EMC实验室培训-陈淑凤

1、我与我与EMCEMC有幸涉足有幸涉足EMCEMC领域领域, ,实实在在做了五件实实在在做了五件事。事。参加参加EMCEMC试验；试验；承担承担EMCEMC预研课题；预研课题；建设建设EMCEMC试验室；试验室；组织系统级组织系统级EMCEMC试验；试验；介入介入EMCEMC分析预测与设计。分析预测与设计。培训目的培训目的学习有关学习有关EMCEMC测试基础知识测试基础知识了解了解EMCEMC测试对试验室要求测试对试验室要求初步掌握初步掌握EMCEMC试验室设计原则试验室设计原则学会对学会对EMCEMC试验室建设和设备选择提试验室建设和设备选择提出技术要求出技术要求初步掌握建设一个初步掌握建设一

2、个EMCEMC试验室和管理试验室和管理一个试验室所需要的基本技术一个试验室所需要的基本技术对讲座题目的理解对讲座题目的理解EMCEMC实验室建设应包含以下内容：实验室建设应包含以下内容：建设一个实验室实体（场地条件）；建设一个实验室实体（场地条件）；配置相应的测试设备；配置相应的测试设备；实验室运营完成基本测试任务；实验室运营完成基本测试任务；提高实验室技术能力以更好为用户服务。提高实验室技术能力以更好为用户服务。 电磁兼容试验室建设电磁兼容试验室建设 概述（概述（1515分）分） 相关基础知识（相关基础知识（3030分）分） EMC EMC试验室（场地）建设与验收（试验室（场地）建设与验收（

3、5050分）分） EMC EMC试验室仪器配置（试验室仪器配置（4545分）分） EMC EMC试验室管理与认证（试验室管理与认证（3030分分) )概述概述EMCEMC试验技术发展阶段试验技术发展阶段EMCEMC试验技术发展前景试验技术发展前景EMCEMC试验在试验在EMCEMC学科中的重要位置学科中的重要位置EMCEMC测量误差对测量结果的影响测量误差对测量结果的影响EMCEMC测量场地条件要求测量场地条件要求EMCEMC试验技术发展阶段（试验技术发展阶段（1) 1)EMCEMC技术发展三个阶段：技术发展三个阶段：问题解决法；问题解决法；标准规范法；标准规范法；系统设计法。系统设计法。EM

4、CEMC试验室是试验室是EMCEMC试验技术发展到一定试验技术发展到一定阶段的产物阶段的产物。EMCEMC试验技术发展阶段（试验技术发展阶段（2 2）在问题解决法阶段，具体操作是在设备达在问题解决法阶段，具体操作是在设备达到电性能指标要求后，将其安装在系统中，到电性能指标要求后，将其安装在系统中，靠联机试验发现一些不兼容问题。一般经靠联机试验发现一些不兼容问题。一般经过分析，找出问题产生原因，采取措施，过分析，找出问题产生原因，采取措施，使问题得以解决，系统恢复正常工作。此使问题得以解决，系统恢复正常工作。此时测量技术多半属于时测量技术多半属于EMIEMI诊断水平。诊断水平。EMCEMC试验技

5、术发展阶段（试验技术发展阶段（3 3）通过长期工程实践，人们逐步认识到待到通过长期工程实践，人们逐步认识到待到问题暴露后再着手解决，势必带来时间上问题暴露后再着手解决，势必带来时间上的延误和经济上的损失。要使一些设备共的延误和经济上的损失。要使一些设备共存于一个有限空间，必须事先对设备进行存于一个有限空间，必须事先对设备进行某种约定，于是在大量实践中编制了各种某种约定，于是在大量实践中编制了各种EMCEMC标准。这些标准规定了各种电磁干扰标准。这些标准规定了各种电磁干扰必须控制在某些限制线内，也规定了一些必须控制在某些限制线内，也规定了一些敏感设备必须具备的抗干扰能力，同时规敏感设备必须具备的

6、抗干扰能力，同时规定了具体测试方法和测试条件定了具体测试方法和测试条件。EMCEMC试验技术发展阶段试验技术发展阶段（4 4）标准对标准对EMCEMC试验室建设提出具体要求；试验室建设提出具体要求；在标准规范阶段，工程需要建立了大量在标准规范阶段，工程需要建立了大量标准试验室，并有先进的、标准的测量标准试验室，并有先进的、标准的测量设备投入市场，人们要按设备投入市场，人们要按EMCEMC标准对所有标准对所有产品进行规范的产品进行规范的EMCEMC测试检验。测试检验。EMCEMC试验技术发展阶段（试验技术发展阶段（5 5）系统设计法主张系统设计法主张EMCEMC设计与电设计同步设计与电设计同步进

