EMC预测试技术概述

EMC推测试技术引言电磁兼容性(E1ectromagneticCompatibility,EMC)是指电子、电气设备共处一个环境中能互不干扰、兼容工作的力量。对于一个设备，既要求它不产生过大的干扰使其它设备工作失常，也要求它具有肯定的抗干扰力量，以保证在其它设备发出的干扰环境下能正常工作。EMC，其中之一是推测产品可能EMC(ElectromagneticInterference,EMI)特性、干扰耦合路径特性、受试设备的电磁敏感度(ElectromagneticSusceptibility,EMS)特性的物理模拟推测与数学模拟EMC值此，本文将对EMC推测试技术特征与型测试设备及其测试应用实例作分析说明。EMCEMCEMCEMC(CompliaHceMeasurement)。它是在一个产品投放市场前的最终阶段完成的。其实，依据一个产品研发、生产全过程中所需要的EMC10%，90%的测试工作量是在此前完成的，包括准电路的板卡、原理样机、初样到正样研制的过程中，通过不断的EMC90%的测试工作总称为EMC推测试。推测试可以比鉴定测试准确度低些、粗略一些，以便快速找出问题并不使测试设施费用过高。推测试仪表在保证必需的精度的同时，缩短测量时间是一个不行无视的因素。如承受频谱既可以保证与EMI接收机有相像的精度，又可显著提高测量速度，而且价格缺乏EMI接收机的一半。因此，推测试常承受频EMI2〔b〕所示。也就是说，推测试系统可以使EMCEMCEMC所谓推测试系统，实际上也是严格依据国家各种EMC标准进展的，包括设备、方法等等。但是，推测试系统具有区分于鉴定测试的特点主要如下：其一是对环境要求较低，EMC蔽室或暗室中进展，但推测试的主要目的在于初步摸底，只要找到问题所在即可，所以对环境要求可以低一些，屏蔽室和暗室的尺寸、指标可以低于认证测试；其二是核心测量仪器利用高性能频谱，高性能的频谱EMCEMI频谱是建立推测试系统的最正确选择；其三是专用的中文软件；其四是EMC/天线、LISN、衰减器等)。EMIEMI11EMIGJBl51ACEl01、CEi02、REi01REl02气或机电产品的EMIEMI假设不合格必需指出频率点及其对应的幅度值，以备产品设计人员有针对性地提出解决方法，将问题较早地消退，为产品进入市场前能通过EMI试奠定坚实的根底。系统所实行的测试方法依据前述GJBl52A中有关局部所规定的程序进展，包括标准的检查配置、正式测试配置、校准步骤、测试步骤和测试完毕所应提交的数据。3Hz-26.5GHz；距离容差±5%；频率容电缆等)容差±3dB；时间(波形)容差±5%。系统主要分为硬件和软件两局部⑴硬件局部包括三个分系统：前端子系统(主要包括传感器，如电流探头、环形天线、杆天线、双锥天线、双脊喇叭天线；电源阻抗稳定网络；衰减器等)、接收机子系统(主要包括频谱仪、射频预选器和EMI区分带宽选件等)和主控计算机子系统(主要包括IBMPC-GPIBGPIB①接收机子系统功能与指标接收机子系统是承受型的E4440AEMI功能与指标如下。E4440APSAN9039A50GHzEMI可重复的测量。测量系统可在整个测量带宽上供给最正确的幅度和频率精度。8192CISPR的区分率。另外，全的射频预选器使系统完全符合CISPR路快速切换到预选模式，以进展兼容性测量。EMI度性能和系统精度，以实现低投入高产出。②EMIEMI专用软件的频谱E4440APSAN9039AN5181A③进展放射分析所需的全部特性9kHz1GHzClSPR(200Hz、9kHz、120kHz和1MHz)；检波器(平均值、准峰值和峰值)；限制线和限制范围；天线、线缆、放大器和其他设备的校正因数；利用外部信号源进展的预选滤波器校准；执行放射1018192据点。④测量精度和可重复性1GHz频率内的辐射放射频段灵敏度为152dB±1.0dB，9kHz1GHz；输入VSWR1.2：1TOI+5dBm；100MHz宽精度：20kHz⑵软件局部从功能上可以将该软件系统划分为五个模块：系统治理模块、系统检测模块、扫描模块、数据处理模块和测试结果输出模块。有用型的电磁兼容性(EMC)测试设备EMSCAN承受阵列探头和电子扫描技术的近场测量系统，能猎取被测物完整电磁EMC诊断和EMIEMC12182(aEMIEMS对被测物内部电路的影响，快速解决EMS问题；快速准确评估机箱的屏蔽性能，能帮助工程师快速积存正确的解决EMI/EMS2(a)EMC〔b〕EMI⑵主要特征频谱/空间扫描，天线扫描等功能；具有单次扫描、连续扫描、同步扫描等方式，具有峰值保持功能；高速扫描，利用连续扫描和峰值保持功能，能捕获到一般手段所无法测量到的瞬态电磁干扰；频谱/空间扫描能一次测量猎取被测物完整电磁场信息，PCB、电缆、机箱、机架等；呈人字形穿插排列的专利电磁场阵列扫描器，能测量PCB的光绘文件叠加在一起显示。⑶EMIEMILISN(线路阻抗稳定网络)/电流探头/吸取钳/天线等附件后，EMSCANEMIEMI预兼容测试。