问题;1717、电磁兼容测试系统配置;、电磁兼容测试系统配置;1818、测试场地设计;、测试场地设计;1919、屏蔽室或屏蔽暗室设计与制造;、屏蔽室或屏蔽暗室设计与制造;7/31/202411 5、电磁兼容测量仪器的基本配置、电磁兼容测量仪器的基本配置 测量种类测量种类测量仪器测量仪器电磁干扰电磁干扰发射测量发射测量电子计算机电子计算机( (自动测试自动测试) ) 测量接收机测量接收机( (或频谱分析仪或频谱分析

23、仪) )各式天线各式天线( (有源、无源杆状天线,环状天线有源、无源杆状天线,环状天线) )双锥天线、对数螺旋天线、喇叭天线及天线控制单元等双锥天线、对数螺旋天线、喇叭天线及天线控制单元等电流探头、电压探头、隔离变压器、功率吸收钳电流探头、电压探头、隔离变压器、功率吸收钳穿心电容、存储示波器、各式滤波器、定向耦合器等穿心电容、存储示波器、各式滤波器、定向耦合器等 电磁敏感电磁敏感度测量度测量电子计算机电子计算机( (自动测试自动测试) )测量接收机测量接收机( (或频谱分析仪或频谱分析仪) )各式发射、接收天线各式发射、接收天线 信号发生器、功率放大器、场传感器信号发生器、功率放大器、场传感器

24、 注入隔离变压器、存储示波器、定向耦合器注入隔离变压器、存储示波器、定向耦合器 射频抑制滤波器、隔离网络、光纤数据传榷系统射频抑制滤波器、隔离网络、光纤数据传榷系统 屏蔽效能屏蔽效能测量测量测量接收机测量接收机( (场强仪场强仪) )步进衰减器,定向耦合器步进衰减器,定向耦合器 各类发射、接收天线各类发射、接收天线( (杆状天线、环形天线、对数螺旋天线、喇叭天线杆状天线、环形天线、对数螺旋天线、喇叭天线) ) 各类信号发生器、功率放大器、输出变压器、数字电压表、滑线变阻器各类信号发生器、功率放大器、输出变压器、数字电压表、滑线变阻器二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202412频谱仪频谱

25、仪二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202413 1 1试验场地条件试验场地条件 1 1环境电平要求环境电平要求 4 4测量仪器和被测设备的隔离测量仪器和被测设备的隔离 5 5敏感性判别准则敏感性判别准则 6 6被测设备的放置被测设备的放置 7 73 31 1 测试布置测试布置 被测件放在离地面被测件放在离地面808090cm90cm高的实验台上,实验台面有铺高的实验台上,实验台面有铺 金属接地板的导电平面或非导电平面,一般以被测件实际使用金属接地板的导电平面或非导电平面,一般以被测件实际使用的环境、地点选择使用导电的或非导电的实验台,比如便携式设的环境、地点选择使用导电的或非导电的实验

26、台,比如便携式设备可置于非导电实验台上,安装在船舱内的设备需在金属导电实备可置于非导电实验台上,安装在船舱内的设备需在金属导电实验台上测试。验台上测试。 四、四、EMC测量场地测量场地7/31/202414一、一、 电磁兼容性测量与试验技术电磁兼容性测量与试验技术四、四、EMC测量场地测量场地7/31/2024157/31/202416微波暗室微波暗室7/31/202417微波暗室微波暗室7/31/202418二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202419辐射骚扰试验汽车辐射骚扰试验汽车二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202420电磁兼容分析仪电磁兼容分析仪二、二、EMC测量设备

27、测量设备7/31/202421矢量网络分析仪矢量网络分析仪7/31/202422微波信号源微波信号源7/31/202423二、二、EMC测量设备测量设备7/31/2024247/31/202425二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202426测量共模电流测量共模电流测量地噪声测量地噪声二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202427二、二、EMC测量设备测量设备 电电磁磁兼兼容容测测量量设设备备分分为为两两类类:一一类类用用作作接接收收,接接上上适适当当的的传传感感器器,可可进进行行电电磁磁干干扰扰的的测测量量;另另一一类类模模拟拟不不同同干干扰扰源源,通通过过适适当当的的耦耦合合去

28、去耦耦网网络络、传传感感器器或或天天线线,加加于于各各种种被被测测设设备备,用作敏感度或抗扰度的测量。用作敏感度或抗扰度的测量。6 61 1 电磁干扰测量设备电磁干扰测量设备6 61 11 1测试接收机测试接收机测试接收机是用于测试射频功率的幅度和频率,它可能是干扰测试接收机是用于测试射频功率的幅度和频率,它可能是干扰源,也可能是信号的载波源,也可能是信号的载波 1 1测量接收机的组成测量接收机的组成(1)(1)输入衰减器输入衰减器 可将外部进来的过大的信号或干扰电平衰减,调节衰减量可将外部进来的过大的信号或干扰电平衰减,调节衰减量大小,保证输入电平在测量接收机可测范围之内,同时也可避大小,保

29、证输入电平在测量接收机可测范围之内,同时也可避免过电压或过电流造成测量接收机的损坏。免过电压或过电流造成测量接收机的损坏。7/31/202428二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202429(2)(2)校准信号发生器校准信号发生器 测量接收机本身提供的内部校准信号发生器,可随时对接测量接收机本身提供的内部校准信号发生器,可随时对接收机的增益进行自校,以保证测量值的准确。收机的增益进行自校,以保证测量值的准确。 (3)(3)高频放大器高频放大器 利用选频放大原理,仅选择所需的测量信号进入下级电路,利用选频放大原理,仅选择所需的测量信号进入下级电路,而外来的各种杂散信号而外来的各种杂散信号(

30、 (包括镜像频率信号、中频信号、交调谐包括镜像频率信号、中频信号、交调谐波信号等波信号等) )均排除在外。均排除在外。(4)(4)混频器混频器(5)(5)本地振荡器本地振荡器(6)(6)中频放大器中频放大器, , 由于中频放大器的调谐电路可提供严格的频带由于中频放大器的调谐电路可提供严格的频带宽度宽度 (7)(7)检波器因此测量接收机除具有平均值检波功能外还增加了检波器因此测量接收机除具有平均值检波功能外还增加了峰值检波和准峰值检波功能。峰值检波和准峰值检波功能。(8)(8)输出指示输出指示 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202430 2 2测量接收机的工作原理测量接收机的工作原理

31、3 3测量接收机使用中应注意的问题测量接收机使用中应注意的问题(1)(1)防止输入端过载防止输入端过载(2)(2)选用合适的检波方式选用合适的检波方式 选择平均值、有效值、准峰值或峰值检波器对信号进行分选择平均值、有效值、准峰值或峰值检波器对信号进行分析。实际干扰信号基本形式可分为三类:析。实际干扰信号基本形式可分为三类:连续波、脉冲波和随连续波、脉冲波和随机噪声。机噪声。连续波干扰如载波、本振、电源谐波等,属于窄带干连续波干扰如载波、本振、电源谐波等,属于窄带干扰,在无调制的情况下,用峰值、有效值和平均值检波器均可扰,在无调制的情况下,用峰值、有效值和平均值检波器均可检测出来,且测量的幅度相

32、同。对于脉冲干扰信号,检测出来,且测量的幅度相同。对于脉冲干扰信号,峰值检峰值检波波可以很好地反映脉冲的最大值,但反映不出脉冲重复频率的变可以很好地反映脉冲的最大值,但反映不出脉冲重复频率的变化。化。 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202431峰值检波峰值检波平均值检波平均值检波准峰值检波准峰值检波二、二、EMC测量设备测量设备7/31/2024321 1电流探头电流探头 电流探头是测量线上非对称干扰电流的卡式电流传感器,测量电流探头是测量线上非对称干扰电流的卡式电流传感器,测量时不需与被测的电源导线导电接触,也不用改变电路的结构。时不需与被测的电源导线导电接触,也不用改变电路的结构

33、。 其技术指标如下:其技术指标如下: 测量频段:测量频段:20Hz20Hz30MHz30MHz 输出阻抗:输出阻抗:5050欧姆欧姆 内环尺寸:内环尺寸:32-67mm32-67mm2 2电源阻抗稳定网络电源阻抗稳定网络 电源阻抗稳定网络电源阻抗稳定网络( (也称人工电源网络也称人工电源网络) )在射频范围内向被测设在射频范围内向被测设备提供一个稳定的阻抗,并将被测设备与电网上的高频干扰隔离开,备提供一个稳定的阻抗,并将被测设备与电网上的高频干扰隔离开,然后将干扰电压耦合到接收机上。然后将干扰电压耦合到接收机上。 612电磁干扰测试附件电磁干扰测试附件7/31/202433(4)(4)线路阻抗