7、行，以求系统综合性能价格实现最佳。进行，以求系统综合性能价格实现最佳。在系统设计法阶段，系统工程实施规范在系统设计法阶段，系统工程实施规范的的EMCEMC管理，其中包括：管理，其中包括：人们在进行系统设计时，对自身的人们在进行系统设计时，对自身的和周围的电磁环境要进行预估；和周围的电磁环境要进行预估；选择适用的选择适用的EMCEMC标准，并能对标准进标准，并能对标准进行科学裁剪以防止欠设计和过设计；行科学裁剪以防止欠设计和过设计；对系统内的所有设备按规定标准进对系统内的所有设备按规定标准进行行EMCEMC设计和测试。设计和测试。 EMCEMC试验技术发展前景（试验技术发展前景（1 1）未来的系

8、统设计将会更新观念，具体表现：未来的系统设计将会更新观念，具体表现：不仅重视系统的硬件设计，更要关心相不仅重视系统的硬件设计，更要关心相关机构及满足系统运行条件的操作人员关机构及满足系统运行条件的操作人员等统筹考虑的战斗能力；等统筹考虑的战斗能力；不仅重视系统的功能性指标，还要重视不仅重视系统的功能性指标，还要重视电磁兼容性指标（非功能指标）；电磁兼容性指标（非功能指标）；计算系统的投入产出比；计算系统的投入产出比；未来的未来的EMCEMC测量技术必将发挥更重要的测量技术必将发挥更重要的作用。作用。 EMCEMC试验技术发展前景（试验技术发展前景（2 2）欧共体于己于欧共体于己于1989198

9、9年年5 5月颁布了月颁布了EMCEMC指令指令（89/336/EEC89/336/EEC）。）。近十年来在国际上掀起了近十年来在国际上掀起了EMCEMC法规化、法规化、EMCEMC标准国际化的新高潮。标准国际化的新高潮。我国在质量技术监督部门、出入境检验检疫我国在质量技术监督部门、出入境检验检疫部门、环境保护部门等不断推出一些部门、环境保护部门等不断推出一些EMCEMC法规法规性文件或技术规范，加强了性文件或技术规范，加强了EMCEMC管理。管理。面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，EMCEMC技术已形成一种产业，在国民经济各部技术已形成一种产业，

10、在国民经济各部门发挥着重要作用，创造着巨大经济效益和门发挥着重要作用，创造着巨大经济效益和社会效益，其重要性正在受到越来越多的关社会效益，其重要性正在受到越来越多的关注注。展望未来，电子产品直至整个系统会实展望未来，电子产品直至整个系统会实现现全方位的一体化设计；全方位的一体化设计；未来的测试技术的发展和测试对象的细未来的测试技术的发展和测试对象的细分，分，EMCEMC测试有与产品的功能测试融为测试有与产品的功能测试融为一体的趋势；一体的趋势；一种一种新的测试体系新的测试体系会逐步建立起来，到会逐步建立起来，到那时那时对产品的检验，也将是全方位、全对产品的检验，也将是全方位、全自动化的。自动化

11、的。 EMCEMC试验技术发展前景（试验技术发展前景（3 3）测量误差对测量结果的影响测量误差对测量结果的影响众所周知，不给出测量误差的测量结果是没有众所周知，不给出测量误差的测量结果是没有意义的，测量误差给出的是测量结果的可能范意义的，测量误差给出的是测量结果的可能范围，或者说表明测量结果的分散性。围，或者说表明测量结果的分散性。 因为任因为任何测量都受时间何测量都受时间, ,地点和条件多方制约。比如地点和条件多方制约。比如测量天线增益实测值是测量天线增益实测值是3.5dB3.5dB；其实真实值有；其实真实值有可能是可能是3.4-3.6dB3.4-3.6dB；也有可能是；也有可能是3.3-3

12、.7dB3.3-3.7dB。EMCEMC试验场地条件试验场地条件所有规范的所有规范的EMCEMC测量都需要严格的场地条测量都需要严格的场地条件：件：开阔场开阔场GTEMGTEM小室小室EMCEMC试验室建设试验室建设混响试验室混响试验室开阔场简介（开阔场简介（1 1）开阔试验场是电磁兼容测试中非常重要的试验开阔试验场是电磁兼容测试中非常重要的试验场地，通常作为标准测试场地。在电磁辐射干场地，通常作为标准测试场地。在电磁辐射干扰测量中，场地对测试结果的影响非常明显，扰测量中，场地对测试结果的影响非常明显，常出现在不同的测试场地用相同的仪器仪表测常出现在不同的测试场地用相同的仪器仪表测量却得到不同