EMSCAN掌握软件的ASM(天线扫描模块)，用于电磁预兼容测试。能依据CISPR11/14/15/22/25/GJB152A-CEl02CISPR11/14/22/25/GJB152A-REl02Langer19以完成几乎全部的电磁场测试任务：具有多种区分率的探头，实现从粗略定100kHz-3GHz；适用于检查机箱泄漏、PCB内部电磁场分布、电缆上的电磁场分布等；使用简洁，携带便利。近场探头的用途：主要应用于查找干扰源，判定干扰产生的缘由；可以检测器件或者是外表的磁场方向及强度；可以检测磁场耦合的通道，从而调整连接器或者元器件的位置；可以检测PCB为了降低干扰，查找到真正的干扰源或者是其传播的途径是格外有必要的。通过近场测量可以很便利的实现定位的功能，甚至可以准确到IC3〔a〕1mm25mm，适合3〔b〕ICIC图3〔a〕环形探头； 〔b〕为检测IC引脚的磁场分布示意EMC/屏蔽室)假设想在一般环境下测量被测设备(EUT)的电磁辐射，就必需设法“消退”背景噪声的影响。当今己开发出多种虚拟暗室EMCCASSPER当今的虚拟暗室系统，是最的EMI测试系统。它具有独一无二的频率同步及相位锁定功能，是一个双通道、多端口EMICISPR-16标准要求。其虚拟暗室系统接收机使用两套时间与频率都同步的通道同时去接收一个简单系统中的信号，用来进展电磁放射的测量和电磁干扰源的定位。虚拟暗室系统把先进的数字信号处理技术(DSP)引入到了EMI算法准确滤除背景噪声，得到被测设备(EUT)实际的准确的电磁辐射状况。CASSPER不仅能滤除一般的背景噪声，还能准确提取与背景噪声一样频率的EUT信号。即使背景噪声的幅度或者频率被调制了，其背景噪声滤除性能也不会下降。虚拟暗室系统也能滤除来自多个地方的背景噪声。能在市内区域准确测量电子设备的电磁放射。⑴系统组成EMIDSP4(a)所示。从图4(a)可见该系统的接收机有A/B24对不同频段的天线进展自动切换。接收机把收到的信号经过中频处理后，由ADDSP通道的数据依据有专利技术的算法进展数据处理，最终由计算机进展分析、存储、显示、打印等处理。图4 (a)虚拟暗室EMC测量系统；(b)“时间/频率/相位”同步识别技术应用示意图⑵一般环境下的电磁预兼容测试在被测设备(EUT)的前方肯定距离(d)处放置一天线并连接到通道A，负EUTEUT远的地方，其距离至少是d的十倍，并连接到通道B，负责测量来自整个背景的噪声状况。EMI道分别收到。从而可以将收到的共同具有的背景噪声记录下来并滤除掉，这就创立了一个虚拟的第三个测量通道，这种测量方法可以很真实地反映被测设备的电磁辐射状况。系统在“消退”背景噪声方面．承受了“时间/频率/相位”同步识别技术，通过相位识别，把背景噪声用傅立叶计算方法剔除掉，并能提取被调制EUTEUT4(b)所示。这种测试方法允许背景噪声是不稳定的，假设背景噪声在测试场地是“均匀”的，则测试结果能与标准EMC场地的测试结果保持根本全都。而在实际测试中，“背景噪声均匀”的环境是很简洁找到的。⑶定位辐射源的测试一样频率的两个信号，未必来自同一信号源。在定位辐射源的测试中，A接到一个放在EUTEUT磁干扰，通道B连接一个近场探头。移动通道B关性来确定辐射源的位置。这就意味着即使不同的几个放射器发出同样频率和幅度的信号，系统也可以加以区分，从而准确定位干扰源。该系统由于能通过“时间/频率/相位”来识别两个天线接收到信号的相关性，所以在EMI定位方面，它能找到真正使远场测试不合格的干扰源位置。找干扰源的时候，一个显示窗口上同时显示远场数据(天线收到的信号)和近场数据(探头收到的信号)，能在产生一样频率的多个位置中找出与远场信号相关联的位置，可以节约大量的时间，能应用于从板级设计始终到系统级设计。EMC借助一些诊断工具进一步定位EMC问题EMCEMC断工具进一步定位EMCEMCEMC84105EM诊断系统。其系统功能为用于外表电流、插槽、电缆和集成电路的磁场辐射测量。其系统组成是由三EMC对环境没有特别要求(不需要屏蔽室或暗室)，可测频段宽，测量精度高，只配置了磁场探头，操作简洁、价格较低。84105EM⑴诊断目的针对已经检测出的EMI不合格频率点，承受近场检测的方法进一步定位干扰发生点；针对已经检测出的EMS不合格频率点，进一步定位敏感度薄弱部位。⑵诊断工具84105EMEMCE7401A(含11909A)11941A11940A5(a)。5(a)电磁故障诊断系统测量配置示意图；(b)为诊断屏蔽壳体上不应有的孔隙部位测量示意11941A9kHz-30MHz，11940A30MHz～1MHz，它们都承受双环设计。探头的两个环天线在平衡/不平衡变换器(简称“巴仑”)合并变为不平衡输出(同轴线承受双环可使它们的电场感应电压重量反相，相互抵消，只保存磁场感应电压重量)。理论分析明在近场探测状况下，电场探头(如单极或偶极振子)不行避开或容性耦合四周的杂散信号，难实现可重复的测量，而环天线的磁场探头