导航平台 电磁兼容试验需求说明

1、基于Linux等多操作系统下导航平台电磁兼容试验需求说明书V1.0Prepared by拟制Date日期Reviewed by审核人Date日期Authorized by批准Date日期All rights reserved版权所有 侵权必究修订记录日期修订版本描述作者2015/10/251.0初稿完成目录目录31引言41.1编写目的41.2试验背景41.3电磁兼容定义41.4基本名词术语41.5参考标准62电磁骚扰发射标准62.1试验端口的概念62.2各试验端口的电磁骚扰发射限值62.3试验中的注意事项73抗扰度标准73.1试验端口73.2各试验端口的抗扰度要求83.3 试验中的注意事项94

2、试验分类94.1低频电磁骚扰的发射测试94.2高频电磁骚扰的发射测试94.3产品的抗扰度试验95.电磁兼容检测项目简介95.1产品自身工作时所产生的谐波电流发射的检测95.2产品自身工作时所产生的电磁骚扰发射情况检测105.2.1电磁扰骚的传导发射105.2.2电磁骚扰的辐射发射105.2.3测量中要注意115.2.4检波方式比较115.3产品的抗干扰性能测试115.3.1静电放电抗扰度试验115.3.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验125.3.3衰减振荡波抗扰度试验125.3.4射频辐射电磁场抗扰度试验125.3.4射频电流注入抗扰度试验126.标准化试验126.1基本特点126.2可信度137

3、.特别要求131引言1.1编写目的本文档为基于Linux等多操作系统下导航平台的电磁兼容试验需求说明文档，本文档是电磁兼容试验的重要依据，也是试验团队的主要参考文档。在本文档中详尽说明了这个项目的试验需求。本文档的预期参考人员包括用户、测试团队、开发人员、项目管理者和质量管理员。1.2试验背景A. 项目名称：基于Linux等多操作系统下导航平台B. 试验任务提出者：启明信息C. 试验任务执行者：达明电子（常熟）D. 用户：汽车制造商与4S店售后服务人员E. 此系统为独立的系统，基本不需要其它辅助软件1.3电磁兼容定义标准IEC 60050-161：设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环

4、境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。1.4基本名词术语1）Electromagnetic Environment电磁环境：存在于给定场所的所有电磁现象的总和。“给定场所”即在给定的空间或环境中，“所有电磁现象”是包括了在这个空间或环境当中，在任何时候所遇到任何电磁现象。2）Electromagnetic Disturbance电磁骚扰：任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。“电磁骚扰”包括了电磁噪声、无用信号或者传播媒介自身的变化。3）Electro-Magnetic Interference （EMI）电磁干扰：电磁骚扰引起的装置、设备或

5、系统性能降低。4）Electro-Magnetic Compatibility （EMC）电磁兼容性：设备的电磁兼容性包含了两方面的意思：首先，设备要有一定的抗干扰能力，使其在电磁环境中能够正常工作；其次，设备工作中自身产生的电磁骚扰应抑制在一定水平下，不能对同处于一个电磁环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰。5）（Electromagnetic）Emission（电磁）发射：从源向外发出电磁能的现象。电磁兼容中的发射包含传导和辐射两种发射，而且电磁兼容中的发射常常是无意发射，由一些原来做其他用途的部件（如电线、电缆等等）担当了发射的角色。6） Degradation （of Perform

6、ance）（性能）降低：装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。“性能降低”包含短时故障或永久性故障。但是“非期望偏离”是指装置、设备或系统的性能朝着坏的方向偏离，但是这种偏离并不意味着只是被使用者觉察。例如装置、设备或系统受干扰后的接收灵敏度降低，在强信号作用下并不一定体现出来，但也应当视为性能降低。7）Immunity （to a Disturbance）（对骚扰的）抗扰度：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统具有不降低其运行性能的能力。8）Electro-Magnetic Susceptibility （EMS）（电磁）敏感性：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统没有不

7、降低其运行性能的能力。敏感性即缺乏抗扰度。9）Emission Level （of a Disturbance Source）（骚扰源的）发射电平：用规定方法测得的由特定装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰的水平。这里“特定装置、设备或系统”实际上是指“某一个”的意思。“某给定电磁骚扰”指的是某种电磁现象的量，例如，功率、电压、场强等等，也包括频率在内。10）Emission Limit （from a Disturbance Source）（来自骚扰源的）发射限值：容许的最大发射电平。限值是人为制定的一个电平，常由产品或产品族标准给出。在规定限值时通常都要规定相应的测试方法。11）Immun

