DO-160G与DO-160F在EMC方面的对比分析

1、DO-160G 与 DO-160F 在 EMC 方面的对比分析2010年 12月 8日，美国航天无线电技术委员会（ RTCA）特别委员会 135（SC135宣） 布 DO-160G正式发布， 同时宣布 DO-160F失效。在此之 前，SC135曾对 DO-160发布过 A，B，C，D，E，F共 6个版本，DO-160G 规定了现阶段的所有航天设备测试电平及极限要求， 不仅适用于一般 航天器、直升飞机、商用喷气飞机、大型喷气式客机，而且还适用于 欧航 A350XWB和波音 747-8。DO-160G 等同于欧盟标准 ED-14G，是对机载设备环境要求及测 试方法的规定。它由 26 章和 3 个附

2、录构成，涉及电磁兼容的是 1 至 3 章、 15 至 23、 25 章。本标准规定机载设备在温度、振动、盐雾、 电源输入、射频敏感度、雷电、静电放电等方面的要求及试验方法。 下面通过 DO-160G与 DO-160F在涉及电磁兼容方面的对比分析，阐 述 DO-160G 对机载设备的新要求及测试方法，以便为当前机载设备 设计合理的测试方案。1 各章节分析前 3 章部分第 1 章测试目的及适用性，第 2 章术语定义，第 3 章测试条件。 这 3 章内容为后面章节提供参考， 对具体测试进行较详细的指导。 在 DO-160G中，第 1章强调附录中用户手册的重要性； 第 2章对测试设 备分类进行详细说明

3、， 特别是在中指出当设备属于特殊类时， 只需按 该项测试中要求较低的类即可；第 3 章对 EUT 敏感度测试配置的说 明，特别强调 EUT固化软件和一般软件在测试时按要求运行。第 15 章 磁场效应验证 EUT 产生的磁场对环境的影响，通过罗盘指针或磁场探头 进行指示其大小，也被称为“磁阀” 。试验时将 EUT沿着东西连线方 向逐渐接近标准罗盘， 直到观察指针产生一度的偏移， 测量其间距从 而确定“设备分类”。根据间距从小于 30cm 到大于 300cm 将设备分 为 5 个等级（Y，Z，A，B和 C）。在 DO-160G中，对图 15-1试验测 试配置进行修改，以便确定当罗盘指针偏移 1&#

4、176;时罗盘与被测设备间 的距离，从而确定设备等级。第 16 章 电源输入虽然在 MIL-STD-704F、GJB 181A-2003、GB 中均对电源特性的电 磁兼容试验进行相关论述，但各标准对 EUT 施加的测试信号、 EUT 状态、试验方法存在较大差异。在 DO-160G 中，当交流或直流电源 在不同条件变化时， 测试机载设备在正常和应急状态下能否按要求正 常工作。该部分将设备分为 4 类（A，B，D，Z），对于交流供电设备， 又分为定频（ CF）、窄变频（ NF）、宽变频（ WF）。由于飞机电源系统的不断发展，本部分在最近 10 年进行较大的 修改。 在 DO-160E中，为便于使用

5、和理解， 该章分为直流和交流试验 2 部分，并增加负载设备对飞机电源系统的影响和交流供电设备的直 流测试项目。 DO-160G 中增加 270V 直流电源系统测试项目。在 DO-160G中，对多种电源供电的设备测试、 交流供电设备的短时中断、 三相交流供电设备的每相浪涌试验、涉及短时中断试验的表16-1，16-2，16-3、测试信号源电压误差进行修改。第 17 章 电压尖峰当通过输出阻抗为 50的信号源输出干扰信号到 EUT 电源输入 端口并持续 1min，测试设备是否按要求在试验期间和试验后正常工 作。干扰信号为上升时间小于 2ms，持续时间大于 10ms 的尖峰电压。 该测试方法与 MIL

6、-STD-461F中的 CS106相似。本章将 EUT 分为 2 类 （ A，B），A 类的测试电压为 600V，而 B 类电压则是交流有效值的 2 倍，或者直流电压的 2 倍，或者是两者之和，最大值为 200V（见图 1）。 在 DO-160G 中规定试验时信号源至少产生 50 个正尖峰和 50 个负尖 峰。图 1 电压尖峰波形第 18 章 电源线音频传导敏感度该测试方法与 MIL-STD-461F中的 CS101类似，试验频率为 10Hz 150kHz，试验电压根据试验频率分为大小不同的几段， 扫描的频率步 进为 30（每 10 倍频程），并且在每一频点驻留 1min。本部分将直流 供电设