13、结果量却得到不同结果, ,此时国际和国内电磁兼容此时国际和国内电磁兼容相关标准中均明确规定，不同测试场地造成的相关标准中均明确规定，不同测试场地造成的试验测试结果差异，应以开阔试验场的测试结试验测试结果差异，应以开阔试验场的测试结果为准。果为准。开阔场简介（开阔场简介（2 2）开阔试验场主要用于开阔试验场主要用于30MHz-1000MHz30MHz-1000MHz频率频率范围，在大于范围，在大于1GHz1GHz频率范围的应用及其归频率范围的应用及其归一化场地衰减理论值的计算及测试。一化场地衰减理论值的计算及测试。由于由于随着科学技术的高度发展，空间电磁环境随着科学技术的高度发展，空间电磁环境变

14、得十分恶劣，具有理论意义的工程开阔变得十分恶劣，具有理论意义的工程开阔场已不复存在。场已不复存在。GTEMGTEM小室（小室（1 1） GTEM GTEM（横电磁波）小室采用同轴及非对称矩（横电磁波）小室采用同轴及非对称矩形传输线设计原理，总体设计为尖劈形；形传输线设计原理，总体设计为尖劈形；输入端口采用输入端口采用N N型同轴接头，而后渐变至非对型同轴接头，而后渐变至非对称矩形传输以减少结构突变所引起的电波反射称矩形传输以减少结构突变所引起的电波反射; ;选取并调测了合适的角度、芯板宽度和非对称选取并调测了合适的角度、芯板宽度和非对称性；性；终端采用电阻式匹配网络与高性能吸波材料组终端采用电

15、阻式匹配网络与高性能吸波材料组合成的复合负载结构。合成的复合负载结构。GTEMGTEM小室小室(2(2）测试时域阻抗要求在放置测试时域阻抗要求在放置EUTEUT矩形传输主段处的特矩形传输主段处的特性阻抗在性阻抗在505055范围之内；范围之内；测试电压驻波比测试电压驻波比(VSWR)(VSWR)以便对输入端口参考面阻抗以便对输入端口参考面阻抗和电波反射状况进行评定；和电波反射状况进行评定；测量小室的电磁场分布，将电场探头置于不同的部测量小室的电磁场分布，将电场探头置于不同的部位，读取场强值并进行归一化数据处理；位，读取场强值并进行归一化数据处理； 小室主要用于电磁敏感度测试，也用于电磁辐射小室

16、主要用于电磁敏感度测试，也用于电磁辐射发射测试。发射测试。 混响室简介混响室简介混响室与上述实验场地相比优点是能在大体积混响室与上述实验场地相比优点是能在大体积下获得高电平、宽频带特性。下获得高电平、宽频带特性。混响室已在上个世纪混响室已在上个世纪8080年代被有关标准接受，年代被有关标准接受，例如例如IECIEC标准规定有些产品在混响室测试。标准规定有些产品在混响室测试。混响室的性能指标主要是搅拌效率和耦合衰减，混响室的性能指标主要是搅拌效率和耦合衰减，难度在于需要调整测试软件以求得场均匀性稳难度在于需要调整测试软件以求得场均匀性稳定。定。相关基础知识相关基础知识 EMCEMC试验特点试验特

17、点 EMCEMC术语术语 EMCEMC测量相关基础知识测量相关基础知识 EMCEMC测量误差分析测量误差分析 EMCEMC测量相关标准测量相关标准EMCEMC试验特点（试验特点（1 1）对于最后的成功验证，没有任何其他领域像对于最后的成功验证，没有任何其他领域像电磁兼容那样强烈地依赖于测量。电磁兼容那样强烈地依赖于测量。EMCEMC试验试验在电子工程中有着特殊地位。在电子工程中有着特殊地位。试验不单单承担对产品性能最终检验的任务，试验不单单承担对产品性能最终检验的任务，在产品研制过程中，各个阶段都需要有实验在产品研制过程中，各个阶段都需要有实验手段来检验每一个设计思想，每一项设计措手段来检验每

18、一个设计思想，每一项设计措施是否正确。试验永远伴随着产品的研制过施是否正确。试验永远伴随着产品的研制过程，直到最终达到标准。程，直到最终达到标准。 EMC EMC试验特点（试验特点（2 2）因为电磁干扰有时是随机的，多变的，电磁干因为电磁干扰有时是随机的，多变的，电磁干扰的时域波形不太规则，电磁干扰的频谱也比扰的时域波形不太规则，电磁干扰的频谱也比较复杂。较复杂。电路分析中的许多分布参数不容忽视，同时电电路分析中的许多分布参数不容忽视，同时电磁干扰与结构、工艺、布局等诸多因素相关的磁干扰与结构、工艺、布局等诸多因素相关的电磁现象。电磁现象。EMCEMC测试条件要求比较苛刻，要求专门实验室，测试