34、稳定网络线路阻抗稳定网络(LISN)(LISN),也叫人工电源网络,电磁兼容规,也叫人工电源网络,电磁兼容规范中广泛指定使用是范中广泛指定使用是50uH50uH5050欧姆型欧姆型( (如图所示如图所示) )。 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202434二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202435 磁场天线磁场天线 磁场天线用泄漏的磁场、空间电磁环境的磁场及测量屏蔽磁场天线用泄漏的磁场、空间电磁环境的磁场及测量屏蔽室的磁场屏蔽效能,测量频段为室的磁场屏蔽效能,测量频段为25 Hz-30MHz25 Hz-30MHz。 1)1)有源环天线有源环天线 测量频段:测量频段:10kHz

35、10kHz30MHz 30MHz 增益:增益:8585125dB125dB 灵敏度:灵敏度:1dB(uA1dB(uAm)m),10kHz10kHz; 42dB(uA42dB(uAm)m),1MHz 1MHz 阻抗:阻抗:5050欧姆欧姆 环直径:环直径:60cm60cm 2) 2)无源环天线无源环天线 测量频段:测量频段:20Hz20Hz100kHz100kHz 环直径:环直径:13.3cm 13.3cm 匝数:匝数:3636 导线规格:导线规格:7XD0.07mm7XD0.07mm屏蔽:静电屏蔽:静电二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202436 电场天线电场天线 电场天线用于接收被测

36、设备工作时泄漏的电场、电场天线用于接收被测设备工作时泄漏的电场、环境电磁场及测量屏蔽室环境电磁场及测量屏蔽室( (体体) )的电场屏蔽效能,测量的电场屏蔽效能,测量频段为频段为10kHz10kHz40GHz40GHz。1)1)杆天线杆天线 天线杆长天线杆长1m1m,用于测量,用于测量10kHz10kHz30MHz30MHz频段的电磁频段的电磁场,形状为垂直的单极子天线,场,形状为垂直的单极子天线, 杆天线技术指标:杆天线技术指标: 频率范围:频率范围:10kHz10kHz30MHz30MHz 天线输入端阻抗:等效于天线输入端阻抗:等效于10pP10pP容抗容抗 天线有效高度:天线有效高度:0.

37、5m0.5m输出端阻抗:输出端阻抗:5050欧姆欧姆 主要参数:天线系数主要参数:天线系数AFAF二、二、EMC测量设备测量设备7/31/2024372)2)双锥天线双锥天线典型技术指标:典型技术指标: 测量频段:测量频段:3030300MHz300MHz 阻抗:阻抗:5050欧姆欧姆 驻波比:驻波比:2.02.0 最大连续波功率:最大连续波功率:50W50W; 峰值功率:峰值功率:200W200W。双锥天线不。双锥天线不仅用于电磁场辐射发射测量,仅用于电磁场辐射发射测量, 也用于辐射敏感度或抗扰度的测也用于辐射敏感度或抗扰度的测量。量。 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202438R

38、E102RE102radiated emissions, electric field,10kHz18GHz10kHz18GHztest CongfigurationPSASeriesLISNSolar 9233-50-TS-50-NDUT 1mEMCO 3301BEMCO 3104CEMCO 3106EMCO 3115EMCO 311630Hz50MHz20MHz200MHz200MHz2GHz1GHz18GHz18GHz40GHz一、一、 电磁兼容性测量与试验技术电磁兼容性测量与试验技术7/31/202439 3)3)半波振子天线半波振子天线 半波振子天线是最简单的天线,半波振子天线是最简

39、单的天线,30MHz30MHz以上随着工作波长的缩以上随着工作波长的缩短,使用谐振式对称振子天线进行场强测量成为可能,短,使用谐振式对称振子天线进行场强测量成为可能, 半波振子天线的技术指标如下:半波振子天线的技术指标如下: 增益:增益:1.641.64 阻抗:阻抗:73+j42.573+j42.5欧姆欧姆 有效高度:为波长有效高度:为波长 波瓣宽度:波瓣宽度:7878度度 利用半波振子天线测量干扰场强的不足之处在于它的测量频利用半波振子天线测量干扰场强的不足之处在于它的测量频段窄,如段窄,如28500MHz28500MHz,需四副天线才能覆盖,且测量时,每个频,需四副天线才能覆盖,且测量时,

40、每个频点均需调谐点均需调谐7/31/202440 4)4)对数周期天线对数周期天线 结构类似八木天线结构类似八木天线,它上下有两组振它上下有两组振子,从长子,从长到短到短交错排交错排列,最长的振子与最低的使用频率相对应,最短的振子与最高列,最长的振子与最低的使用频率相对应,最短的振子与最高的使用频率相对应。对数周期天线有很强的方向性,其量大接的使用频率相对应。对数周期天线有很强的方向性,其量大接收辐射方向在轴线方向。对数周期天线为线极化天线,测量收辐射方向在轴线方向。对数周期天线为线极化天线,测量中可根据需要调节极化方向,以接收最大的发射值。中可根据需要调节极化方向,以接收最大的发射值。7/3

41、1/2024417/31/2024425 5天线塔与转台天线塔与转台 用于用于EMIEMI测量的转台由台板、传动装置与控制器组成,直测量的转台由台板、传动装置与控制器组成,直径一般为径一般为1.2m1.2m,有的为承载汽车等大型装备,直径达,有的为承载汽车等大型装备,直径达7-8m7-8m或或更大。转台表面可以是金属的,也可以是非金属的。与电波更大。转台表面可以是金属的,也可以是非金属的。与电波暗室做在一起的转台表面是金属的,台面也与暗室的金属地暗室做在一起的转台表面是金属的,台面也与暗室的金属地面齐平;在金属地板上方,用于放置小型被测设备的转台表面齐平;在金属地板上方,用于放置小型被测设备的

42、转台表面是非金属的,其控制电路部分要求有良好的屏蔽,以降低面是非金属的,其控制电路部分要求有良好的屏蔽,以降低不必要的电磁泄漏。不必要的电磁泄漏。 可升降天线塔由天线杆、升降装置及控制器组成,具有可升降天线塔由天线杆、升降装置及控制器组成,具有完全自动化操作功能,控制简便,升降、定位精度高,其控完全自动化操作功能,控制简便,升降、定位精度高,其控制器可与转台共用,具有制器可与转台共用,具有GPIBGPIB接口,可以很方便地加入各种接口,可以很方便地加入各种自动测试系统中。自动测试系统中。 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202443塔杆高度:塔杆高度:6m 6m 天线杆承重:天线杆承重

43、:7kg 7kg 控制线缆:光纤控制线缆:光纤 定位精度:塔高定位精度:塔高x0.5x0.5,转速:转速:5X(1+0.01)m5X(1+0.01)mmin min 电源电压:电源电压:210210230V230V,50Hz 50Hz 功率:功率:250W 250W 控制器显示:控制器显示:4 4位位LEDLED,1 1位状态位,位状态位,3 3位数据位位数据位位移分辨度:位移分辨度:1cm1cm信号通道:信号通道:2 2路光缆输入端,路光缆输入端,4 4路光缆输出端路光缆输出端控制方式:手动方式:前面板按键操作。控制方式:手动方式:前面板按键操作。程控方式:程控方式:GPIBGPIB接口发送

44、指令接口发送指令相对移动相对移动5050600cm600cm二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202444 转台的主要技术指标:转台的主要技术指标: 台面直径:台面直径:1.2m 1.2m 转台承重:转台承重:250kg250kg 转台精度:转台精度:1 1圈圈 转速:转速:355355365365minmin 控制线缆:光纤控制线缆:光纤 电源电压:电源电压:210210230V 230V 功率:功率:250W250W 控制器控制器4 4位位LEDLED指示:指示:1 1位状态位,位状态位,3 3位数据位位数据位 转角分辨度:转角分辨度:1 1 信号通信方式:手动:通过面板操作信号通信

45、方式:手动:通过面板操作 程控:通过程控:通过GPIBGPIB接口发送指令接口发送指令 转角步长:手动方式:相对转角转角步长:手动方式:相对转角1 1,5 5,1010,3030,9090度度 程控方式:绝对和相对转角程控方式:绝对和相对转角1 1360360度度二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202445 6 62 2 电磁敏感度测量设备电磁敏感度测量设备 用于电磁抗扰度或电磁敏感度测试的设备由三部分组成:一用于电磁抗扰度或电磁敏感度测试的设备由三部分组成:一是干扰信号产生器和功率放大器类设备,二是天线、传感器等干是干扰信号产生器和功率放大器类设备,二是天线、传感器等干扰信号辐射与注

46、入设备,三是场强和功率监测设备。扰信号辐射与注入设备,三是场强和功率监测设备。 6 62 21 1模拟干扰源模拟干扰源 1 1信号源信号源 两个用途:一是做系统校准的信号产生器;二是用于敏感度试两个用途:一是做系统校准的信号产生器;二是用于敏感度试验中推动功率放大器产生连续波模拟:干扰信号。验中推动功率放大器产生连续波模拟:干扰信号。 谐波分量:谐波和寄生输出应低于基波谐波分量:谐波和寄生输出应低于基波30dBc30dBc; 调制方式:具备调幅、调频功能,并且对调制类型、调制度、调制方式:具备调幅、调频功能,并且对调制类型、调制度、调制频率、调制波形可选择和控制。调制频率、调制波形可选择和控制

