电磁干扰(EMI)实验设备及实验

●电源，EUT电源和控制电缆 1
选项和附件：
●ECOUPLER 4 3相耦合/去耦网络440V 相到相16A连续/25A短时
●IP4A EFT 容性耦合夹
●EFT Kit 50/1000欧姆EFT测试工具
●PDP8000 Differential HV Probe高压探头（8kV）
●Current Probe 101 电流探头0.01V/A
●LST-4510 用于磁场测试的1x1m线圈
●PCD 121 耦合网络（对称数据和控制线）
●PCD 126 耦合网络（非对称数据和控制线）
3.1.4 静电放电测试系统
KES4021 静电放电测试系统，30KV（Electrostic Discharge Simulator, including main unit, gun, IEC61000-4-2 CR unit, air and contact discharge tips）
●电容：150Pf±10%
●放电电阻：330Ω±10%
●充电电阻：50-100MΩ
●最大放电速率：20Hz
●放电电压：接触放电8Kv，空气放电15Kv
●放电电流：符合IEC 61000-4-2
●保持时间：5秒
●极性：+、-及+、-极性自动交替
●触发方式：单次，及20次（或以下）
3.2电磁干扰（EMI）实验设备
1) 743半电波暗室
(a)示意图
(b)实例照片
图3-14屏蔽半暗室743半电波暗室综合性能：
暗室性能：
(1) 屏蔽性能：依据标准EN50147-1, GB12190-90
(2) 30MHz-1000MHz场地比对测试：以一个稳定的标准信号源于暗室完工后做一次窄频段比对校正，以SGS或者CCS标准暗室作为追溯的标准。

30-300MHz ±6dB；300-1000MHz ±4dB 项目内容：
金属板可拆式半电波暗室
外尺寸:7.2m×4.2m×3.4m L×W×H
基本配置:
气动屏蔽门：1×2m
电源滤波器: 30A 220V 2只
30A 110V 1只
通风波导窗 30×30cm 2只
0.3m高架地板,承重500kg/sqm
地面接口箱 5只
信号接口板1块（N×2 BNC×2，SMA×2）
直径30×300mm 波导管 1根
总电源控制箱 1套
电源插座
a.转桌中心 110VAC/15A x1 及220VAC/15A x1
b. 天线塔附近：220VAC/15A x2
c. 地板面上：220VAC/15A x2
d.角度可调的固定式200W卤素灯在暗室內四个上角
铁氧体介质板 12mm高密度板+导电铝箔（五面）
铁氧体瓷砖（五面） SAMWHA SN-20
手动转台台面式直径1米
天线架固定高度（高度手动调节）
转台上测试桌 1.2x1x0.8m 1张
监控系统 1个松下470 Camera+1个14寸彩色Monitor
主要配置：
(1) 暗室屏蔽体:
a.屏蔽体采用厚度为2mm的镀锌钢板。

采用拼装式结构，屏蔽体的底部在建造时进行防潮处理，并与大地进行绝缘。

屏蔽体采用单点接地方式接地.
b.外部钢结构采用80×80×5mm型钢及8号U型钢连接而成。

(2) 铁氧体：韩国SAMWHA SN-20 100x100x6.7mm 产地韩国
(3) 屏蔽门：
暗室装有气动门。

门的尺寸为1m×2m。

屏蔽门内侧装有吸收体。

门可在暗室内外开启
和关闭。

屏蔽门的屏蔽效能与暗室的屏蔽体相当。

(4) 信号接口板：
信号接口板均安装于高架地板下。

接口板尺寸约为500mm×150mm。

2个BNC接头、2个
N接头，2个SMA接头。

板上预留一个波导孔，波导孔直径φ30mm，两边装配有可旋转的盖
子。

(5) 波导窗：
安装2个波导通风口，其中1个波导通风口作为进风口，1个出风口，尺寸为300mm×300mm。

波导截止频率：18GHz
(6) 高架地板：
暗室的地板为双层钢板，以便有平整的反射面，高架地板高度为300mm。

地板的承受能力500kg/sqm，安装好后地板与门槛平齐。

转台与暗室反射面平齐。

(7) 滤波器
电源滤波器应经过安全认证，14KHz-10GHz 的插入损耗有100dB，所需的滤波器数量:
(8) 监视系统
监控系统包含以下设备：彩色摄像机 (Panasonic产 WV-CP470)，安装时调到最佳位置，确保图象清晰。