19、条件要求比较苛刻，要求专门实验室，测试设备要求稳定性好、灵敏度高、频谱宽、测试设备要求稳定性好、灵敏度高、频谱宽、动态范围大等特点。动态范围大等特点。 EMC EMC试验特点（试验特点（3 3）EMCEMC试验结果给出试验结果给出EUTEUT是否通过某是否通过某EMCEMC标准。标准。对于未达标的产品给出超标频点和超标量对于未达标的产品给出超标频点和超标量值。值。给出可能分析无意发射的类型、传播渠道给出可能分析无意发射的类型、传播渠道等有关信息。等有关信息。给出敏感设备的受影响状况。给出敏感设备的受影响状况。EMCEMC试验特点（试验特点（4 4）EMCEMC试验分类：试验分类：从目的分规范的

20、从目的分规范的EMCEMC测试和测试和EMIEMI诊断；诊断；从对象分设备、分系统试验和系统级试从对象分设备、分系统试验和系统级试验；验；从内容分屏蔽效能测试、滤波性能测试、从内容分屏蔽效能测试、滤波性能测试、接地、搭接测试、接地、搭接测试、EMIEMI、EMSEMS测试、电磁测试、电磁环境测试等等。环境测试等等。EMCEMC术语术语(1)(1) 电磁干扰测量值是指按规定测量方法测得的电磁干扰测量值是指按规定测量方法测得的电磁发射值。电磁发射值。电磁干扰限值一般由标准或专用技术文件规电磁干扰限值一般由标准或专用技术文件规定，在定，在EMCEMC标准中用限制线给出，它对应于设标准中用限制线给出，

21、它对应于设备、分系统或系统实现兼容工作条件下能够备、分系统或系统实现兼容工作条件下能够允许的电磁发射最高电平（允许值）允许的电磁发射最高电平（允许值） 。抗扰性是民用标准中对装置、设备或系统面临电抗扰性是民用标准中对装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力的描述。磁骚扰不降低运行性能的能力的描述。抗扰性电平是指将一个给定的电磁骚扰施加于某抗扰性电平是指将一个给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作，并保持一装置、设备或系统而其仍能正常工作，并保持所需性能等级时施加的最大骚扰电平。所需性能等级时施加的最大骚扰电平。抗扰性限值是指抗扰性限值是指EMCEMC标准或专用技术条件

22、中规定的标准或专用技术条件中规定的最小抗扰性电平。最小抗扰性电平。EMCEMC术语术语(2)(2)EMCEMC术语术语(3)(3)敏感度是军用标准中用来衡量装置、设备或系敏感度是军用标准中用来衡量装置、设备或系统在存在电磁干扰的情况下不能避免性能降低统在存在电磁干扰的情况下不能避免性能降低的能力。的能力。敏感度阈值是军用标准中设备、分系统或系统敏感度阈值是军用标准中设备、分系统或系统呈现最小可辨别的不希望有的响应的信号电平，呈现最小可辨别的不希望有的响应的信号电平，也称敏感度门限。也称敏感度门限。不希望有的电平响应是指对标准参考输出的偏不希望有的电平响应是指对标准参考输出的偏离值超出设备技术要

23、求中规定容差的一种响应。离值超出设备技术要求中规定容差的一种响应。EMCEMC术语术语(4)(4) 故障响应电平是指对标准参考输出的偏离故障响应电平是指对标准参考输出的偏离值会引起设备值会引起设备EMCEMC故障的一种响应。故障的一种响应。辐射敏感度是对造成设备、分系统或系统辐射敏感度是对造成设备、分系统或系统降级的辐射干扰场的度量。降级的辐射干扰场的度量。传导敏感度是对在电源、控制或信号线上传导敏感度是对在电源、控制或信号线上的干扰电流或电压的度量。的干扰电流或电压的度量。EMCEMC术语术语(5)(5)电磁兼容性是指设备、分系统或系统在其电电磁兼容性是指设备、分系统或系统在其电磁环境中能正

24、常工作，并且不对该环境中任磁环境中能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰。何事物构成不能承受的电磁干扰。电磁环境实际上包括空间、时间和频谱三个电磁环境实际上包括空间、时间和频谱三个要素。要素。EMCEMC术语术语(6)(6) 降级是指在做降级是指在做EMCEMC测试时设备、分系统或系统测试时设备、分系统或系统的工作性能偏离预期的指标，使工作性能出的工作性能偏离预期的指标，使工作性能出现不希望有的偏差。现不希望有的偏差。性能判据是指在作性能判据是指在作EMCEMC测试之前应该在技术文测试之前应该在技术文件中标明用来判断件中标明用来判断EMCEMC测试结果是否达标的被测试结果是