47、。二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202446二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202447二、二、EMC测量设备测量设备7/31/202448 连续波信号发生器连续波信号发生器 AgilentAgilent公司的公司的8648B8648B信号源为例信号源为例 频率范围:频率范围:9kHz9kHz2GHz2GHz 频率精度:频率精度: 谐波抑制:谐波抑制: 5s5s放电模式:空气、接触放电放电模式:空气、接触放电 极性:正、负极性:正、负操作模式:单次、连续放电操作模式:单次、连续放电阻尼正弦波瞬态信号发生器阻尼正弦波瞬态信号发生器脉冲信号发生器脉冲信号发生器二、二、EMC测量设

48、备测量设备7/31/202458EMC EMC PARTNER PARTNER offers offers a a new new hand-held hand-held ESD ESD test test system system for for contact contact discharge discharge (CD) (CD) up up to to 30 30 kV kV and air discharge (AD) up to 32 kVand air discharge (AD) up to 32 kV。模拟器模拟器ESD3000ESD30007/31/202459 622

49、功率放大器功率放大器 在电磁敏感度测试中,功率放大器是必不可少的设备,对于连在电磁敏感度测试中,功率放大器是必不可少的设备,对于连续波及脉冲干扰的模拟,仅靠信号源或信号发生器往往难以达到所续波及脉冲干扰的模拟,仅靠信号源或信号发生器往往难以达到所需的功率,以及宽泛的测量频段,单台不可能覆盖全部测量频段,需的功率,以及宽泛的测量频段,单台不可能覆盖全部测量频段,如在如在10kHz10kHz18GHz18GHz的测量频率范围内,需的测量频率范围内,需5 56 6台覆盖,国军标测试台覆盖,国军标测试配备的功率放大器的频段划分为:配备的功率放大器的频段划分为:10kHz10kHz200MHz,2002

50、00MHz,2001000MHz1000MHz 1 12GHz,22GHz,24GHz4GHz,4 48GHz8GHz,8 818GHz18GHz。1GHz1GHz以下用固态放大以下用固态放大器,而器,而1GHz1GHz以上需采用行波管放大器。以上需采用行波管放大器。 在使用中,功率放大器必须接上负载后方可加输入信号,若输出在使用中,功率放大器必须接上负载后方可加输入信号,若输出端空载会使负载驻波极大,形成功率的全反射,极易损坏放大器。端空载会使负载驻波极大,形成功率的全反射,极易损坏放大器。 二、二、EMC测量设备测量设备7/31/2024607/31/202461 2 2磁环天线磁环天线

51、磁场发射环产生磁场发射环产生20Hz20Hz50kHz50kHz的磁场,用于的磁场,用于EMCEMC国军标要求的磁国军标要求的磁场敏感度试验。测试时,磁环天线串联的限流电阻,并与信号源场敏感度试验。测试时,磁环天线串联的限流电阻,并与信号源相连以产生期望的驱动电流,由电流探头和测量接收机监测流过相连以产生期望的驱动电流,由电流探头和测量接收机监测流过天线回路的电流,再通过式计算磁环天线发射的磁通密度。天线回路的电流,再通过式计算磁环天线发射的磁通密度。 7/31/202462 7 7敏感度测试系统及测量软件敏感度测试系统及测量软件 EMSEMS测试系统涉及的仪器较多,主要由各种模拟干扰源、功率

52、测试系统涉及的仪器较多,主要由各种模拟干扰源、功率放大器、发射天线、传感器、功率监测和计算机及测量软件组成,放大器、发射天线、传感器、功率监测和计算机及测量软件组成,用于测量电子、电气设备在施加模拟干扰时的抗干扰能力,测量用于测量电子、电气设备在施加模拟干扰时的抗干扰能力,测量频段频段20Hz-40GHz20Hz-40GHz。 测量软件优点:测量软件优点: 使测试结果的重复性好、精度高;使测试结果的重复性好、精度高; 自动生成测试报告自动生成测试报告( (包括数据和曲线图包括数据和曲线图) ); 全面的系统控制,完成仪器操作、调节参数、读取数据等工作:全面的系统控制,完成仪器操作、调节参数、读

53、取数据等工作: 与频率有关的参数的自动校准与修正。与频率有关的参数的自动校准与修正。 测量软件的基本功能:测量软件的基本功能: 自动产生测试信号自动产生测试信号( (包括电压、电流、场强包括电压、电流、场强) ); 自动监测功率输出与场强以及自动监测功率输出与场强以及EUTEUT状态;状态; 7/31/202463 EMCEMC测试测试 电磁兼容性测试依据标准的不同,有许多种测量方法,但归纳电磁兼容性测试依据标准的不同,有许多种测量方法,但归纳 起来可分为四类:传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度起来可分为四类:传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度( (抗扰度抗扰度) )测试和辐射敏感度测

54、试和辐射敏感度( (抗扰度抗扰度) )测试。这里以国军标测试。这里以国军标EMCEMC测试测试要求和测量方法为例,主要介绍要求和测量方法为例,主要介绍C CGJBl51AGJBl51A152A-1997152A-1997中涉及中涉及的的EMIEMI和和EMSEMS测试项目与测试方法,适当兼顾其他标准,其中有许测试项目与测试方法,适当兼顾其他标准,其中有许多属于共性的问题,如关于电磁环境电平、试验台及被测设备的多属于共性的问题,如关于电磁环境电平、试验台及被测设备的摆放、搭车、激励、敏感判别等摆放、搭车、激励、敏感判别等 7 71EMC1EMC测试简介测试简介 7 71 11 1 测试的目的及分

55、类测试的目的及分类 这些要求分为四大类测试,即辐射发射测试、传导发射测试、这些要求分为四大类测试,即辐射发射测试、传导发射测试、 辐射抗扰度测试和传导抗扰度测试。辐射抗扰度测试和传导抗扰度测试。 7/31/202464GB/T176261抗扰度试验总论抗扰度试验总论(1EC6100041)GB/T176262静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验(1EC6100042)GB/T176263射频电磁场抗扰度试验射频电磁场抗扰度试验(1EC6100043)GB/T176264电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(1EC6100044)GB/T176265浪涌浪涌(冲击冲击)抗扰度试验

56、抗扰度试验(1EC6100045)GB/T176266射频场感应的传导骚扰抗扰度射频场感应的传导骚扰抗扰度(1EC6100046)GB/T176267供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则(1EC61000-4-7)GB/T176268工频磁场抗扰度试验工频磁场抗扰度试验(1EC6100048)GB/T176269脉冲磁场抗扰度试验脉冲磁场抗扰度试验(1EC6100049)GB/T1762610阻尼振荡磁场抗扰度试验阻尼振荡磁场抗扰度试验(1EC61000410)GB/T1762611电压跌落、短期中断和电压渐变抗扰度试验电压跌

57、落、短期中断和电压渐变抗扰度试验(1EC61000411)GB/T1762612振荡波抗扰度试验振荡波抗扰度试验(1EC61000412)GB/T1762613交流电源端口谐波、间谐波及电网信号的低频抗扰度试验交流电源端口谐波、间谐波及电网信号的低频抗扰度试验(1EC61000-4-13)GB/T1762614电压波动抗扰度试验电压波动抗扰度试验(1EC61000414)GB/T17626160Hz150kHz共模传导骚扰抗扰度试验共模传导骚扰抗扰度试验(1EC61000410)GB/T1762617直流电源输入端纹波抗扰度试验直流电源输入端纹波抗扰度试验(1EC61000417)GB/T17

58、62627三相电压不平衡抗扰度试验三相电压不平衡抗扰度试验(1EC61000427)GB/T1762628工频频率变化抗扰度试验工频频率变化抗扰度试验(1EC61000428)GB/Ti762629直流电源输入端口电压暂降、短期中断和电压变化抗抗扰度试验直流电源输入端口电压暂降、短期中断和电压变化抗抗扰度试验7/31/202465 设备设备1 设备设备1传导发射传导发射传导敏感度传导敏感度辐射发射辐射发射辐射敏感度辐射敏感度电源线电源线电源线电源线三、三、EMC测量内容测量内容7/31/202466 7 71 1 测试的一般步骤测试的一般步骤 根据被测件的性质、用途、分类提出测试要求,确定实验

59、的根据被测件的性质、用途、分类提出测试要求,确定实验的等级、测试的范围等级、测试的范围( (如频段、场强等如频段、场强等) )、使用的标准,被测件的数、使用的标准,被测件的数量、工作的状态、敏感性监测的方法等,以指导试验的进行和设量、工作的状态、敏感性监测的方法等,以指导试验的进行和设计,编写测试细则,也可作为存档的资料。计,编写测试细则,也可作为存档的资料。 2 2确定所依据的标准确定所依据的标准 一般可按产品的分类按照相应的测试标准进行一般可按产品的分类按照相应的测试标准进行EMCEMC测试,如测试,如 计算机可参考计算机可参考GB9254GB9254信息技术类测量标准,洗衣机、电饭锅可信

60、息技术类测量标准,洗衣机、电饭锅可采用家用电器类测试标准采用家用电器类测试标准GB43432GB43432,军用仪器设备必须按国军,军用仪器设备必须按国军标:标:151A151A152A(152A(旧版本为旧版本为GJBl51GJBl51152)152)进行测试。进行测试。 三、三、EMCEMC测量内容测量内容7/31/202467 4 4检查测量仪器检查测量仪器 正式测试前,应对测量系统进行连接及功能性检查,以确定测正式测试前,应对测量系统进行连接及功能性检查,以确定测量仪器均工作正常,测试连接无误,测试不确定度在允许范围之量仪器均工作正常,测试连接无误,测试不确定度在允许范围之内。内。5.