14”彩色监视器1台(新视宝)
(9) 照明
暗室具有照明装置。

照明装置使用不产生电磁骚扰的卤素灯。

照明装置安装于暗室四个上角，数量为4只。

暗室照明装置的开关安装在门边，分两路控制。

2) 测试接收机：ESCI
ESCI EMI测试接收机完全符合CISPR16，工作频率范围为9kHz-3GHz。

配有一个21厘
米的TFT彩色显示器。

ESCI依照所有民用标准进行电磁发射测量，并且将多种类型的仪器集于一身。

主要特性
●适用与所有商业EMI要求，如CISPR、EN、ETS、FCC、ANSI C63.4、VCCI和
VDE
●具有下列检波器：峰值（最
大、最小）、准峰值、均方根、
CISPR平均、平均检波器。

可同
时使用三个检波器
●各个检波器可以用条形图
显示，带峰值保持指示
图3-15 测试接收机
●符合CISPR16-1-1对准峰值检波器的脉冲加权
●时域分析，例如测量喀呖声干扰
●符合CISPR的EMI测量带宽：200Hz、9kHz、120kHz、1MHz
●内置11个预选器和一个20dB的前置放大器
●脉冲保护型射频输入
●过载指示
●内置AM/FM解调器
●明亮的21厘米TFT彩色显示屏
●强大的固化软件功能
●高测量速度
●频谱分析仪功能
主要参数
●1dB压缩点>+5dBm(预选器关)
●总测量不确定度
●-接收机模式<1dB
●-频谱分析仪模式<0.5dB（预选器关）
●显示的平均噪声电平（DANL）
●典型值-155dBm（RBW=10HZ，前置放大器打开）
●相位噪声（f=500MHz）< -113dBc（1Hz）
3) EMI自动测试软件：EMC32－E＋
EMC32-E+用于测量干扰电压、干扰功率和干扰场强，运行于Windows操作系统上，同时支持对民用和军用标准进行手动和部分或全部自动化的EMI测量。

这样将确保对测量结果的可靠采集、分析、文档化和追踪。

EMC32-E+支持KMS-6000滑行架和CO-1000滑行架控制器，实现干扰功率的全自动、半
自动和手动的测试。

主要特性：
●配置仪器和测量系统的图形操作概念
●所有测量采用菜单引导，直观的用户界面
●按EUT定义的测试选择和数据管理
●辅助安装和配置
●干扰电压、干扰功率和干扰场强测量
●支持对民用和军用标准的测量（CISPR、EN、ETS、FCC、VCCI、VDE、MIL-STD、
DEF-STAN）
●手动、半自动和全自动EMI测量
●可与目前罗德与施瓦茨公司的所有EMI测试接收机/分析仪配套使用
●包含用于大量附件的驱动程序
●模块化程序结构
●文本格式的数据存储
●可直接生成pdf，rtf和html文件
●32位软件，运行于windowsXP操作系统下
图3-16 EMC32-E+ 操作界面
4) 人工电源网络（LISN）：ENV216
人工电源网络（AMN），又称线路阻抗稳定网络（LISN）。

ENV216，完全符合CISPR 16-1，最大电流16A，频率范围9kHz－30MHz。

采用空气线圈从而避免出现饱和。

带有人工模拟手和PE仿真网络。

主要特点：
●依照CISPR、EN、VDE、ANSI和MIL-STD-461D和E的设计的V型网络；满足
CISPR/A/413/CD
●依照CISPR16-1;1999和ANSIC63.4校正
●频率范围9kHz-30MHz
●功率容量16A，连续电流
●内置150kHz高通滤波器，可通过开关选择
●内置10dB衰减器和脉冲限制器
●高通开关和相位选择可通过罗德与施瓦茨公司
测试接收机进行远程控制
图
3-17 人工电源网络主要参数：
●频率范围：9kHz－30MHz
●V型网络的阻抗特性：符合CISPR 16-1:1999，(50µH+5Ω)//50Ω
●最大连续电流：16A
●最大交流电压：255V
●最大直流电压：50V
●最大允许干扰功率：1瓦
●高通滤波器（内置，开关可选）：150kHz
●衰减器（内置）：10dB
●瞬态限幅器（内置）的响应门限：140dBµV
●RF输出：N型连接器，阴型
●工作温度：0℃－45℃
●尺寸：219mm×147mm×350mm
系统机柜实物图(见右图):
图3-18 系统机柜
失。

