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电磁兼容性测试系列——典型军规、商规之电磁兼容性测试
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无论是美军军规、欧美商规或车辆用电磁兼容性测试标准与规范,都对EMI/EMS 各类试验,就仪器之配备、场地布置、试验步骤、连接方式等都有严格之规定,试验时应严格按照规格要求执行。由表及表?摘要得知电磁兼容性测试种类太多,实在无法逐一详细说明,因此下面列举了几个典型CE、RE、CS 及RS 等EMC 测试之试验方法。
电源线传导干扰发射测试(Conducted Emission,CE)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,CE102(10kHz~10MHz),规格极限如图7
FCC Part 15 (450kHz~30MHz)
CISPR Pub 22(150kHz~30MHz)
从规格极限图就可知道以上各种CE 规格之差异,实际摆设、电缆、引线和接地平板间之最小间隔亦有些差异,其中细节相关规格皆有阐述。
电源线传导干扰测试目的:待测件所有适用于上列参考规格之频率范围内交直流电源输入和输出线(包括设备内部不接地之中线)之传导干扰测试。
电源线传导干扰测试所需配备:如图8所示,以CE102 为例,电缆、引线和接地平板间之最间隔为5cm,从待测件LISN 或到贯穿电容之电源线长度不超过2cm,待测设备之每条电源线,从导线分界处到LISN或贯穿电容器之长度是2m,根据测试系统之灵敏度及宽频带测试要求选用阻抗匹配变换器和滤波器。
电源线传导干扰测试步骤:将电流探夹沿每根电源线之导线分界处到LISN 或贯穿电容器之线段上移动,以使频谱分析仪或测试接收机之读数最大,并记录读数,所得结果与规格极限图比较即可知道是否合格。
电场辐射干扰发射测试(Radiated Emission,RE)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,RE102(10kHz~18GHz)
FCC Part 15(30MHz~1GHz)
CISPR Pub 22(30MHz~1GHz)
电场辐射干扰测试目的:测试电子电机、电气和机电设备及其组件所辐射之电磁发射,包括来自所有组件、电缆及连接线上之杂讯发射。它适用于发射机之基本波发射、假电讯发射、振荡器发射及宽频带发射,但不包括天线之辐射发射与交连导线上之电场辐射。
电场辐射干扰测试所需配备:如图9 所示,按照待测件之性质,可分为桌上型配备及落地型配备。以CISPRPub 22 之开放空间测试为例,旋转台上木桌高度80 公分,天线与待测件距离10m,在1m 至4m 间升降天线,同时待测件应在转台上旋转,找出最大辐射点。对不同频率,选择相应之测试天线,以上电场辐射试验亦可在隔离室内进行之。
传导耐受性测试(Conducted Susceptibility,CS)(军标也称之为传导敏感度)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,CS102(10kGHz~10MHz)IEC 1000-4-6(150kHz~30MHz)
传导耐受性测试:如图10 示,以IEC1000-4-6 为例,RF 电压直接注入电源线或讯号线,试验水准有三种1、3 及10V;频率范围是150kHz~80MHz,使用耦合/去耦合网路,可加振幅调变。
电场辐射耐受性测试(Radiated Susceptibility,RS)(军标也称之为辐射敏感度)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,RS103(10kHz~18GHz),IEC 1000-4-3(80MHz~1GHz)
电场辐射耐受性测试:如图11 所示,以IEC1000-4-3为例,测试设备对于规定频谱成分和规定强度之电场辐射场之耐受性。RF 讯号经由天线辐射RF 功率,对试件产生干扰,干扰频率范围在80MHz~1GHz,试验水准分1V/m,3V/m,10V/m;试验方向包括前、后、左、右(上、下),使用无电波反射室(需符合16 点均匀场之规定),试件至天线距离3 米,可加振幅调变。
电场辐射耐受性测试(横电磁波室法,10kHz~200MHz)
参考规格:ISO 11452-3(10kHz~200MHz)
