电磁兼容讲义-电磁兼容性试验

11.6 测试仪器和设施、场地
➢线路阻抗稳定网络(LISN)： 50 /50 H网络
11.6 测试仪器和设施、场地
➢穿心电容器 •在测量射频干扰电流时， 为了滤除来自电网的干扰， 并使受试产品产生的干扰 电流就近构成回路。
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢电场辐射敏感度 •横电磁波室法
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢瞬变电磁场辐射敏感度 •横电磁波室法
主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
带宽和测量时间
频率范围 30Hz1kHz 110kHz 10250kHz 250kHz30MHz 30MHz1GHz 1GHz
6dB带宽 驻留时间
10Hz 100Hz 1kHz 0.15s 0.015s 0.015s
10kHz 0.015s
100kHz 1MHz
0.015s
0.015s
模拟式接收机 最小测量时间
主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.2 屏蔽效能测试
➢屏蔽效能测试基本原理
➢根据屏蔽效能的定义，先分别测出同一点场 强在屏蔽前(例如电场强度E0)和屏蔽后(例如电 场强度E1)的值，再由两者比值确定屏蔽效能。
LISN
11.6 测试仪器和设施、场地
功能： 1、在规定的频率范围内提供一个规定的稳定的线路阻 抗。由于电网受各种因素影响，使其线路阻抗不稳定。 为了用电压法在进行传导发射电压的测量中能有一个统 一的测试条件，而人为的拟制一个稳定的线路阻抗。一 般在射频段提供50Ω网络阻抗。 2、 LISN将电网与受试设备进行隔离，供给DUT的电 源是纯净的。否则，电网将会向DUT注入干扰，EUT 也 会向电网馈入干扰，这就会在EMC分析仪上搞不清 哪些是EUT上的干扰。 3、利用LISN的高通滤波器使DUT产生的干扰信号耦合 至EMC分析仪上，并阻止电网电压加至EMC分析仪。
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
机箱机柜屏蔽效能开阔试验场的测试配置
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
a. 试验用的辐射源是内置电源的球形偶极子(放大 器)，工作状态经光纤控制。也可用内置电源的球 形偶极子梳状信号振荡器。 b. 测量天线采用双锥天线和对数周期天线，高度 位置在1~4 m内调整，极化可在水平和垂直两者 之间切换。 c. 被测箱柜安放在自动测试转台上。箱柜底面到 接地基准面的高度10 cm。 d. 从偶极子中心到双锥天线中心(或对数周期天 线前端)的水平距离为3 m。
11.6 测试仪器和设施、场地
准峰值和峰值等四类检波器对不同脉冲重复频率的输出响 应：峰值检波与脉冲重复频率无关，准峰值指示值介于峰 值与平均值指示值之间。
11.6 测试仪器和设施、场地
➢线路阻抗稳定网络(LISN)
•地面、空用、海用等电子、电气设备的供电电 网制式各不相同，它们对设备电源输入端呈现 的高频阻抗也不尽一致。 •在受试设备与其电源端子间接入统一的线路阻 抗稳定网络(又称人工电源网络)的目的：进行传 导发射电压测试时，使测量结果反映实际使用 情况并有可比性。 •LISN既能使受试设备与电网间实现射频隔离， 又能为受试设备提供稳定的高频阻抗。
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量 小线圈法 主要用于测量材料对近磁场的屏蔽效能
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量
同轴法 同轴线内的电场与磁场相互正交，且垂直 于电磁波的传播方向。
11.2 屏蔽效能测试
11. 屏蔽效能测试
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量 孪生横电磁波室法
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量
时域法
对低于160 MHz的频率，被测材料已处于近场 范围，它的存在对源天线本身会产生影响。因 此该系统远场条件的测试频率是200 MHz以上， 可测上限频率为3.5 GHz。
该系统的测试动态范围仅50~60 dB，所以不适 用于高性能屏蔽材料的测量。
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主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.4 电子产品电磁敏感度测试
敏感度扫描参数
频率范围 30Hz~1MHz 1~30MHz 30MHz~1GHz 1~8GHz 8~40GHz
➢空气放电试验：用放电枪电极直接对准受试物体 附近的耦合板（水平或者垂直）实施放电。
11.5 静电放电测试
➢试验等级划分
等级
1 2 3 4 X
接触放电
试验电压KV
2 4 6 8 特殊
空气放电
等级
试验电压KV
1
2
2 3 4 待定
4 8 15 特殊
➢等级选择
因试验等级与相对适度和材料的抗静电能力有 关，所有选择试验等级要遵循一个合适的指导原则。
根据CISPR 16号出版物和GB/T6113.1《无线电骚 扰和抗扰度测量设备规范》的规定，电磁干扰测 量仪必备的检波方式是准峰值，其次是平均值、 峰值和均方根值检波。所以电磁干扰测量仪又称 CISPR接收机
测量仪
11.6 测试仪器和设施、场地
➢电磁干扰测量仪
准峰值检波得出的测量结果恰好反映了人的听觉 对脉冲干扰主观效应的加权：重复频率高，检波 指示值也大。
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量
窗口法
屏蔽室门
R&S FSP30频谱仪
l
l
发射天线
接收天线 测试窗口
被测试样材料 信号源+功放
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量 窗口法
11.2 屏蔽效能测试
➢导电衬垫的屏蔽性能测量
转移阻抗的测试 转移阻抗和屏蔽质量：对导电衬垫的电磁密封 性能进行客观定量评价
ZW──取自由空间的波阻抗。
