国军标GJB A A EMC测试标准及测试技术

容向系统——电磁兼容专家�不仅仅是因为我们能实时看见电磁场
GJB-151A/152A测试项目(1)
项目
内容
CE101 25Hz—10kHz 电源线传导发射 CE102 10kHz—10MHz 电源线传导发射 CE106 10kHz�40GHz 天线端子传导发射
CE107 电源线尖峰信号�时域�传导发射 CS101 25Hz�50kHz 电源线传导敏感度
国军标GJB151A/152A EMC测试标准及测试技术
国军标电磁兼容测试总体要求 最重要的测试项目 适合企业的EMC测试手段
电磁兼容测试分类
电磁兼容测试 【EMC】
电磁干扰测试 【EMI】
电磁敏感度测试 【EMS】
传导EMI测试 【CE】
辐射EMI测试 【RE】
传导EMS测试 【CS】
辐射EMS测试 【RS】
通信线路试验的 CCITT浪涌电压
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国军标 EMC测试标准及测试方法
国军标电磁兼容测试总体要求 最重要的测试项目 •适合企业的EMC测试手段
传统方法
总体设计 结构图设计 原理图设计 结构设计 PCB设计
样机调试 EMC认证测试
通过 屏蔽�滤波 EMC认证测试
� 雷电击中户外线路�有大量电流流入外部线路或接地电阻� � 云层间的间接雷击�在线路上感应出的电压或电流� � 雷电击中了邻近物体�在其周围建立了电磁场�当户外线路
穿过电磁场时�在线路上感应出了电压和电流� � 雷电击中了附近的地面�地电流通过公共接地系统时所引入
的干扰。
切换瞬变�例如�
� 主电源系统切换时产生的干扰� � 在设备附近有一些大型的开关在跳动时所形成的干扰� � 切换有谐振线路的晶闸管设备� � 各种系统性的故障�如设备接地网络产生的短路/飞弧等。
EFT脉冲波形
单脉冲波形
� 5ns/50ns � 重复频率2.5/5kHz � 电压0.25-4kV
脉冲群
� 持续时间15ms � 脉冲群周期�300ms
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EFT试验方法
对电源线的试验�包括交流和直流��
� 通过耦合与去耦网络�用共模方式�在每个电源端 子与最近的保护接地点之间�或与参考接地板之间 加试验电压。
主要对策�
� PCB的EMC设计 � 电缆滤波、电缆屏蔽
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CS114�测试
信号源 放大器 功率计A
定向 功率计B 耦合器
LISN 注入探头 电流卡钳
电源输入
电源线
EUT
电流卡钳 注入探头
实际或模拟 负载和信号
信号线
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L
L
L
RS103
A
A
A
A
A
A
A
A
A
RS容105向系L统——L 电磁L 兼容专L 家�不仅仅是因为我们能实时看L见电磁场
GJB151A/152A对各类产品要求
说明�
� A�必须测试� � L�必须测试�某些条款有限制� � S�由订购单位在订购规范中进行详细规定� � 空白栏�不必测试。
总结
� 水上设备需要测试低频EMI【CE101, RE101】 � 有天线的通信设备需要测试CE106, CS103, CS104,
CS105, RE103, RS105
趋势�
� CE107, CS106在MIL-STD-461E中已经不存在
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航天产品EMC测试标准及要求
国军标电磁兼容测试总体要求 最重要的测试项目 适合企业的EMC测试手段
最重要测试项目
CE102� 10kHz—10MHz 电源线传导发射 CS101� 25Hz�50kHz 电源线传导敏感度 CS114� 10kHz�400MHz 电缆束注入传导
GJB和IEC61000-4-x对应项目
� CS114 �� IEC61000-4-6【射频传导】 � CS116 �� IEC61000-4-12【阻尼正弦】 � RS103 �� IEC61000-4-3 【射频辐射】
GJB中�没有IEC 61000-4-x对应项目
� IEC 61000-4-2 【静电放电】 � IEC61000-4-4 【脉冲群EFT】 � IEC61000-4-5 【浪涌】
GJB-151A/152A测试项目(2)
项目
CS114 CS115 CS116
RE101 RE102 RE103 RS101 RS103 RS105
内容
10kHz�400MHz 电缆束注入传导敏感度 电缆束注入脉冲激励传导敏感度
10kHz�100MHz 电缆和电源线阻尼正弦瞬变 传导敏感度
25Hz�100kHz 磁场辐射发射 10kHz�18GHz 电场辐射发射 10kHz�40GHz 天线谐波和乱真输出辐射发射 25Hz�100kHz 磁场辐射敏感度 10kHz�40GHz 电场辐射敏感度 瞬变电磁场辐射敏感度
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企业EMC手段的重点
通过 定型
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企业EMC手段的目的
及早发现电磁兼容问题并采取对策�降低纠 错成本。 把系统性EMC指标分解到部件或者单板�对 部件和单板进行EMC测试�利于项目管理。 从源头控制EMC�提高产品质量�降低产品 成本。 去认证测试前�对系统进行摸底测试�实现 认证测试的一次通过。 缩短产品开发周期�加快产品上市时间
目的�检验EUT和有关电缆承受辐射电场的 能力 保证受试设备在现场有发射天线的情况下� 不会出现降级或失效 主要对策�
� PCB的EMC设计 � 机箱屏蔽 � 电缆屏蔽 � 电缆滤波
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RS103�场地
全电波暗室
GTEM DC-18GHz
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CS101�测试【DC或AC单相】
容向系统——电磁兼容专家�不仅仅是因为我们能实时看见电磁场
CS114�10kHz�400MHz 电缆束注入传导敏感度
目的�检验EUT承受耦合到与EUT有关电缆 上的射频信号的能力
说明�模拟现场的电磁场在受试设备的电缆 上感应出的电流�实际反映了对空间干扰的 敏感性。解决CS114�能顺利通过RS103频 段10kHz�400MHz。 激励信号�大功率高频信号�连续波
CS115�电缆束注入脉冲激励传导敏感度
目的�检验EUT承受耦合到与EUT有关电缆上的脉冲 信号的能力 说明�模拟现场电缆暴露在上升/下降很快的脉冲电 磁场中时�设备的敏感情况。