横电磁波室法电场辐射耐受性测试:以ISO 11452-3 为例,如图12 所示,使设备尽可能置于接近地电位处,待测件尺寸最好符合三分之一原则,连接线和电源线保持在底板上面4~6cm 处。待测件应在它直立位置之两个方向上进行测试,一个方向使设备前面板,沿着横电磁波室长度方向。另一个方向使设备之前面板,对着锥形过渡段方向。设定对待测件耐受性之频率和最小场强或按规定之极限值作耐受性试验,试验频率不应超出正常之工作频率范围。
电源线传导干扰发射测试(Conducted Emission,CE)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,CE102(10kHz~10MHz),规格极限如图7
FCC Part 15 (450kHz~30MHz)
CISPR Pub 22(150kHz~30MHz)
从规格极限图就可知道以上各种CE 规格之差异,实际摆设、电缆、引线和接地平板间之最小间隔亦有些差异,其中细节相关规格皆有阐述。
电源线传导干扰测试目的:待测件所有适用于上列参考规格之频率范围内交直流电源输入和输出线(包括设备内部不接地之中线)之传导干扰测试。
电源线传导干扰测试所需配备:如图8所示,以CE102 为例,电缆、引线和接地平板间之最间隔为5cm,从待测件LISN 或到贯穿电容之电源线长度不超过2cm,待测设备之每条电源线,从导线分界处到LISN或贯穿电容器之长度是2m,根据测试系统之灵敏度及宽频带测试要求选用阻抗匹配变换器和滤波器。
电源线传导干扰测试步骤:将电流探夹沿每根电源线之导线分界处到LISN 或贯穿电容器之线段上移动,以使频谱分析仪或测试接收机之读数最大,并记录读数,所得结果与规格极限图比较即可知道是否合格。
电场辐射干扰发射测试(Radiated Emission,RE)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,RE102(10kHz~18GHz)
FCC Part 15(30MHz~1GHz)
CISPR Pub 22(30MHz~1GHz)
电场辐射干扰测试目的:测试电子电机、电气和机电设备及其组件所辐射之电磁发射,包括来自所有组件、电缆及连接线上之杂讯发射。它适用于发射机之基本波发射、假电讯发射、振荡器发射及宽频带发射,但不包括天线之辐射发射与交连导线上之电场辐射。
电场辐射干扰测试所需配备:如图9 所示,按照待测件之性质,可分为桌上型配备及落地型配备。以CISPRPub 22 之开放空间测试为例,旋转台上木桌高度80 公分,天线与待测件距离10m,在1m 至4m 间升降天线,同时待测件应在转台上旋转,找出最大辐射点。对不同频率,选择相应之测试天线,以上电场辐射试验亦可在隔离室内进行之。
传导耐受性测试(Conducted Susceptibility,CS)(军标也称之为传导敏感度)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,CS102(10kGHz~10MHz)IEC 1000-4-6(150kHz~30MHz)
传导耐受性测试:如图10 示,以IEC1000-4-6 为例,RF 电压直接注入电源线或讯号线,试验水准有三种1、3 及10V;频率范围是150kHz~80MHz,使用耦合/去耦合网路,可加振幅调变。
电场辐射耐受性测试(Radiated Susceptibility,RS)(军标也称之为辐射敏感度)
参考规格:MIL-STD-461D/462D,RS103(10kHz~18GHz),IEC 1000-4-3(80MHz~1GHz)
电场辐射耐受性测试:如图11 所示,以IEC1000-4-3为例,测试设备对于规定频谱成分和规定强度之电场辐射场之耐受性。RF 讯号经由天线辐射RF 功率,对试件产生干扰,干扰频率范围在80MHz~1GHz,试验水准分1V/m,3V/m,10V/m;试验方向包括前、后、左、右(上、下),使用无电波反射室(需符合16 点均匀场之规定),试件至天线距离3 米,可加振幅调变。
电场辐射耐受性测试(横电磁波室法,10kHz~200MHz)
参考规格:ISO 11452-3(10kHz~200MHz)
横电磁波室法电场辐射耐受性测试:以ISO 11452-3 为例,如图12 所示,使设备尽可能置于接近地电位处,待测件尺寸最好符合三分之一原则,连接线和电源线保持在底板上面4~6cm 处。待测件应在它直立位置之两个方向上进行测试,一个方向使设备前面板,沿着横电磁波室长度方向。另一个方向使设备之前面板,对着锥形过渡段方向。设定对待测件耐受性之频率和最小场强或按规定之极限值作耐受性试验,试验频率不应超出正常之工作频率范围。
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