7、备分为 3类（ R，B，Z），将交流供电设备分为 2 类（R，K）， 其中 K类包括为定频（ CF）、窄变频（ NF）、宽变频（ WF）3 类。DO-160G将 DO-160F结尾的注释和备注放在新的用户手册部分； 删掉测试信号输出功率为 100W 的极限值，而用峰值为 36A的电流极 限；修改了测试布置图，以便能在合适的位置进行“可选的 AC 电流 监测”；删掉耦合变压器输出阻抗为的要求。第 19 章 感应信号敏感度 设备和互连电缆受到音频电场、磁场和瞬态电压尖峰的影响时， 能否按要求正常工作，本部分将 EUT分为 4 类（A，B，C， Z）。而对 于交流供电设备，根据工作频率分为定频（ C

8、F）、窄变频（ NF）、宽变 频（WF），在前面 4类字符后加上 C，N，或 W则为相应的交流供电 设备类型。试验频率是根据设备类型而定的，不同的设备类型，试验 频率范围不同。频率扫描速率为 30（每 10 倍频程），并且在每一频 点驻留 10s。DO-160G中澄清该测试不适用于电源输入电缆或电线； 增加“设 备的电场感应”测试，对于所有设备施加单次有效值为 170V的 400Hz 电压，并增加相应的试验配置图；增加开关瞬态感应测试图，测试时 尖峰信号幅度可以变化，并且可以小于 600Vpp。第 20 章 射频敏感度（传导和辐射） 本章包括传导敏感度和辐射敏感度测试，试验时施加到 EUT 上

9、 的干扰信号为连续波、方波调幅信号和脉冲调制信号。测试配置时， 需要线性阻抗稳定网络串接在电源线和 EUT之间，并且在每根电源线 上连接一只 10F的电容到地。除非有其他规定，否则试验时要求互 连电缆长度大于 3.3m，电源线长度小于 1m。图 2 为辐射敏感度的测 试配置图。传导敏感度测试方法与 MIL-STD-461F中 CS114相似，此处 EUT 分为 7 个不同的类，测试频率为 10kHz 400MHz，要求进行 2 次 扫描，一次为连续波，另一次为方波调幅信号。辐射敏感度测试方法与 MIL-STD-461F中 RS103类似，将 EUT 分 为 10 个类，测试频率为 100MHz

10、 18GHz，要求发射天线与 EUT 间 的距离为 1m。DO-160G增加了用户手册；要求 EUT 的每个面均应受到相同的 辐射，对于无法进行的面应在测试报告中注明；澄清了测试天线与 EUT的距离要与校准时一致。图 2 辐射敏感度试验配置第 21 章 射频能量发射用峰值检波对 EUT 的射频发射信号进行测试，包括传导发射和 辐射发射。本章将 EUT 分为 6 类（B，L，M，H，P，Q），试验配置 需要线性阻抗稳定网络串接在电源线和 EUT之间，并且在每根电源线 上连接一只 10F的电容到地。 除非有其他规定， 否则试验时要求互 连电缆长度大于 3.3m，电源线长度小于 1m。传导发射，测试

11、频率为 150kHz152MHz，试验时将电流探头卡 在电源线和互连电缆上，探头与 EUT的距离为 5cm。辐射发射，测试频率为 100MHz 6GHz，采用线极化天线在水平 和垂直 2 个方向上进行，要求测试时转台旋转 1 周接收机扫描 200 次。DO-160G中增加用户手册；增加新的 Q 类极限，用以保护 VHF 和 GPS接收机，但对 P类中的传导发射“ HF notch”不适用；改变测 试带宽从 100kHz 1MHz，以前版本在 1GHz 时才用该带宽，而在 DO-160G中 960MHz则使用该值；取消测试频率大于 960MHz的 10kHz 带宽选项，而用高增益预放代替。第 2

12、2 章 雷电感应瞬态敏感度通过针脚和电缆束注入到 EUT 连接器针脚、互联电缆和电源线 各类模拟雷电感应瞬态波形， 判断在试验期间或过后设备能否按要求 工作。用针脚注入时， EUT处于加电工作状态， 试验后检查 EUT是否 正常。电缆束注入模拟瞬态信号通过电缆感应或地感应到 EUT互连电 缆和电源线，测试时要求 EUT与地绝缘。施加到 EUT 电缆或线上的 信号要求在每个极性至少进行 5min。瞬态信号为单击信号或组合信 号（单击信号、多击信号、多脉冲群的组合） ，根据针脚注入、电缆 束注入和测试信号波形进行 EUT分类。DO-160G中增加用户手册部分， 本章中许多注释和备注被移到用 户手册；删除利用针脚注入测试波形来确定源阻抗的 “电阻法”测试； 增加电缆束测试波形 6，仅适用于多脉冲群测试；修改针脚注入校准 和测试配置图。第 25 章 静电放电当进行空气放电时， EUT 是否能按规定正常工作。该方法与 GB 中相似，但此项试验要求 EUT搭接到地， 并且仅进行空气放电， 测试 点为人员容易接触到的地方，对测试点进行 15kV 的正负极性空气放 电各 10 次。DO-160G中对测试点进行澄清， 特别指出， 连接器的针脚不进行该