激励信号�大功率脉 冲信号 主要对策� � PCB的EMC设计 � 电缆滤波 � 电缆屏蔽
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浪涌的波形�电源线/通信线
波形
波前时间 半峰值时间 T1=1.67×T
开路电压波 1.2us
50us
短路电流波
8us
20usபைடு நூலகம்
CCITT
10us
700us
电压/电流
0.5�4kV 0.25�2kA 0.5�4kV
电源线路的综合波� 开路电压波/短路电流波
IEC61000-4-4�EFT
电路中�机械开关对电感性负载的切换�通常会对 其他设备产生干扰。 干扰特点�脉冲成群出现、脉冲的重复频率较高、 脉冲波形的上升时间短暂、单个脉冲的能量较低。 实践中�EFT使设备故障的机率较少�但容易使设 备产生误动作。
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� 电源线滤波器
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CE102�场地
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CE102�测试
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CS101� 25Hz�50kHz 电源线传导敏感度
目的�测量EUT对系统总电源存在的干扰的 抵抗能力。 说明�保证设备不要由于使用现场电源纹波 过大而降级或失效 主要对策�电源设计 激励信号�大功率音频信号�连续波
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IEC61000-4-2�静电放电
低湿度情况下通过摩擦等�使人体积累静电。 当带有静电的人与设备接触时�就可能产生 静电放电。
放电电流波形
测试等级
等级 空气放电 接触放电
电压
电压
1
2kV
2kV
2
4kV
4kV
3
8kV
6kV
4 15kV
8kV
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5 浪涌�冲击�抗扰性试验
6 射频场感应的传导骚扰抗扰性试验
12 振荡波抗扰性试验
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GJB 和IEC61000比较
GJB和IEC61000测试方法的比较�
� GJB注入电流�IEC注入电压【有时候是功率】 � GJB采用感性的注入钳�而IEC采用容性耦合器
CS103 15kHz�10GHz 天线端子互调传导敏感度
CS104 25Hz�20GHz 天线端子无用信号抑制传导敏 感度
CS105 25Hz�20GHz天线端子交调传导敏感度
CS106 电源线尖峰信号传导敏感度
CS109 50Hz�100kHz壳体电流传导敏感度
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RS103� 测试
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RS103�要求
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IEC61000-4-x【GB/T17626.x】
项目x
内容
2 静电放电抗扰性试验
3 辐射�射频�电磁场抗扰性试验
4 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验
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GJB151A要求矩阵
水面舰艇 潜艇 陆军飞机 海军飞机 空军飞机 空间系统 陆军地面 海军地面 空军地面
CE101
A
A
A
L
CE102
A
A
A
A
A
A
A
A
A
CE106
L
L
L
L
L
L
L
L
L
CE107
S
S
S
CS101
A
A
A
A
A
A
A
A
A
CS103
S
S
S
对控制线、信号线及通信设备�
� 用共模方式�通过电容耦合夹子来施加试验电压。
对于设备的保护接地端子�
� 试验电压加在端子与参考接地之间。
试验每次至少要进行1min�而且正/负极性都属 必须。
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IEC61000-4-5�浪涌
雷击�主要模拟间接雷��例如�
� PCB的EMC设计 � 机箱屏蔽 � 电缆屏蔽、电缆滤波
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RE102�场地
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RE102� 测试
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RS103�10kHz�40GHz 电场辐射敏感度
S
S
S
S
S
S
CS104
S
S
S
S
S
S
S
S
S
要
求 CS105
S
S
S
S
S
S
S
S
S
项 CS106
S
S
S
S
S
S
S
S
S
目
适 CS109
L
用 CS114
A
A
A
A
A
A
A
A
A
性 CS115
A
A
A
A
L
L
CS116
A
A
L
A
A
A
L
A
A
RE101
A
A
A
L
RE102
A
A
A
A
A
A
A
A
A
RE103
L
L
L
L
L
L
L
L
L
RS101
A
A
A
敏感度 RE102� 10kHz�18GHz 电场辐射发射 RS103� 10kHz�40GHz 电场辐射敏感度
容向系统——电磁兼容专家�不仅仅是因为我们能实时看见电磁场
CE102� 10kHz—10MHz 电源线传导发射
目的�测量EUT从电源线辐射出来的干扰� 这种干扰会影响系统的总电源 说明�这种干扰会降低总电源的品质�从而 使平台上的电源不能满足有关标准的要求� 其高频部分由RE102限制 主要对策�
CS115�测试
激励电缆
脉冲信号 发生器
示波器 50Ω输入
LISN 注入探头 电流卡钳
电源输入
电源线
EUT
电流卡钳 注入探头
实际或模拟 负载和信号
信号线
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RE102� 10kHz�18GHz 电场辐射发射
目的�检验来自EUT及其有关电源线、电缆 的电场发射是否超过规定的要求。 说明�防止对现场的高灵敏度接收机形成干 扰�大部分调谐式接收机的灵敏度可以达到 1�V�因此这个指标十分严格。 主要对策