61、5.开始分项测试开始分项测试 测试允许不同被测件和不同测试项目交叉进行测试允许不同被测件和不同测试项目交叉进行6 6出具测试报告出具测试报告 对记录的测试条件,被测件工作参数等数据、曲线按被测件和对记录的测试条件,被测件工作参数等数据、曲线按被测件和项目整理、分类,判别哪些通过,哪些末通过,未通过的条件、项目整理、分类,判别哪些通过,哪些末通过,未通过的条件、状态,敏感的阈值或门限电平,传导或辐射发射测试超过极限值状态,敏感的阈值或门限电平,传导或辐射发射测试超过极限值的频点、幅度等,分析给出测试结果,形成测试报告。的频点、幅度等,分析给出测试结果,形成测试报告。三、三、EMC测量内容测量内容

62、7/31/2024687/31/202469 1 1传导发射试验的试验原理传导发射试验的试验原理 传导发射试验的目的在于依据统一的标准传导发射试验的目的在于依据统一的标准( (限值限值) )对电子产品通对电子产品通过电源线、信号线、控制线或地线向外发射的电磁骚扰水平进行过电源线、信号线、控制线或地线向外发射的电磁骚扰水平进行评估和规范。评估和规范。112 传导发射试验传导发射试验输入端口进行传导骚扰测量输入端口进行传导骚扰测量 7/31/202470输出端口传导骚扰测量 台式设备的传导发射试验的试验配置112 传导发射试验传导发射试验7/31/202471 3信号端口的传导发射试验信号端口的传

63、导发射试验非屏蔽平衡线对的传导发射试验非屏蔽平衡线对的传导发射试验 112 传导发射试验传导发射试验7/31/2024722 2电源阻抗稳定网络法电源阻抗稳定网络法 电源阻抗稳定网络法即利用电源阻抗稳定网络测量被测件沿电源阻抗稳定网络法即利用电源阻抗稳定网络测量被测件沿电源线向电网发射的干扰电压,测量频率为电源线向电网发射的干扰电压,测量频率为10kHz30MHz10kHz30MHz,测量在,测量在屏蔽室内进行。屏蔽室内进行。 测量直接通过阻抗稳定网络上的监视测量端进行,此端口通测量直接通过阻抗稳定网络上的监视测量端进行,此端口通过电容耦合的形式,将电源线上被测件产生的干扰电压引出。过电容耦合

64、的形式,将电源线上被测件产生的干扰电压引出。 电源输入示波器EUT阻抗稳定网络尖峰干扰信号测量示意图112 传导发射试验传导发射试验7/31/202473112 传导发射试验传导发射试验7/31/202474112 传导发射试验传导发射试验7/31/202475 辐射发射测试检测被测件通过空间传播的干扰辐射场强,辐射发射测试检测被测件通过空间传播的干扰辐射场强,标准要求在开阔场或半电波暗室中进行测试。由于符合要求的标准要求在开阔场或半电波暗室中进行测试。由于符合要求的开阔场不易得到,现在大多在屏蔽暗室中测试。干扰信号通过开阔场不易得到,现在大多在屏蔽暗室中测试。干扰信号通过测量天线接收,由同轴

65、电缆传送到测量接收机测出干扰电压,测量天线接收,由同轴电缆传送到测量接收机测出干扰电压,再加上天线系数,即得到所测量的场强值。再加上天线系数,即得到所测量的场强值。 1 1 测试布置测试布置 与传导测试相似与传导测试相似,选择表面有金属接地板的或非导电的实选择表面有金属接地板的或非导电的实验台,验台,一般以被测件实际使用的环境、地点为依据,比如便携一般以被测件实际使用的环境、地点为依据,比如便携式设备可置于非导电实验台上,安装在船舱内的设备需在金属式设备可置于非导电实验台上,安装在船舱内的设备需在金属导电实验台上测试。导电实验台上测试。 73辐射发射测试辐射发射测试7/31/202476 被测

66、件放在位于转台上方的实验台上,测量天线架设在高约被测件放在位于转台上方的实验台上,测量天线架设在高约5m5m的的升降天线架上,其升降范围为升降天线架上,其升降范围为1 14m4m。天线到被测件的测试距离为。天线到被测件的测试距离为3m3m,10m10m或或30m30m。74辐射发射测试辐射发射测试7/31/202477 2 2 测量方法测量方法 1 1磁场辐射发射测试磁场辐射发射测试 测量测量25Hz25Hz10kHz10kHz频段来自被测件及其电线和电缆的磁场发射,频段来自被测件及其电线和电缆的磁场发射,采用环形磁场接收天线。测量时,将环天线平行于被测件待测面,采用环形磁场接收天线。测量时,

67、将环天线平行于被测件待测面,或平行于电缆的轴线,移动环天线,记录接收机指示的最大值,并或平行于电缆的轴线,移动环天线,记录接收机指示的最大值,并给出所测频点和磁场强度的测量曲线。给出所测频点和磁场强度的测量曲线。 2 2电场辐射发射测试电场辐射发射测试 (1)(1)天线测量法天线测量法 电场辐射发射是测量电场辐射发射是测量10kHz10kHz18GHz18GHz频段来自被测件及电源线和频段来自被测件及电源线和互连线的电场泄漏,测试要求在半电波暗室中进行,以排除外界电互连线的电场泄漏,测试要求在半电波暗室中进行,以排除外界电磁环境的影响、测试设备包括测量接收机、测量天线及阻抗稳定网磁环境的影响、

68、测试设备包括测量接收机、测量天线及阻抗稳定网络等。络等。 74辐射发射测试辐射发射测试7/31/202478 测量时,由测量软件选择测量时,由测量软件选择符合测量标准要求的测量频段、符合测量标准要求的测量频段、检波方式、带宽等参数检波方式、带宽等参数(2)(2)近场近场探头测量法探头测量法 近距离探测被测件的电磁近距离探测被测件的电磁场辐射发射,如在机箱表面探场辐射发射,如在机箱表面探测有电磁泄漏的缝隙,在电路测有电磁泄漏的缝隙,在电路板表面探查电磁辐射大的元器板表面探查电磁辐射大的元器件,通过不同部位接收值大小件,通过不同部位接收值大小的变化,可以判别电磁辐射或的变化,可以判别电磁辐射或泄漏

69、的位置。此方法多用于诊泄漏的位置。此方法多用于诊断测断测74辐射发射测试辐射发射测试7/31/20247974辐射发射测试辐射发射测试7/31/20248074辐射发射测试辐射发射测试7/31/202481E7400locateinterferenceEMC AnalyzerClose-Field ProbeDevice Under TestCircuit Under TestHP 11940APotential conclusion: radiation localized to loop of pcb track, laid out parallel reduces emissions 1

70、0 dB.Correction Factors Limit LinesEMC/SMS艾姆克科技有限公司推出一种电磁兼容扫描仪艾姆克科技有限公司推出一种电磁兼容扫描仪EMC-ScannerEMC-Scanner,适用于元器件、电缆、适用于元器件、电缆、PCBPCB板级检测辐射发射。它可以给出三维电磁场辐射图形,从而精确定位辐板级检测辐射发射。它可以给出三维电磁场辐射图形,从而精确定位辐射干扰源的位置,精确分析频谱成份。它是一种经济适用的预测试仪器,适用于产品调试和产品可射干扰源的位置,精确分析频谱成份。它是一种经济适用的预测试仪器,适用于产品调试和产品可靠性检查。靠性检查。74辐射发射测试辐射发

71、射测试7/31/202482测量共模电流测量共模电流测量地噪声测量地噪声7/31/202483测量屏蔽效能测量屏蔽效能74辐射发射测试辐射发射测试7/31/2024841 1 概述概述 传导干扰有两种来源,一种是由空间电磁场在敏感设备的各种传导干扰有两种来源,一种是由空间电磁场在敏感设备的各种连接电缆上产生感应电流,作用于设备易敏感的部分,对设备产生连接电缆上产生感应电流,作用于设备易敏感的部分,对设备产生影响;另一种是由各种干扰源,通过连接到设备上的电缆影响;另一种是由各种干扰源,通过连接到设备上的电缆( (如电源如电源线线) )直接对设备产生影响。直接对设备产生影响。 传导抗扰度测量被测件