“屏蔽质量”给出的分贝值明显高于人们所熟悉的“屏蔽
效能”值
主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.3 电子产品电磁发射测试
➢磁场辐射发射(25 Hz100 kHz)
测量 仪
11.3 电子产品电磁发射测试
➢电场辐射发射(10 kHz~18 GHz)
• 10 kHz~30 MHz，用高104 cm、带阻抗匹配器的 杆状天线，其底部的地网板每边不得小于60 cm； • 30 MHz~200 MHz，用双锥天线； • 200 MHz~18 GHz，用双脊喇叭天线。
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢电缆束注入脉冲激励传导敏感度
探头
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢电源线(或互连线)浪涌电压和电流传导敏感度
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢磁场辐射敏感度(25 Hz~100 kHz) • 小环法
LISN
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢磁场辐射敏感度(25 Hz~100 kHz) • 亥姆霍兹线圈
试样接合面的配合质量会影响测量结果，测量 时应将试样紧密压在耦合窗口上。
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量 时域法
此方案需要一块面积很大的试样材料，否则电磁波将绕 过试样边缘到达接收天线，造成测量误差。假如试样材 料面积较小，可用一块足够大的薄铜板代替，板上开直 径7.6 cm的测试圆孔，试样材料覆盖在该测试孔上测量。
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
e. 球形偶极子借助绝缘介质定位于被测箱柜的中 央。被测箱柜内不得增设额外金属构件。被测箱 柜结构空腔谐振可能导致某些畸小的屏蔽效能值， 数据处理时应剔除。 f. 运行自动测试系统。频率从30 MHz开始按 5 MHz步距递增；转台以小于45转角增量步进转 动；天线按偶极子同样的极化取向，并沿着高度 方向上下升降、搜索。测量箱柜泄漏信号E1的整 个过程及数据处理由计算机控制。 g. 同时改变偶极子辐射器和测试天线的极化，重 复f条，测量另一组泄漏信号E1 ' 。
0.015s/Hz 0.15s/kHz 0.015s/kHz
1.5s/MHz
0.15s/MHz 15s/ GHz
11.3 电子产品电磁发射测试
➢电源线传导发射的测量(10 kHz10 MHz)
25 Hz10 kHz电源线的传 导发射测量：考虑到LISN 低频特性，应改用电流探 头测量传导电流。
11.3 电子产品电磁发射测试
模拟式扫描最 大扫描速率
0.02f0/s
步进式扫描最 大步长
0.01 f0
0.01f0/s 0.005 f0
0.005f0/s
0.002f0/s 0.001f0/s
0.002 5 f0
0.001 f0 0.000 5 f0
11.4 电子产品电磁敏感度测试
➢壳体电流传导敏感度(50 Hz100 kHz)
11 电磁兼容性试验
主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.1 电磁兼容性试验类型
➢测试目的
➢通过测试鉴别产品是否符合电磁兼容性 标准或规范。
➢通过测试暴露产品设计及生产过程中在 电磁兼容性方面的薄弱环节，以便在进行 后续程序之前及早采取改进措施。
转移阻抗：装有衬垫的两连接面之间的电位差 与流经衬垫表面电流的比值。
11.2 屏蔽效能测试
Zt＝Vo/ IS ()
Vo──两连接面之间的电位差 (V)； IS──流经衬垫一表面的电流 (A)。
随着材料Zt值的下降，经它耦合输出的电压将减小，表明
衬垫屏蔽质量好。
屏蔽质量SQdB： SQdB=20lg(ZW/Zt) (dB
➢ 提供产品实际的电磁发射和敏感度数据， 以便用户日后进行全寿命监控。
11.1 电磁兼容性试验类型
➢电磁干扰三要素
骚扰源
传输途径
敏感设备
EUT
空间辐射的电磁波 导线传导的电压电流
EUT
任何电子电气设备都可能是骚扰源，也可能是敏感 设备。
11.1 电磁兼容性试验类型
➢屏蔽效能测试 • 电源变压器漏磁及屏蔽盒/箱屏蔽效能测试 • 材料屏蔽效能及转移阻抗测试 ➢电子产品电磁兼容性测试 • 辐射发射（电场、磁场） • 辐射抗扰度（电场、磁场） • 传导发射（射频发射、电源谐波） • 传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌） • 静电放电（直接、感应）
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
h. 撤去被测箱柜，仅将偶极子留在e条中原空间 位置。重复f、g条，测量无箱柜时的一组偶极子 辐射信号E0和E0'。在f~h条进行过程中应当确保 偶极子辐射器输出幅度不变。 i. 根据采集的E0、E1和E0'、E1'，对被测箱柜的垂 直和水平极化屏蔽效能作出评价。
11.5 静电放电测试
11.5 静电放电测试
11.5 静电放电测试
主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.6 测试仪器和设施、场地
➢电磁干扰测量仪
11.5 静电放电测试
➢模拟操作人员或者物体在接触设备时的放电以及 人或者物体对邻近物体的放电，以评估电气和电子 设备遭受静电放电时的性能。
➢模拟操作人员或者物体在接触设备时的放电：是 通过导体直接耦合，属于接触放电；人或者物体 对邻近物体的放电，是通过空间辐射耦合，属于 空气放电。
➢接触放电试验：用放电枪电极直接对准受试物体 的试验点实施放电。
➢屏蔽效能(SE)通常以分贝表示： SEEdB=20lg(E0/E1) 或 SEHdB=20lg(H0/H1)
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
➢根据IEC TS 615873规定，19英寸标准柜机 柜屏蔽效能的测量可在开阔试验场或射频暗室 内进行。
➢测量频率范围30 MHz~1 GHz。该标准规定 的屏蔽效能指标：230 MHz以下，60 dB； 230 MHz ~1 GHz，50 dB。