EMC测量方法介绍

2004年3月24日电磁兼容测量方法和设备介绍一个基本概念2.电磁兼容性基本测量方法和标准电磁干扰诊断的三种典型方法4.电磁兼容测量所需的仪器和设备一个基本概念什么是电磁干扰？什么是电磁兼容性？电磁干扰必须同时具备的三个条件：A.干扰源能够产生电磁干扰的部件；B.接收器的干扰敏感元件和电路；辐射发射放射敏感性 传导发射，传导发射传导灵敏度设备1(发射器/接收器)设备2(发射器/接收器)C.传播路径从干扰源到接收器的电磁干扰传播路径。电磁干扰传播有两种方式：“传导”和“辐射”。电磁辐射(电磁干扰):指电磁源发出的电磁能量，包括两种形式：辐射发射是指通过空间传输的有用或无用的电磁能量；B.传导发射指的是沿着电线(例如电力线、控制线或互连线)传输的电磁能量。电磁灵敏度(电磁抗扰度):暴露在电磁辐射下的设备的不良反应程度，也分为两种形式：A.对导致设备退化的辐射干扰的辐射灵敏度的测量：B.传导灵敏度是对电力线、控制线或信号线上的干扰信号的电流或电压的测量，当引起设备的不希望的响应或性能下降时。电磁兼容测量分为认证测量和诊断测量。对EMC认证测量的要求：1.测量依据的标准和规范；2.测量设备；3.调查地点。电磁兼容性诊断测量的要求：1.量具2.普通实验室或屏蔽室2.电磁兼容性的基本测量方法(1)电磁兼容测量标准介绍：电磁兼容测量项目很多，而军用标准又被分割成更小的部分，所以以军用标准152A为例，同时结合几个标准。让我们谈谈使用民用标准的基本测量内容和测量方法。无论军用还是民用标准，基本测量方法都是相同或相似的。设备的电磁兼容性应从四个方面来衡量：j辐射发射，K辐射灵敏度，L传导发射，M传导灵敏度。军用标准GJB152A是军用设备和子系统的电磁发射和灵敏度要求及测量方法。它的测量项目是根据英文字母和数字的混合数字命名的：c(传导)-传导，e(发射)-发射，r(辐射)-辐射，s(可持续性)-敏感性传导发射A.进行排放调查25Hz 10kHz电力线传导发射102 10kHz10MHz电力线传导发射CE106 10kHz40GHz天线终端传导发射CE107电力线尖峰信号(时域)传导发射B.辐射发射测量(re)25Hz 100kHz磁场的辐射发射10千赫 18千赫电场辐射发射RE103 10kHz 40GHz天线谐波和杂散输出辐射发射C.传导灵敏度的测量(CS)传导灵敏度的测量可分为3类9项：用于测量电力线和互连线(信号线和控制线)的传导灵敏度：CS101 25Hz 50kHz电力线的导通灵敏度CS106电力线尖峰信号传导灵敏度CS114 10kHz400MHz电缆束注入传导灵敏度CS115电缆束注入脉冲激励传导灵敏度CS116 10kHz100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导灵敏度接收器和调谐放大器的传导灵敏度测量：15千赫 10千兆赫天线终端互调传导灵敏度CS104 25Hz 20GHz天线端子有害信号抑制传导灵敏度CS105 25Hz 20GHz天线端子互调电导率灵敏度壳体(如飞机、潜艇和仪器)传导灵敏度的测量；50Hz100kHz外壳电流传导灵敏度D.辐射灵敏度测量RS101 25Hz100kHz磁场辐射灵敏度Rs 103 10 khz 40 khz电场辐射灵敏度RS105瞬态电磁场辐射灵敏度(2)信息技术设备无线电干扰限值及测量方法(GB9254)主要测量内容：A.电源终端和电信端口的传导干扰限值和测量方法B.辐射骚扰和测量方法(3)信息技术设备抗扰度基本系列标准(GB/T17626-1998)的主要测量内容本标准包括以下子标准：GB/T17626.1抗扰度试验的一般理论(IEC61000-4-1)GB/T17626.2静电放电抗扰度试验GB/T17626.3射频电磁场抗扰度试验(IEC61000-4-3)GB/T17626.4电气快速瞬态抗扰度试验GB/T17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC61000-4-5)GB/T17626.6射频场诱导的传导干扰抗扰度GB/T17626.7供电系统和相关设备中谐波和间谐波测量和测量仪器导则(IEC61000-4-7)GB/T17626.8工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9冲击磁场抗扰度试验(IEC61000-4-9)GB/T17626.10阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.11电压骤降、短期中断和电压梯度抗扰度试验GB/T17626.12振荡波抗扰度试验为了减少技术性贸易壁垒，加强国家之间的贸易，主要国际标准组织之间的协调与合作得到了加强。许多标准往往是一致的，例如：国际电工委员会CISPR标准，国外或地区标准，我国标准CISPR22 EN55022，联邦通信委员会第15部分，VDE0878 GB9254-98iec 61000-3-2 en 61000-3-2 GB 17625-98iec 61000-4-4 en 61000-4-4 GB/T 17626.4CISPR14 EN55014 GB4343-95(2)电磁兼容性测量方法：1电磁辐射发射测量系统(RE)(电磁干扰或辐射干扰)辐射测量的目的是测量被测设备辐射的电磁能是否超过标准要求，以控制设备和系统辐射的电磁能。典型的测量框图如图所示。例如，GJB152A 10kHz 18GHz电场辐射发射测量(RE102)和GB9254辐射干扰测量。屏蔽暗室测试室控制室接收天线r场强计舌嗜酸性细胞性溃疡计算机打印机为了消除环境电磁干扰的影响，测量应在屏蔽的暗室中进行。对于不同的标准：EUT与接收天线之间的距离R和天线高度有不同的要求例如，军用标准GJB152A的测量件离地面1米高，其R=1m米，接收天线离地面1.2米高。在测试期间，接收天线的极化和EUT方向需要改变。GB9254测件离地面0.8m高，其r可分为3m、10m、30m等不同距离。接收天线应能在1-4m的高度上下移动并改变极化，被测件应在转盘上旋转。此外，透射电镜和GTEM透射室也可用于辐射发射测量。2电磁辐射灵敏度测量系统(RS)(电磁抗扰度)电磁辐射灵敏度测量的目的是检查被测设备受空间电磁波能量影响的程度。根据标准要求，对被测件施加一定强度的场强，观察被测设备是否正常工作。为此，有必要产生一定强度的电磁环境。产生电磁场有几种方法：1)利用发射天线产生场强屏蔽暗室测试室控制室发射天线r敏感监控设备舌嗜酸性细胞性溃疡场强监视器源信号计算机放大器打印机2) GTEM传输室用于产生场强例如，GJB152A瞬态电磁场辐射灵敏度实验(RS105)50W g电源图11.49 GTEM传输室灵敏度测试装置瞬态脉冲信号发生器舌嗜酸性细胞性溃疡调查记忆示波器LISN3)。使用混响室产生场强控制器模具搅拌器接收天线探头发射天线舌嗜酸性细胞性溃疡放大器计算机信号源频谱仪接收器4)亥姆霍兹线圈产生磁场线圈1线圈2低频放大器舌嗜酸性细胞性溃疡低频信号源场强计当前卡尺磁场灵敏度测量系统的亥姆霍兹线圈计算公式：B=(T)当i 流经线圈