72、对耦合到其输入电源线、互连线及机壳传导抗扰度测量被测件对耦合到其输入电源线、互连线及机壳上的干扰信号的承受能力。施加的干扰信号类型主要有连续波干扰上的干扰信号的承受能力。施加的干扰信号类型主要有连续波干扰和脉冲类干扰。干扰的施加方式因测量频段和测量对象的不同而不和脉冲类干扰。干扰的施加方式因测量频段和测量对象的不同而不同,现将传导干扰的类型与施加方式列于表在以下介绍中使用了同,现将传导干扰的类型与施加方式列于表在以下介绍中使用了“敏感度敏感度”和和“抗扰度抗扰度”两个名词,它们的意思相近,敏感度是国军两个名词,它们的意思相近,敏感度是国军标中的说法,抗扰度在国标中标中的说法,抗扰度在国标中 7

73、5传导抗扰度测试传导抗扰度测试7/31/202485传导干扰类型及施加方法传导干扰类型及施加方法测测 试试对对 象象 频频 段段 干扰信号类型干扰信号类型 注入方式注入方式 电源线电源线连续波连续波25Hz25Hz400MHz400MHz续波干扰续波干扰 注入变压器注入电流探头注入变压器注入电流探头 瞬态尖峰瞬态尖峰 注入电流探头注入电流探头阻尼正弦瞬变脉冲阻尼正弦瞬变脉冲注入电流探头注入电流探头快速脉冲群快速脉冲群耦合网络耦合网络浪涌脉冲浪涌脉冲耦合网络耦合网络互连线互连线连续波连续波25Hz25Hz400MHz400MHz连续波连续波 注入电流探头注入电流探头阻尼正弦瞬变脉冲阻尼正弦瞬变脉

74、冲注入电流探头注入电流探头快速脉冲群快速脉冲群耦合夹具耦合夹具壳壳 体体连续波连续波直接注人直接注人天天 线线端端 子子连续波连续波( (加调制加调制) )二端网络二端网络 75传导抗扰度测试传导抗扰度测试7/31/2024863 3传导抗扰度测试方法传导抗扰度测试方法 1 1连续波传导敏感度测试方法连续波传导敏感度测试方法 施加的模拟干扰信号为正弦波,对电源线进行测试时,施加的模拟干扰信号为正弦波,对电源线进行测试时,50KHz50KHz以下考核来自电源的高次谐波传导敏感度;以下考核来自电源的高次谐波传导敏感度;10kHz10kHz400MHz400MHz考核电考核电缆束对电磁场感应电流的传

75、导敏感度。干扰信号的注人方式与测量缆束对电磁场感应电流的传导敏感度。干扰信号的注人方式与测量的频段及测试对象有关。的频段及测试对象有关。 (1)(1)变压器注入法变压器注入法 适用于适用于50kHz50kHz以下频段电源线的连续波干扰注入。测试时,以下频段电源线的连续波干扰注入。测试时, 先截断靠先截断靠EUTEUT端的一根被测电源线,将注入变压器的次级串人,端的一根被测电源线,将注入变压器的次级串人,信号产生器接在注入变压器的初级。因需要监测的是干扰电压,故信号产生器接在注入变压器的初级。因需要监测的是干扰电压,故采用示波器直接测量。测试连接示意图。测试时按频点施加干扰电采用示波器直接测量。

76、测试连接示意图。测试时按频点施加干扰电压直到标准规定的限值,并观察被测件的工作情况。压直到标准规定的限值,并观察被测件的工作情况。 75传导抗扰度测试传导抗扰度测试7/31/202487 (2)(2)电流探头注入法电流探头注入法 用于用于10KHz400MHz10KHz400MHz频段电缆线束的连续波干扰注入。测试时,频段电缆线束的连续波干扰注入。测试时,直接将电流注入探头卡在靠直接将电流注入探头卡在靠EUTEUT端的一束被测电缆上,信号产生器端的一束被测电缆上,信号产生器与电流注入探头相连。因需要监测的是干扰电流,故采用接收机或与电流注入探头相连。因需要监测的是干扰电流,故采用接收机或频谱仪

77、加电流测量探头的方法进行监测。频谱仪加电流测量探头的方法进行监测。 75传导抗扰度测试传导抗扰度测试7/31/2024881 1传导骚扰抗扰性试验的试验原理传导骚扰抗扰性试验的试验原理传导骚扰抗扰性试验在于试验单个设备或系统的抗传导骚扰的传导骚扰抗扰性试验在于试验单个设备或系统的抗传导骚扰的能力。传导骚扰抗扰性试验是考察当有外界从导线或者电缆而能力。传导骚扰抗扰性试验是考察当有外界从导线或者电缆而引入的引入的9kHz230MHz9kHz230MHz的连续电压干扰时的抗扰性。的连续电压干扰时的抗扰性。2 2传导骚扰抗扰性试验的试验仪器配置传导骚扰抗扰性试验的试验仪器配置传导骚扰抗扰性试验传导骚扰

78、抗扰性试验(CS)IEC6100046 7/31/202489传导骚扰抗扰性试验传导骚扰抗扰性试验(CS)IEC6100046 7/31/202490 EM钳 传导骚扰抗扰性试验传导骚扰抗扰性试验(CS)IEC6100046 7/31/202491辐射电磁场抗扰性试验辐射电磁场抗扰性试验(RS)IEC6100043(GB/T17626.3) 辐射电磁场抗扰性试验的配置辐射电磁场抗扰性试验的配置 RTRT辐射电磁场对设备的骚扰往往是由设备操作、维修和安全检查辐射电磁场对设备的骚扰往往是由设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的,其他诸如无线电台、电视发射台、人员在使用移动电话时所产生

79、的,其他诸如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源( (以上属于有意发射以上属于有意发射) ),以,以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射( (以上属以上属于无意发射于无意发射) ),也都会产生,也都会产生RTRT辐射骚辐射骚7/31/202492 EMC-ScannerEMC-Scanner测试系统包括扫描器、带有近场探头的频谱分析仪测试系统包括扫描器、带有近场探头的频谱分析仪辐射电磁场的一致性 辐射电磁场抗扰性试验的扫描速率7/31/202493抗扰度的测量抗扰度的测量7

80、/31/202494 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验电快速瞬变脉冲群抗扰性试验(EFT/Burst)IEC61000-4-4 电快速瞬变脉冲群试验电路电快速瞬变脉冲群试验电路 1 1电快速瞬变脉冲群抗电快速瞬变脉冲群抗扰性试验的试验原理扰性试验的试验原理电快速瞬变脉冲群抗扰性电快速瞬变脉冲群抗扰性试验提供单个设备或系统试验提供单个设备或系统的抗电快速瞬变干扰能力。的抗电快速瞬变干扰能力。2 2电快速瞬变脉冲群抗电快速瞬变脉冲群抗扰性试验的试验配置试验扰性试验的试验配置试验电路电路3 3电快速瞬变脉冲群抗电快速瞬变脉冲群抗扰性试验的波形特点扰性试验的波形特点7/31/2024957/31/20249

81、61 1浪涌抗扰性试验的试验原理浪涌抗扰性试验的试验原理浪涌抗扰性试验在于试验单个设备或系统抗浪涌干扰的能力。浪涌抗扰性试验在于试验单个设备或系统抗浪涌干扰的能力。(1)(1)模拟间接雷击:模拟间接雷击:当雷电击中外部电路,就会有大量的电流流入外部线路或接地电当雷电击中外部电路,就会有大量的电流流入外部线路或接地电阻,从而产生干扰电压;阻,从而产生干扰电压;间接雷击在线路上感应出的电压和电流;间接雷击在线路上感应出的电压和电流;雷电击中了邻近物体,在其周围建立了电磁场,雷电击中了邻近物体,在其周围建立了电磁场,雷电击中附近的地面,地电流通过公共接地系统时所引起的干扰。雷电击中附近的地面,地电流

82、通过公共接地系统时所引起的干扰。(2)(2)模拟切换瞬变:模拟切换瞬变: 当主电源系统切换时产生的干扰;当主电源系统切换时产生的干扰;或切换或切换有谐振电路的可控硅设备;有谐振电路的可控硅设备;或设备接地网络、接地系统之间的短或设备接地网络、接地系统之间的短路或飞弧故障都会导致浪涌现象。路或飞弧故障都会导致浪涌现象。浪涌抗扰性试验浪涌抗扰性试验(Surge)IEC6100045 7/31/202497 浪涌抗扰性试验U U:高压电源;:高压电源;RCRC:充电电阻;:充电电阻;CCCC:储能电容;:储能电容;RSRS:脉冲持续时间形成电阻;:脉冲持续时间形成电阻;RmRm:阻抗匹配电阻;:阻抗

83、匹配电阻;LSLS:上升时间形成电感;:上升时间形成电感;CSCS:上升时间形成电容:上升时间形成电容浪涌抗扰性试验浪涌抗扰性试验(Surge)IEC6100045 7/31/202498 3 3监测点监测点 监测点在系统监测点在系统EMCEMC试验中用来监测系统响应的一个或几个实试验中用来监测系统响应的一个或几个实际物理位置,它可设在系统内部,也可选在输出端。但重要的际物理位置,它可设在系统内部,也可选在输出端。但重要的是必须确保监测点上安装的监测仪器不致对试验结果造成影响。是必须确保监测点上安装的监测仪器不致对试验结果造成影响。 4 4辐射发射限值辐射发射限值 辐射发射限值是指在任务书中给