25、否达标的被测设备、分系统或系统的性能指标。测设备、分系统或系统的性能指标。EMCEMC术语（术语（7 7） 工作性能阈值是用来描述设备、分系统或工作性能阈值是用来描述设备、分系统或系统某一技术性能特征实现或失效的界限，系统某一技术性能特征实现或失效的界限，理论上是一个特定常数，而实际上工作性理论上是一个特定常数，而实际上工作性能阈值通常是一个数据区；对于一个具体能阈值通常是一个数据区；对于一个具体被测系统来说，工作性能阈值的表述应该被测系统来说，工作性能阈值的表述应该是明确的；高于这个区域上限，被测系统是明确的；高于这个区域上限，被测系统能正常工作；低于这个区域下限，则被测能正常工作；低于这个

26、区域下限，则被测系统成为不可接受状态；上、下限中间区系统成为不可接受状态；上、下限中间区域是个逐渐过渡区称临界区域是个逐渐过渡区称临界区。EMCEMC术语术语(8)(8) 电磁兼容裕量的设计值或称理论值是指设电磁兼容裕量的设计值或称理论值是指设备、分系统或系统的抗扰性限值与发射限备、分系统或系统的抗扰性限值与发射限值之间的差值。值之间的差值。工程上的电磁兼容裕量是指设备、分系统工程上的电磁兼容裕量是指设备、分系统或系统的实测电磁敏感度阈值和电磁干扰或系统的实测电磁敏感度阈值和电磁干扰发射的测量值之差，也称作电磁干扰安全发射的测量值之差，也称作电磁干扰安全裕量。裕量。电磁发射、敏感度裕量示意图电

27、磁发射、敏感度裕量示意图EMCEMC测量基础知识测量基础知识(1)(1)电磁环境电平：在规定的试验场地和时间电磁环境电平：在规定的试验场地和时间内，当试验样品尚未通电，已存在的辐射内，当试验样品尚未通电，已存在的辐射及传导的信号和噪声电平。及传导的信号和噪声电平。某试验室传导电磁环境电平某试验室传导电磁环境电平某试验室辐射电磁环境电平某试验室辐射电磁环境电平EMCEMC测量基础知识（测量基础知识（2 2）电磁干扰幅度测量值单位：电磁干扰幅电磁干扰幅度测量值单位：电磁干扰幅度可用功率表述，也可用干扰电压表示。度可用功率表述，也可用干扰电压表示。前者通常用前者通常用dBmdBm表示，后者用表示，后

28、者用dBVdBV表示。表示。一般以一般以0dBm(1mw)0dBm(1mw)作为基准参考电平，在作为基准参考电平，在遇到与测试带宽相关的干扰测量中，用遇到与测试带宽相关的干扰测量中，用干扰电压表示更合适，一般以干扰电压表示更合适，一般以0dBV(1V)0dBV(1V)作为电压基准参考电平。作为电压基准参考电平。EMCEMC测量基础知识（测量基础知识（3 3）干扰功率与干扰电压间的单位转换关系，在干扰功率与干扰电压间的单位转换关系，在50 50 欧姆系统中欧姆系统中0 dBm0 dBm相当于相当于107dBV107dBV。在用电流钳作传导发射测量时，测量结果用干在用电流钳作传导发射测量时，测量结

29、果用干扰电流表示，测量单位为扰电流表示，测量单位为dBAdBA。在规定条件下，测得给定位置上的电磁干扰产在规定条件下，测得给定位置上的电磁干扰产生的场强，电场强度用生的场强，电场强度用dBV/mdBV/m表示，磁场强表示，磁场强度用度用dBA/mdBA/m表示。表示。EMCEMC测试误差分析测试误差分析测量误差基本概念测量误差基本概念测量误差评估测量误差评估EMCEMC测量误差来源测量误差来源减少测量误差的措施减少测量误差的措施测量误差基本概念测量误差基本概念(1)(1)真值：被测对象量值的真实大小。真值：被测对象量值的真实大小。测量误差：受测量条件限制，测量结果与真测量误差：受测量条件限制，

30、测量结果与真值间有所差别，测量误差描述测量结果与真值间有所差别，测量误差描述测量结果与真值之差。测量误差可以分类如下：系统误差，值之差。测量误差可以分类如下：系统误差，随机误差。随机误差。测量误差基本概念测量误差基本概念(2)(2) 测量结果可能存在随机误差、系统误差和差测量结果可能存在随机误差、系统误差和差错。错。 首先要学会排除差错，依据物理概念及工程首先要学会排除差错，依据物理概念及工程经验。通常检查经验。通常检查EUTEUT连接技术状态，检查测量连接技术状态，检查测量设备及辅助设备的技术状态，检查测量过程中设备及辅助设备的技术状态，检查测量过程中环境变化情况等等，判断出现差错原因。环境