8、ity Level抗扰度电平：用规定的方法注入在特定装置、设备或系统上不会出现运行性能降低的某给定电磁骚扰的最大电平。12）Immunity limit抗扰度限值：要求的最小抗扰度电平。“限值”是人为指定的参数。13）Emission Margin发射裕量：电磁兼容电平与发射限值的差值。14）Immunity Margin抗扰度裕量：抗扰度限值与电磁兼容电平的差值。15）（Electromagnetic） Compatibility Margin（电磁）兼容裕量：装置、设备或系统的抗扰度限值与骚扰源的发射限值之间的差值。1.5参考标准IEC60050-161：电磁兼容术语。IEC55016：无

9、线电骚扰和抗扰度测量设备规范；无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法第二部分：骚扰和抗扰度测量方法。IEC61000-4：有关产品抗扰度测量的系列标准。2电磁骚扰发射标准2.1试验端口的概念所谓端口是指产品的电磁骚扰可能发射的部位（见图所示），分别指机壳、交流电源线、直流电源线、接地线、信号线和过程控制线。就一个具体的电气和电子产品言，不一定包含所有的电磁骚扰发射端口，所以试验应按实际情况进行之。2.2各试验端口的电磁骚扰发射限值有关各试验端口的电磁骚扰发射限值，参见下表所示。2.3试验中的注意事项试验应在产品正常使用情况下，以能产生最大电磁骚扰发射的工作方式进行。试验中还要适当地改变试品的

10、布局，以便使骚扰发射为最大。试验应将试验中用到的试验仪器、试验方法、试验配置和试验布局等明确记录在案，以备试验能重复进行，试验结果可以追溯。如果试品只是系统的一部分，或者可能还要连接辅助设备方能体现其功能时，则试品就应当连接所必需的最少辅助设备，并用IEC55022标准中所描述的方法来检查端口。对于辅助设备的连接情况应当记录在案。如果试品有许多类似的试验端口，或接法类似的端口，那么应当选择其中足够数量的端口，或接法类似的端口，但要保证这种选择能够覆盖所有不同类型的端口。试验中应将端口选择情况记录在案。除非另有说明，试验应在额定电压和规定工作条件下进行。3抗扰度标准3.1试验端口所谓端口是指产品

11、可能感受干扰的部位，与通用的电磁骚扰发射标准中的端口概念相类似，也是指机壳、交流电源线、直流电源线、接地线、信号线和测量与控制线。对一个电气和电子产品来说，有可能只包含其中的一部分，故试验应按实际情况来进行。3.2各试验端口的抗扰度要求3.2.1设备外壳端口试验项目试验要求基础标准工频磁场50/60Hz3A/m均方根值IEC61000-4-8辐射电磁场（调幅）80-1000MHz3V/m，未调制时均方根值1KHz,80%调幅IEC61000-4-3辐射电磁场（键控）900±5MHz3V/m，未调制时均方根值200Hz，重复频率50%，占空比ENV502043.2.2信号线和控制线端口

12、试验项目试验要求基础标准射频传导共模调幅0.15-80MHz3V，未调制时均方根值1KHz，80%调幅150，源阻抗IEC61000-4-6电快速瞬变脉冲群±0.5KV，充电电压5/50ns，前沿/半峰5KHz，重复频率IEC61000-4-43.2.3电源线端口试验项目试验要求基础标准射频传导共模调幅0.15-80MHz3V，未调制时均方根值1KHz，80%调幅150，源阻抗IEC61000-4-6浪涌1.2/50(8/20)us，前沿/半峰±0.5KVIEC61000-4-5电快速瞬变脉冲群±0.5KV，充电电压5/50ns，前沿/半峰5KHz，重复频率IEC

13、61000-4-43.3 试验中的注意事项试品应按实际使用情况中，以对干扰最敏感的工作模式下进行试验。试验中还要适当改变布局以求达到最大敏感度。试验中应将试验配置、试品的工作方式及试验的布局等情况明确记录在案，以便必要时可以重现及对比试验结果。如果试品有许多类似的端口，或接法类似的端口，则试验应当选择足够数量的端口来模拟实际工作情况，并保证能覆盖各种不同类型的端口。但对端口的选择情况要记录在案。如果在被试产品的用户手册中规定了试品所需的外部保护装置（或保护措施），那么试品就应当在有保护的情况下进行试验。除非另有说明，试验应在额定电压和规定的工作条件下进行。4试验分类4.1低频电磁骚扰的发射测试