84、出的被测系统辐射发射频辐射发射限值是指在任务书中给出的被测系统辐射发射频谱和幅值的极限值,也就是根据理论分析和实践经验认为一个谱和幅值的极限值,也就是根据理论分析和实践经验认为一个系统能够容许的辐射发射,这是规定的设计限制值。它是频率系统能够容许的辐射发射,这是规定的设计限制值。它是频率的函数。的函数。5 5辐射敏感度限值辐射敏感度限值 辐射敏感度限值是指在任务书中给出的被测系统辐射敏感度辐射敏感度限值是指在任务书中给出的被测系统辐射敏感度频谱和幅值极限值,也就是根据理论分析和实践经验认为一个频谱和幅值极限值,也就是根据理论分析和实践经验认为一个系系 统应该能够容忍的外界干扰量值,这是系统抗辐

85、射干扰能力统应该能够容忍的外界干扰量值,这是系统抗辐射干扰能力的一种设计要求。它是频率的函数。的一种设计要求。它是频率的函数。7/31/202499 6 6辐射发射测试值辐射发射测试值 辐射发射测试值是被测系统有用的和不希望有辐射发射测试值是被测系统有用的和不希望有的发射的实测的发射的实测 值。它不可能是一个常数,它与测值。它不可能是一个常数,它与测试频率和测试位置相关。试频率和测试位置相关。 7 7辐射敏感度阈值辐射敏感度阈值 辐射敏感度阈值是指被测系统接收模拟干扰后辐射敏感度阈值是指被测系统接收模拟干扰后所呈现出最小可辨别的、不希望有的响应情况下的所呈现出最小可辨别的、不希望有的响应情况下

86、的干扰信号电平,也称敏感度门限值。它是频率的函干扰信号电平,也称敏感度门限值。它是频率的函数。一般通过测量得到。由于敏感度门限的测试比数。一般通过测量得到。由于敏感度门限的测试比较费时、费力,工程上一般只在感兴趣的某些频率较费时、费力,工程上一般只在感兴趣的某些频率点上进行。点上进行。 7/31/2024100 系统级系统级EMCEMC试验是必要的,通过系统级试验是必要的,通过系统级EMCEMC试验,可以掌握系统试验,可以掌握系统内及系统与其环境的内及系统与其环境的EMCEMC试验数据。试验数据。对于所研制的系统,包括同类对于所研制的系统,包括同类系统在选择系统在选择EMCEMC标准上有了参考

87、数据。与设备和分系统标准上有了参考数据。与设备和分系统EMCEMC测量相比,测量相比,系统级系统级EMCEMC试验比较复杂,难度也较大。试验比较复杂,难度也较大。 (1)(1)由于每个系统都有各自的特点,目前还没有针对一个具体由于每个系统都有各自的特点,目前还没有针对一个具体系统的系统级系统的系统级EMCEMC试验标准。有美军标试验标准。有美军标MIL-E6051DMIL-E6051D系统电磁兼系统电磁兼容性要求容性要求已等效成国军标已等效成国军标GJBl389GJBl389系统电磁兼容性要求系统电磁兼容性要求,又,又如美军标如美军标MIDSTl)-1541AMIDSTl)-1541A对航天系

88、统的电磁兼容性要求对航天系统的电磁兼容性要求等。等。 (2)(2)一般复杂的电子系统含有少则几台、十几台,多则几十台、一般复杂的电子系统含有少则几台、十几台,多则几十台、几百台发射机。几百台发射机。有时接收设备也会有相当数量,因此可能构成的收有时接收设备也会有相当数量,因此可能构成的收发干扰对也会是非常之多。它们之间是否会构成干扰,要靠试验验发干扰对也会是非常之多。它们之间是否会构成干扰,要靠试验验证。如何合理地安排这些试验是个复杂的问题。证。如何合理地安排这些试验是个复杂的问题。7/31/2024101(3)(3)由众多电子设备和分系统组成的大型电子系统,往往有由众多电子设备和分系统组成的大

89、型电子系统,往往有多种工作模式要运行。多种工作模式要运行。要求整个系统在要求整个系统在EMCEMC实验室进行试验,要实验室进行试验,要有特殊的试验保证条件。无论从系统有特殊的试验保证条件。无论从系统EMCEMC试验对测试设备的需求,试验对测试设备的需求,还是从被测系统的复杂性来看,要完成系统级还是从被测系统的复杂性来看,要完成系统级EMCEMC测试任务,存测试任务,存在一定难度。在一定难度。(4)(4)凡属大型电子系统,其中所包含的无线设备占有很宽的凡属大型电子系统,其中所包含的无线设备占有很宽的频谱,可能同时具有频谱,可能同时具有HFHF,VHFVHF,L L,S S,C C,K K等多种频

90、段功能;等多种频段功能;一一般般EMCEMC测试系统配备的功率放大器都属于宽带部件,它们具有丰测试系统配备的功率放大器都属于宽带部件,它们具有丰富的谐波分量富的谐波分量( (个别个别EMCEMC实验室在引进测试设备时,增加宽带谐波实验室在引进测试设备时,增加宽带谐波滤波器者除外滤波器者除外) )。在进行。在进行EMSEMS测试时一定要加倍小心。测试时一定要加倍小心。 历史上,大型电子工程中的电磁兼容问题,一般通过现场无历史上,大型电子工程中的电磁兼容问题,一般通过现场无线收发设备间的干扰试验来验证。实践证明这种测试是行之有效线收发设备间的干扰试验来验证。实践证明这种测试是行之有效的。应该说系统

91、级的。应该说系统级EMCEMC试验借用专用试验借用专用EMCEMC测试设备能够得到较多的测试设备能够得到较多的定量数据,比起现场无线收发设备间的干扰试验,测试结果的准定量数据,比起现场无线收发设备间的干扰试验,测试结果的准确性会有所提高。确性会有所提高。7/31/2024102 9.39.3系统级系统级EMCEMC试验要求试验要求 系统级系统级EMCEMC试验的重点,试验的重点,一是检测被测系统自身的电磁辐一是检测被测系统自身的电磁辐射发射,看其对被测系统内敏感设备以及与之相关的周围环境射发射,看其对被测系统内敏感设备以及与之相关的周围环境的影响;二是检测被测系统在按任务书要求施加某种干扰的情

92、的影响;二是检测被测系统在按任务书要求施加某种干扰的情况下,被测系统自身工作是否正常,性能有否下降。况下,被测系统自身工作是否正常,性能有否下降。考虑到电考虑到电磁干扰的随机性及大型电子系统的复杂性,依据被测系统任务磁干扰的随机性及大型电子系统的复杂性,依据被测系统任务书中规定的书中规定的EMCEMC指标,进行系统级指标,进行系统级EMCEMC测试本身就是一项非常重测试本身就是一项非常重要的工程任务。系统级要的工程任务。系统级EMCEMC测试属大型试验,有一定风险。试测试属大型试验,有一定风险。试验前一定要作好各种准备。验前一定要作好各种准备。7/31/20241031 1编写编写EMCEMC

93、测试大纲和测试细则测试大纲和测试细则 EMCEMC测试大纲是根据测试大纲是根据EMCEMC大纲的原则编写的。大纲的原则编写的。EMCEMC大纲是系统大纲是系统工程研制期间工程研制期间EMCEMC技术文件中最高级的管理文件。目的是确定系技术文件中最高级的管理文件。目的是确定系统工程研制中统工程研制中EMCEMC工作方针和原则,建立工作方针和原则,建立EMCEMC管理和协调网络以及管理和协调网络以及工作程序,达到任务明确、责任落实、计划合理、评审严格、可工作程序,达到任务明确、责任落实、计划合理、评审严格、可操作性强的效果。操作性强的效果。EMCEMC测试大纲应包括以下几个内容:测试大纲应包括以下

94、几个内容: 1 1、指定选用的、指定选用的EMCEMC标准和应执行的相关技术文件标准和应执行的相关技术文件 2 2、设备和分系统级、设备和分系统级EMCEMC测试验收要求;测试验收要求; 3 3、关键设备列表和无线收发设备列表;、关键设备列表和无线收发设备列表;4 4、系统级、系统级EMCEMC测试保证条件;测试保证条件;5 5、系统级、系统级EMCEMC试验目的、要求及具体内容;试验目的、要求及具体内容;6 6、测试设备的配置要求,被测系统的布局和参试工作模式的确、测试设备的配置要求,被测系统的布局和参试工作模式的确定;定;系统级系统级EMC试验试验7/31/2024104 7 7、系统级、