31、变化情况等等，判断出现差错原因。 自动测量系统一般有能力消除系统误差，关自动测量系统一般有能力消除系统误差，关键要讨论随机误差。键要讨论随机误差。测量误差基本概念测量误差基本概念(3)(3)系统误差描述的是在同一条件下，多次测量，系统误差描述的是在同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时按照某种确定规律而变化的误差。时按照某种确定规律而变化的误差。随机误差描述的是同一条件下，多次测量，误随机误差描述的是同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。差。正确度：表述测量结

32、果中系统误差大小的程正确度：表述测量结果中系统误差大小的程度。度。精度：表述测量结果中随机误差大小的程度。精度：表述测量结果中随机误差大小的程度。测量准确度：表述测量结果与真值之间的接测量准确度：表述测量结果与真值之间的接近程度，当正确度和精度均高，则称为测量近程度，当正确度和精度均高，则称为测量的准确度高。的准确度高。测量误差基本概念测量误差基本概念(4)(4)实验标准偏差：对同一被测量作实验标准偏差：对同一被测量作N N次测量，次测量，表征测量结果分散性的量。表征测量结果分散性的量。不确定度是测量结果带有的参数，用以表征不确定度是测量结果带有的参数，用以表征合理赋予被测量值的分散性。合理赋

33、予被测量值的分散性。标准不确定度：以标准差表示的测量不确定标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度。度。测量误差基本概念测量误差基本概念(5)(5)测量误差基本概念测量误差基本概念(6)(6) 合成标准不确定度定义：合成标准不确定度定义： 当测量结果包含有若干个独立的不确定当测量结果包含有若干个独立的不确定度分量时，合成标准不确定度为单个标准度分量时，合成标准不确定度为单个标准不确定度平方和的根。不确定度平方和的根。2)(icuyu测量误差基本概念测量误差基本概念(7)(7)确定测量结果区间的量，被测量值以较高的确定测量结果区间的量，被测量值以较高的置信概率落在此区间。扩展不确定度是在合置信概

34、率落在此区间。扩展不确定度是在合成标准不确定度成标准不确定度u uc c(y)(y)确定后，乘以一个包含确定后，乘以一个包含因子因子k k得到的。得到的。测量误差基本概念测量误差基本概念(8)(8)；均方根误差测量次数；测量值的算术平均数；时信概率为不特别注明时一般用置包含因子1)(n12k0.95, 21nxxxnxxkkxxixxniiixi关于关于EMCEMC测量结果的研究分析表明相同条件多次测量结果的研究分析表明相同条件多次测量结果用下式表示：测量结果用下式表示：-x1x1)(X正态分布图正态分布图dtexxt2221)(95. 002|1111xyPxyxPxyP975. 0475.

35、 05 . 000)(475. 001111xyPyPxyPxxyP查表得 x1=1.96正态分布正态分布测量误差基本概念测量误差基本概念(9)(9)系统不确定度的合成当系统中组成部分的系统不确定度的合成当系统中组成部分的不确定度已知的情况下，系统不确定度可不确定度已知的情况下，系统不确定度可以表述为：以表述为：niiixuxfyu122)()()(测量误差基本概念测量误差基本概念(10)(10) 系统扩展不确定度可以表述为：系统扩展不确定度可以表述为：niiiiykxuxfkU122)()(测量误差标准测量误差标准GJB2715GJB2715和和GJB3796GJB3796关于测量误差或测量

36、准确度的关于测量误差或测量准确度的有标准描述。使用不确定度表述测量结果的质量有标准描述。使用不确定度表述测量结果的质量或准确度。或准确度。由于不确定度是由随机影响和对系统不完善带来由于不确定度是由随机影响和对系统不完善带来的，标准规定有两种评定办法，分为的，标准规定有两种评定办法，分为A A类和类和B B类。类。A A类估算对多次测量而言，用统计方法得到类估算对多次测量而言，用统计方法得到A A类标类标准不确定度。准不确定度。B B类估算方法用不同于类估算方法用不同于A A类的其它方类的其它方法，它包括系统影响引起的不确定度。法，它包括系统影响引起的不确定度。电磁兼容测量误差要求电磁兼容测量误