EUT不应由于应用规定的试验而出现危险或不安全的后果。

一般地,如果EUT在整个试验期间显示其抗扰度，并且在试验结束后达到标准中的功能要求，则表明试验合格。

试验报告应包括试验条件和试验结果。

4.2电磁干扰（EMI）实验
（1）引用标准
GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法（CISPR22:1997）
（2）概述
GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法（CISPR22:1997）规定了A 级和B级设备的骚扰限值，并规定了测量信息技术设备（ITE）所产生的杂散信号电平的程序，适用的频率范围为9kH z～400GHz。

对适用范围内的设备的无线电骚扰电平给出统一的要求你确定骚扰限值、规定测量方法、规定运行的条件和试验数据的处理。

4.2.1 传导骚扰测量实验
（1）实验目标：本试验旨在教会学生检验电气、电子设备工作时传导骚扰发射情况。

（2）实验准备内容
EMI接收机（1套）
LISN（1套）50欧姆人工电源网络
图4-33 传导骚扰测试布置图
（1）实验内容
根据电磁兼容标准中传导骚扰测试实验的要求，其测量必须用标准的阻抗稳定网络（Line Impedance Stabilization Network LISN）来检测骚扰信号，再通过接收机来对传导骚扰信号进行处理与分析。

围绕这个测试实验的要求科研工作者展开了一系列的研究工作。

除了对检测设备与方法的研究外，电磁兼容测试技术研究的另外一个热点和难点问题是电磁噪声信号的数据处理技术，如何处理能更好的表征电磁噪声参数以及用什么参数来表征电磁噪声参数。

因为军用设施的要求高，美国军用标准用峰值检波器的测量结果表示噪声强度。

而以CISPR为代表的世界性民用标准是以准峰值表征电磁参数，这在当初是为了保护声音广播，几十年来人们一直认为用准峰值检测结果是表征电磁噪声强度的最佳办法。

但是随着无线电技术的发展，又逐步引入了平均值检波、均方根检波以及峰值检波以适应不同的需求。

严格说来，这些都是将电信号通过某种检波方式获得其结果以表示其强度，属于同一类方法。

测试频率范围一般是150kHz~30MHz。

4.2.2 辐射骚扰测量实验实验
（1）实验目标：本试验旨在教会学生检验电气、电子设备工作时辐射骚扰发射情况。

（2）实验准备内容
静电测试模拟器（1套），接触放电：200V～9KV；空气放电：200V～16.5KV。

（3）实验内容
测试频率范围：一般是30MHz~18GHz。

测量场地：可以在开阔试验场或有吸波材料的屏蔽室中进行。

通用测量方法：EUT放在地平面上规定的高度并模拟正常运行状态来布置。

天线按规定的距离放置。

在水平面内旋转EUT并记下最大的读数。

再调节天线高度，使直射波和地面反射波接近或达到同相叠加，找出最大的骚扰值。

测量距离：是指EUT最接近天线的一点与天线的中心在地面上的投影间的距离。

在通常情况下优先采用10米法，因为在这个距离上预计的被骚扰电平会高于允许进行试验的一般环境电平。

通常不采用小于3米或大于30米的距离。

天线高度变化：天线距离地面的高度应在规定的范围内变化，以便获得直射波和反射波同相位时会出现的最大读数。

作为一般规律对于测量距离小于和等于10米时，天线高度最好在1米～4米间变化。

这些高度适用于水平极化和垂直极化，对于垂直极化最小高度不应小于25厘米。

图4-34 辐射骚扰测试布置图。