95、系统级EMCEMC测试过程中发生不正常响应的判别准则;测试过程中发生不正常响应的判别准则; 8 8、系统级、系统级EMCEMC试验内容和方法;试验内容和方法; 9 9、测试数据分析和测试报告要求。、测试数据分析和测试报告要求。试验前准备试验前准备:包括:包括EMCEMC实验室、测试设备和一些与系统实验室、测试设备和一些与系统 EMCEMC测试有关的辅助设备的硬件到位,与测试有关的辅助设备的硬件到位,与EMCEMC测试有关的技术测试有关的技术文件准备齐全,被测系统与其环境界面事先约定等;测文件准备齐全,被测系统与其环境界面事先约定等;测 试系统试系统自校准:包括实验室背景噪声测试,辐射干扰场强校

96、准;测试自校准:包括实验室背景噪声测试,辐射干扰场强校准;测试项目:主要包括设备与安装平台搭接电阻测试,电源线上传导项目:主要包括设备与安装平台搭接电阻测试,电源线上传导干扰测试,系统内和系统间兼容性测试等;干扰测试,系统内和系统间兼容性测试等; 测试步骤:先进行接地电阻、搭接电阻测试,组装完毕后进行测试步骤:先进行接地电阻、搭接电阻测试,组装完毕后进行电源线上的传导发射测试,综合电测后进行被测试系统内自兼电源线上的传导发射测试,综合电测后进行被测试系统内自兼容性测试和被测系统周围辐射发射电磁场分布测试,被测试系容性测试和被测系统周围辐射发射电磁场分布测试,被测试系统敏感度测试,必要时测试感兴

97、趣频率点上的敏感度阈值;统敏感度测试,必要时测试感兴趣频率点上的敏感度阈值;7/31/2024105 究竟被测系统以何种模式参试,依具体情况而定,或各究竟被测系统以何种模式参试,依具体情况而定,或各种工作模式均考虑周到,或事先选择有代表意义的典型工作模种工作模式均考虑周到,或事先选择有代表意义的典型工作模式。在考察被测系统的抗干扰能力时,必须事先确定好系统性式。在考察被测系统的抗干扰能力时,必须事先确定好系统性能下降的判据。有时要配备专用的监测设备,并选好监测点和能下降的判据。有时要配备专用的监测设备,并选好监测点和监测方式。对于施加的模拟干扰量必须经过严格的场强校准。监测方式。对于施加的模拟

98、干扰量必须经过严格的场强校准。 综上所述,完成系统级综上所述,完成系统级EMCEMC试验,要从所研究的被测系统试验,要从所研究的被测系统情况出发,一般除基本的情况出发,一般除基本的EMCEMC测试设备之外,还需根据具体情测试设备之外,还需根据具体情况配备一些系统级况配备一些系统级EMCEMC试验所必须的专用设备、设施。试验所必须的专用设备、设施。9 94 4 系统级系统级EMCEMC试验内容试验内容 系统级系统级EMCEMC试验主要包括系统总装过程中的接地电阻和搭试验主要包括系统总装过程中的接地电阻和搭 接电阻测试、电源线上传导干扰检测、系统内自兼容试验和系接电阻测试、电源线上传导干扰检测、系

99、统内自兼容试验和系统的电磁环境试验。统的电磁环境试验。 7/31/2024106 9 94 41 1 系统总装过程中的接地电阻和搭接电阻测试系统总装过程中的接地电阻和搭接电阻测试 电子系统一般由多台设备组成,这些设备有时还要先组电子系统一般由多台设备组成,这些设备有时还要先组成分系统,多个分系统又组成一个工程上完成预定任务的工成分系统,多个分系统又组成一个工程上完成预定任务的工程电子系统。在电子系统设计中,考虑到操作人员的人身安程电子系统。在电子系统设计中,考虑到操作人员的人身安全以及电子设备和设施需要保护,同时也为降低电气噪声对全以及电子设备和设施需要保护,同时也为降低电气噪声对电子系统的不

100、良影电子系统的不良影 响,一般对接大地电阻的具体要求作了响,一般对接大地电阻的具体要求作了详细规定。如安全地、电源设备要求安装在仪器舱体上。详细规定。如安全地、电源设备要求安装在仪器舱体上。这这些仪器设备和舱体机构、结构件要构成一个导电性能良好的些仪器设备和舱体机构、结构件要构成一个导电性能良好的整个导体。系统总装时,电子设备的外壳与整个导体必须实整个导体。系统总装时,电子设备的外壳与整个导体必须实现低阻搭接。总装是一个过程,整个过程在严格的工艺规程现低阻搭接。总装是一个过程,整个过程在严格的工艺规程控制下完成。这些操作对于系统电磁兼容性能好坏关系极大。控制下完成。这些操作对于系统电磁兼容性能

101、好坏关系极大。一定要在总装过程中实时地进行搭接电阻测量。一定要在总装过程中实时地进行搭接电阻测量。7/31/2024107 9 94 43 3系统自兼容试验系统自兼容试验 系统自兼容试验主要目的是验证系统内各分系统与相关的系统自兼容试验主要目的是验证系统内各分系统与相关的设备和分系统间兼容情况。设备和分系统间兼容情况。工程上考虑选择其中几项。工程上考虑选择其中几项。 1 1、系统内关键设备互连线上传导发射测试;、系统内关键设备互连线上传导发射测试; 2 2、系统内射频泄漏测试、系统内射频泄漏测试( (在系统天线处接模拟匹配负载情况在系统天线处接模拟匹配负载情况下,检验电缆、机箱射频泄漏下,检验

102、电缆、机箱射频泄漏) ); 3 3、系统内射频敏感度测试、系统内射频敏感度测试( (在系统天线处接模拟匹配负载情在系统天线处接模拟匹配负载情况下,在关键接收设备周围施加系统内可能存在的干扰,考况下,在关键接收设备周围施加系统内可能存在的干扰,考察工作状态下电缆、机箱的屏蔽性能察工作状态下电缆、机箱的屏蔽性能) ); 4 4、系统周围电磁场分布、系统周围电磁场分布( (辐射干扰试验辐射干扰试验) ); 5 5、系统的敏感度试验、系统的敏感度试验( (辐射敏感度试验辐射敏感度试验) ); 6 6、系统安全系数测试;天线间干扰耦合测试;、系统安全系数测试;天线间干扰耦合测试; 7 7、静电放电试验、

103、静电放电试验( (与系统工作环境相关与系统工作环境相关) )。7/31/2024108 本节重点研究辐射干扰和辐射敏感度试验。它们是被测试本节重点研究辐射干扰和辐射敏感度试验。它们是被测试系统的基本电磁干扰发射和电磁敏感度测试数据来源,常成系统的基本电磁干扰发射和电磁敏感度测试数据来源,常成为系统级为系统级EMCEMC分析的主要依据。分析的主要依据。 基本的电磁干扰发射测试使用规范的基本的电磁干扰发射测试使用规范的EMIEMI测试设备,也即测试设备,也即EMIEMI测量接收机或频谱分析仪。测试方法如第测量接收机或频谱分析仪。测试方法如第7 7章所述。各频章所述。各频段测试天线逐次位于系统测试文

104、件中事先选定的位置,用来段测试天线逐次位于系统测试文件中事先选定的位置,用来接收被测系统各种工作模式下的辐射发射电磁场。注意将发接收被测系统各种工作模式下的辐射发射电磁场。注意将发射机置于最大发射状态,记录数据。测试数据一般是覆盖整射机置于最大发射状态,记录数据。测试数据一般是覆盖整个频段,重点是系统内的关键接收频率相关频段及主要发射个频段,重点是系统内的关键接收频率相关频段及主要发射频段。要记录被测系统的不同高度、不同方位的位置数据。频段。要记录被测系统的不同高度、不同方位的位置数据。 7/31/2024109 9 94 44 4系统电磁环境试验系统电磁环境试验 系统的电磁环境测试包括组成更

105、大系统的不同电子系统之间系统的电磁环境测试包括组成更大系统的不同电子系统之间的辐射发射试验和辐射敏感度试验,以及该系统与它所处的外界的辐射发射试验和辐射敏感度试验,以及该系统与它所处的外界电磁环境兼容性试验。这种试验涉及的问题更复杂。下面通过一电磁环境兼容性试验。这种试验涉及的问题更复杂。下面通过一个具体例子来说明,比如说卫星是一特定的电子系统,它要完成个具体例子来说明,比如说卫星是一特定的电子系统,它要完成发射、在轨运行等全寿命期的可靠、正常工作。为此我们必须研发射、在轨运行等全寿命期的可靠、正常工作。为此我们必须研究卫星与火箭,卫星、火箭与地面发射场及各测控站,卫星与运究卫星与火箭,卫星、

106、火箭与地面发射场及各测控站,卫星与运行轨道的各种空间环境的兼容性。行轨道的各种空间环境的兼容性。 系统间的电磁兼容性研究要定义电磁环境界面。比如定义卫系统间的电磁兼容性研究要定义电磁环境界面。比如定义卫星与火箭的对接面,为测试方便,对卫星星与火箭的对接面,为测试方便,对卫星EMCEMC指标的测试验收通指标的测试验收通常在对接面下方常在对接面下方0.5m0.5m处进行。对火箭的处进行。对火箭的EMCEMC指标测试验收一般在指标测试验收一般在火箭仪器舱上方火箭仪器舱上方0.9m0.9m处进行。如果此处测试不方便则可由被测系处进行。如果此处测试不方便则可由被测系统周围测得的电磁场测试数据经过数据处理