37、差要求标准标准GJB152AGJB152A明确电磁发射测量误差控制明确电磁发射测量误差控制在士在士3dB;3dB;距离：士距离：士5%5%幅度幅度, ,测量接收机：测量接收机：2dB2dB传感器传感器, ,电缆等附件：电缆等附件：1dB1dB时间时间( (波形波形) )：5%5%EMCEMC测量误差来源（测量误差来源（1 1） 电磁发射测量特点是属弱信号、频带宽，与电磁发射测量特点是属弱信号、频带宽，与环境条件依赖性强。可以说没有一个领域象电环境条件依赖性强。可以说没有一个领域象电磁领域这样强烈地依赖于测量，也可以没有一磁领域这样强烈地依赖于测量，也可以没有一个测量领域像电磁兼容测量这样强烈地

38、依赖于个测量领域像电磁兼容测量这样强烈地依赖于测量条件。测量条件。EMCEMC测量误差来源（测量误差来源（2 2） 电磁兼容测量误差主要来源于测量仪器、电磁兼容测量误差主要来源于测量仪器、测量方法及试验室条件。对电磁发射测测量方法及试验室条件。对电磁发射测量仪器设备引起的误差基本上可以控制量仪器设备引起的误差基本上可以控制在在3.33.3节中标准给出的误差之内节中标准给出的误差之内。举例：举例：天线系统校准不确定度为天线系统校准不确定度为1.5dB(1.5dB(含远近场含远近场) )实验配置包括实验配置包括EUTEUT的布局，连线状况以及被的布局，连线状况以及被测面的选择等电磁环境电平满足低于

39、限制线测面的选择等电磁环境电平满足低于限制线6dB6dB时引起测量误差时引起测量误差1 dB1 dB。EMCEMC测量误差来源（测量误差来源（3 3）对电磁敏感度测量主要取决于模拟干扰场强度，对电磁敏感度测量主要取决于模拟干扰场强度，特别是特别是EUTEUT敏感度值测量误差主要来源于信号敏感度值测量误差主要来源于信号源、功率放大器、场强探头、场强计、功率计源、功率放大器、场强探头、场强计、功率计等仪器设备，也与等仪器设备，也与EUTEUT的布局及实验的的布局及实验的 场均场均匀度等各项技术指标相关。匀度等各项技术指标相关。EMCEMC测量误差来源（测量误差来源（4 4）对选定标准的选择项目进行

40、实验室比对对于评对选定标准的选择项目进行实验室比对对于评定参试试验室的技术能力，探讨测量方法对准定参试试验室的技术能力，探讨测量方法对准确度影响有重要意义。确度影响有重要意义。定期测试实验室的背景噪声并记录，为试验室定期测试实验室的背景噪声并记录，为试验室性能检测提供数据依据。性能检测提供数据依据。测试试验室的谐振频率并记录在案，对测量结测试试验室的谐振频率并记录在案，对测量结果进行误差分析时参考果进行误差分析时参考。减小测量误差的措施（减小测量误差的措施（1 1）对试验室仪器设备作定期校准（单台仪器校准对试验室仪器设备作定期校准（单台仪器校准和系统校准）和系统校准）, ,及时更换测量软件中的

41、校准数据，及时更换测量软件中的校准数据，可以减少测量仪器引入的误差。可以减少测量仪器引入的误差。提高测试人员的技术水平，加强测试人员的职提高测试人员的技术水平，加强测试人员的职业修养对提高实验室的置信度也是至关重要的。业修养对提高实验室的置信度也是至关重要的。减小测量误差的措施（减小测量误差的措施（2 2）EMCEMC测量标准（测量标准（1) 1)二战以后，美国军方最早开始编写有关二战以后，美国军方最早开始编写有关EMCEMC文文件，制订统一管理规范，逐步升级为标准。件，制订统一管理规范，逐步升级为标准。MIL-STD-285MIL-STD-285公布于公布于19561956年年6 6月，其内

42、容关于月，其内容关于100kHz10GHz100kHz10GHz电磁屏蔽室衰减特性测量方法。电磁屏蔽室衰减特性测量方法。19671967年正式发布美军标年正式发布美军标461A461A，经过实践，经过实践461A461A标标准有个修改完善的演变过程。（准有个修改完善的演变过程。（461B461B、461C461C、461D461D、461E461E）所有电磁兼容标准中，测量标准标准占相当比所有电磁兼容标准中，测量标准标准占相当比重。重。EMCEMC测量标准（测量标准（2 2）制定制定EMCEMC标准是为了统一协调电子系统、分系标准是为了统一协调电子系统、分系统和设备的各种技术状态。统和设备的各