14、02kHz的工频谐波、电压波动和闪烁测试。4.2高频电磁骚扰的发射测试0.15MHz30MHz的交流电源线传导骚扰测试；0.15MHz30MHz的交流电源线断续骚扰测试（仅家用电器产品有此要求）；0.15MHz30MHz的信号线、控制线、直流电源线传导骚扰测试；30MHz1000MHz的辐射骚扰测试（对家用电器和电动工具做30MHz300MHz的辐射骚扰功率测试）。4.3产品的抗扰度试验静电放电试验；高频辐射电磁场试验；电快速瞬变脉冲群试验；由射频场感应所引起的高频传导试验；电压跌落试验；工频磁场试验。5.电磁兼容检测项目5.1产品自身工作时所产生的谐波电流发射的检测由于非线性设备的大量使用，

15、使得设备在工作时产生了大量的谐波电流。谐波电流存在，会在电网的阻抗上产生谐波电压，使得电网电压发生畸变。谐波的存在可导致电容器绝缘老化加快，使用寿命缩短。所以由设备所产生的谐波电流必须进行检测；当由设备所产生的谐波电流含量超出国家规定时，就必须采取措施来消除或抑制谐波电流的超标。在GB17625.1标准中要求完成对40次以下谐波的测量。5.2产品自身工作时所产生的电磁骚扰发射情况检测通常认为在频率较低的时候，电子电气产品的电磁骚扰的发射形式是以传导为主；当频率比较高的时侯，电磁骚扰的发射形式是以辐射为主。测试标准把频率的分界点定在30MHz处。5.2.1电磁扰骚的传导发射对电磁骚扰的传导发射的

16、测试，特别是对电源线上的电磁骚扰的传导发射测试，其试验配置是人工电源网络和干扰接收机。5.2.2电磁骚扰的辐射发射1) 对环境电平应分别进行水平和垂直极化测量。2) 按自动测量程序进行测量，在301000MHz频率范围内进行初测（一般用峰值检波）。此时天线应在某一适当高度；转台置于某一适当角度。3) 在0°360°之间旋转转台，寻找某一（初测时骚扰较大）频率点上试品的最大骚扰电平（准峰值）。4) 在3)的基础上继续在14m高度范围内升降天线，寻找该频率点上试品的最大骚扰电平（准峰值）。5) 在所有较大骚扰电平所对应的频率点上重复3)和4)寻找最大骚扰电平的测量工作。6）在一

17、种天线极化方向测量完毕后，再改变为另一种天线极化方向。5.2.3测量中要注意1) 用来连接天线与测量接收机的同轴电缆的走向。2) 被测电子、电气设备与接地平板之间的相对位置（如果是系统，还要注意设备之间的距离）、连接线的摆放、电源线的捆扎、电源插座的连接等。3) 由于测得的是合成波的迭加结果，因此为了寻找最大点，对每一个频率点上都应使天线在14m范围内调节。又由于试品本身的不对称，所以在天线的每一高度上要求试品在0°360°之间旋转。4) 由于不同的电子和电气设备都有自身特定电磁场的分布，所以测量应当在两个极化方向上进行。为了能重现试验结果，以上各注意点非常重要，应一一详加

18、记录，如有可能，最好采用数码相机拍摄试验布局。5.2.4检波方式比较平均值检波：其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量。峰值检波：它的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值。当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。准峰值检波：这种检波器的充放电时间常数介于平均值与峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。5.3产品的抗干扰性能测试5.3.1静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验主要是检查人或物体在接触设备时所引起的放电（直接放电），以及

19、人或物体对设备邻近物体的放电（间接放电）时对设备工作造成的影响。静电放电可能产生的后果是：直接通过能量交换引起半导体器件损坏。放电所引起的近场电场和磁场的变化造成设备误动作。5.3.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验这类干扰的特点是：成群出现的窄脉冲（一群脉出现个数达到几十个乃至上百个）、脉冲的重复频率较高（KHz-MHz级）、上升沿陡峭（ns级）、单个脉冲的持续时间短暂（10-100ns级）试验时将脉冲叠加在电源线（通过耦合/去耦网络）和通信线路（通过电容耦合夹），对设备形成干扰。5.3.3衰减振荡波抗扰度试验对衰减振荡波的基本要求是：1）第一峰值电压上升时间：75ns±20%；2）衰减振荡波的振荡频率：100kHz和1MHz两种，±10%；3）衰减振荡波的重复频率：对100kHz至少为40c/s；对1MHz至少为400c/s；4）衰减振荡波的波形衰减率：在36周内衰减到峰值的50%；5）一串衰减振荡波的持续时间：不低于2s；6）发生器输出阻抗：200±20%；7）与电源频率的关系：异步；8）衰减振荡波的第一峰值极性：正/负。试验分共模和差模两种进行。试验采用1MHz和100kHz两种频率；瞬态波与电源不同步。按产品要求施加