107、得到。统周围测得的电磁场测试数据经过数据处理得到。 7/31/2024110 大型系统的系统间大型系统的系统间EMCEMC试验一般无法在实验室作直接测试。试验一般无法在实验室作直接测试。 多数情况是靠基本测试数据分析给出合理预估结论。系统级多数情况是靠基本测试数据分析给出合理预估结论。系统级 EMCEMC试验费时费力,工程操作上应注意以下几点:试验费时费力,工程操作上应注意以下几点:(1)(1)系统级系统级EMCEMC试验要求被测系统工作在实际工程模式下,所以试验要求被测系统工作在实际工程模式下,所以一定要与被测系统的实地联机试验和综合电测一起考虑,密切一定要与被测系统的实地联机试验和综合电测

108、一起考虑,密切配合。配合。在电性能测试的同时,完成系统内设备和分系统相互之在电性能测试的同时,完成系统内设备和分系统相互之间的兼容性验证。间的兼容性验证。(2)(2)系统级系统级EMCEMC试验一定要作好充分准备,特别要对设备和试验一定要作好充分准备,特别要对设备和分系统测试数据以及系统内分系统测试数据以及系统内EMIEMI,EMSEMS测试数据进行详细分析。测试数据进行详细分析。对于有可能发生干扰的收发对安排重点试验验证,这样才能有对于有可能发生干扰的收发对安排重点试验验证,这样才能有的放矢,达到试验目的。的放矢,达到试验目的。(3)(3)重视系统联机、电测中出现的各种异常现象。重视系统联机

109、、电测中出现的各种异常现象。通过分析通过分析认为有可能是由于电磁干扰原因引起的,应在系统级认为有可能是由于电磁干扰原因引起的,应在系统级EMCEMC试验期试验期间通过测试手段进行试验验证。间通过测试手段进行试验验证。7/31/2024111系统间的干扰预测系统间的干扰预测1 1、复杂运载平台系统天线布局设计、复杂运载平台系统天线布局设计2 2、系统天线设计要求、系统天线设计要求3 3、天线布局、互耦效应及载体影响装载设备、天线布局、互耦效应及载体影响装载设备4 4、进行系统集成仿真、进行系统集成仿真5 5、互耦来源于:各天线之间、天线与运载平台及装载设备、互耦来源于:各天线之间、天线与运载平台

110、及装载设备6 6、设备装载后天线电压驻波比和幅射方向图的变化、设备装载后天线电压驻波比和幅射方向图的变化7 7、系统之间装载隔离度的参数、系统之间装载隔离度的参数8 8、平台表面及舰体周围电磁场的分布、平台表面及舰体周围电磁场的分布9 9、系统天线布局优化设计及布局敏感度分析、系统天线布局优化设计及布局敏感度分析1010、典型设计流程与软件实现流程、典型设计流程与软件实现流程7/31/2024112 10102 2 电缆屏蔽效能测试电缆屏蔽效能测试 有关屏蔽效能测试的内容很广,包括屏蔽材料、屏蔽室和屏蔽有关屏蔽效能测试的内容很广,包括屏蔽材料、屏蔽室和屏蔽罩的屏蔽效能测试等。屏蔽效能定义为没有

111、屏蔽时某点的电场强度罩的屏蔽效能测试等。屏蔽效能定义为没有屏蔽时某点的电场强度与有屏蔽时的电场强度之比,计算方法见第与有屏蔽时的电场强度之比,计算方法见第3 3章。在测量领域,要章。在测量领域,要测得某点的绝对场强是相当困难的。从工程角度考虑,常用测量电测得某点的绝对场强是相当困难的。从工程角度考虑,常用测量电压代替。可从电磁干扰测量仪上读得其分贝数之差。屏蔽效能测试压代替。可从电磁干扰测量仪上读得其分贝数之差。屏蔽效能测试用传感器包括测量探头、功率吸收钳、亥姆霍兹线圈、小环、大环用传感器包括测量探头、功率吸收钳、亥姆霍兹线圈、小环、大环及各种频段天线等。测量低频磁场屏蔽效能,常采用低频磁场探

112、头。及各种频段天线等。测量低频磁场屏蔽效能,常采用低频磁场探头。本节只涉及工程用屏蔽电缆的屏蔽效能,即射频泄漏测试。本节只涉及工程用屏蔽电缆的屏蔽效能,即射频泄漏测试。 电缆是组成电子系统的重要单元。当其传输高频信号时,特电缆是组成电子系统的重要单元。当其传输高频信号时,特别是在传输高电平信号时,射频泄漏是不可避免的。电缆屏蔽效能别是在传输高电平信号时,射频泄漏是不可避免的。电缆屏蔽效能是用来描述射频泄漏程度的物理量。随着计算机的飞速发展,基频是用来描述射频泄漏程度的物理量。随着计算机的飞速发展,基频可达几百兆赫兹,甚至上吉赫兹。计算机防信息泄密要求多芯总线可达几百兆赫兹,甚至上吉赫兹。计算机

113、防信息泄密要求多芯总线电缆有很高的屏蔽度。电缆有很高的屏蔽度。 7/31/2024113这里推荐一种用功率吸收钳这里推荐一种用功率吸收钳 (30MHz1GHz)(30MHz1GHz)检测电缆屏蔽效能的方法。在检测电缆屏蔽效能的方法。在30MHz30MHz以下以下( (不不含含30MHz)30MHz)的频段,用电流探头检测,测试值供参考。电缆特的频段,用电流探头检测,测试值供参考。电缆特性阻抗测量与电缆屏蔽效能测试关系极大。因为试系统都是性阻抗测量与电缆屏蔽效能测试关系极大。因为试系统都是50n50n的阻抗匹配系统。被测电缆能否与测试系统实现匹配连的阻抗匹配系统。被测电缆能否与测试系统实现匹配连

114、接,直接影响到测试结果的可信度。接,直接影响到测试结果的可信度。 能满足测试要求,覆盖能满足测试要求,覆盖30MHz-1GHz30MHz-1GHz的信号源;的信号源; 功率吸收钳功率吸收钳( (可用可用MDS21)MDS21); 频谱分析仪频谱分析仪( (可用可用HP8566B)HP8566B);匹配负载。;匹配负载。 测试步骤如下:测试步骤如下: 将被测电缆一端接信号源,另一端接匹配负载,在功率吸将被测电缆一端接信号源,另一端接匹配负载,在功率吸 收钳的耦合端用频谱分析仪接收;收钳的耦合端用频谱分析仪接收;7/31/2024114 记下信号源输出功率尸记下信号源输出功率尸l l,记下被测电缆

115、另一端频谱分析仪,记下被测电缆另一端频谱分析仪读数读数SMSM,功率吸收钳耦合端频谱分析仪读数数据处理,功率吸收钳耦合端频谱分析仪读数数据处理 式中;式中;p-耦合端口接收机读数耦合端口接收机读数S,dBm; L电缆损耗,电缆损耗,dB; K-功率吸收钳转换因子,也称传感器系数,功率吸收钳转换因子,也称传感器系数,dB; P1-信号源功率,信号源功率,dBm; SE-电缆屏蔽效能,电缆屏蔽效能,dB。7/31/20241157/31/2024116热缩管屏蔽芯线测试结果热缩管屏蔽芯线测试结果频率频率(MHz)接收机读数接收机读数( (dBmdBm) ) 电缆损耗电缆损耗 传感器传感器 输入信号

116、输入信号 ( (dBmdBm) )屏蔽度屏蔽度0.05-105013.81067.20.1-1020810700.5-72.90-4.51053.41-570-7.91040.910-30.10-9.9101620-33.70-9.91019.630-280.721018.350-21.90.401014.5100-2.70.30.71013.7200-21.20.32.51011.4300-25.70.22.61015.9400-30.70.13.11020.5500-30.40.131020.3600-31.80.12.11022.6700-32.10.21.81023.1800-30.4

117、0.42.11020.9900-31.90.40.91023.61000-32.40.311024.17/31/2024117这里推荐一种用功率吸收钳这里推荐一种用功率吸收钳1,画出电源阻抗稳定网络法的原理图,简述其实验步骤。,画出电源阻抗稳定网络法的原理图,简述其实验步骤。2,为什么在辐射发射测试中要选用不同类型的天线,为什么在辐射发射测试中要选用不同类型的天线?3,简述在传导敏感度测量中,网络注入法和电流探头注入法的,简述在传导敏感度测量中,网络注入法和电流探头注入法的异同点。异同点。4,在辐射敏感度测量中,必须用到的仪器有哪些,在辐射敏感度测量中,必须用到的仪器有哪些?5什么是屏蔽效能什么是屏蔽效能?画出屏蔽效能的测量原理图画出屏蔽效能的测量原理图7/31/20241187/31/20241197/31/20241207/31/20241217/31/20241227/31/20241237/31/20241247/31/20241257/31/20241267/31/20241277/31/20241287/31/2024129汇报完毕请各位专家指正谢谢!7/31/2024130

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