43、种技术状态。EMCEMC标准是人们在标准是人们在EMCEMC工程实践活动中的经验工程实践活动中的经验总结，它是科学的、合理的、实用的。总结，它是科学的、合理的、实用的。在应用工程研制、生产和使用过程中，在应用工程研制、生产和使用过程中，EMCEMC标标准是准是EMCEMC设计的准绳，设计的准绳，EMCEMC管理的指南，管理的指南，EMCEMC测量的依据，检验产品是否合格的准绳。测量的依据，检验产品是否合格的准绳。 EMCEMC测量标准（测量标准（3 3）执行标准可以减少设计、试验和管理中的重执行标准可以减少设计、试验和管理中的重复工作，收到提高经济效益的效果。复工作，收到提高经济效益的效果。标

44、准权威性，标准权威性，EMCEMC标准有法律效力。标准有法律效力。标准可裁剪性标准可裁剪性, ,考虑系统的具体要求，附加考虑系统的具体要求，附加专业技术条件，对标准进行适当剪裁。专业技术条件，对标准进行适当剪裁。随着科学技术迅猛发展，与国际接轨，向国随着科学技术迅猛发展，与国际接轨，向国际标准靠拢已是大势所趋。际标准靠拢已是大势所趋。EMCEMC试验室（场地）建设与验试验室（场地）建设与验收收 EMCEMC试验室试验室技术要求；技术要求；实验室屏蔽效能、规一化场地衰减、场均匀度实验室屏蔽效能、规一化场地衰减、场均匀度的物理含义以及定量要求；的物理含义以及定量要求；实验室屏蔽效能、规一化场地衰减

45、、场均匀度实验室屏蔽效能、规一化场地衰减、场均匀度的测试；的测试； EMCEMC试验室验收与评估。试验室验收与评估。EMCEMC试验室试验室技术要求技术要求(1)(1) 试验室规划应遵循用户需求分析，测试设试验室规划应遵循用户需求分析，测试设备选型，屏蔽暗室设计，土建设计。备选型，屏蔽暗室设计，土建设计。试验室施工应遵循土建，屏蔽暗室建设，试验室施工应遵循土建，屏蔽暗室建设，试验室用接口板设计，测试设备安装，试试验室用接口板设计，测试设备安装，试验室试运行程序进行。验室试运行程序进行。试验室主要电性能指标：试验室主要电性能指标：接地接地电阻，绝缘电阻，绝缘电阻，电阻，滤波器漏电流滤波器漏电流，

46、屏蔽效能，规一化，屏蔽效能，规一化场地衰减，场均匀度。场地衰减，场均匀度。EMCEMC试验室试验室技术要求技术要求（2 2）用户需要了解建设用户需要了解建设EMCEMC实验室的有关技术内实验室的有关技术内容，如屏蔽、吸波性能设计，电源滤波器容，如屏蔽、吸波性能设计，电源滤波器选型，选型，供电供电、通风、通风、消防消防、取暖及、取暖及空调空调系系统设计以及实验室验收测试方法等。统设计以及实验室验收测试方法等。试验室用接口板设计：试验室用接口板设计：用户接口板设计；用户接口板设计；信号接口板设计。信号接口板设计。EMCEMC试验室试验室技术要求技术要求（3 3）试验室验收应具备以下知识：试验室接地

47、试验室验收应具备以下知识：试验室接地电阻的物理含义以及定量要求；影响试验电阻的物理含义以及定量要求；影响试验室屏蔽效能的主要因素，它的物理含义以室屏蔽效能的主要因素，它的物理含义以及定量要求；试验室规一化场地衰减对及定量要求；试验室规一化场地衰减对EMCEMC指标的影响，它的物理含义以及定量要求；指标的影响，它的物理含义以及定量要求；试验室场均匀度对试验室场均匀度对EMCEMC指标的影响，它的物指标的影响，它的物理含义以及定量要求。理含义以及定量要求。屏蔽效能要求（屏蔽效能要求（1 1） 14100KHz 14100KHz 优于优于80dB (70dB)80dB (70dB) 0.11MHz

48、0.11MHz 优于优于100dB (90dB)100dB (90dB) 301000MHz 301000MHz 优于优于110dB (90dB)110dB (90dB) 110GHz 110GHz 优于优于100dB (80dB)100dB (80dB) 1018GHz 1018GHz 优于优于85dB (80dB)85dB (80dB)屏蔽效能要求屏蔽效能要求(2(2）影响屏蔽效能的主要因素：影响屏蔽效能的主要因素：屏蔽材料选择，屏蔽板材接缝的工艺设计与屏蔽材料选择，屏蔽板材接缝的工艺设计与施工；施工；屏蔽门的设计与施工；屏蔽门的设计与施工； 通风波导窗设计与施工；通风波导窗设计与施工；设

49、备接口板的设计与施工；设备接口板的设计与施工；用户接口板的设计与施工。用户接口板的设计与施工。屏蔽效能要求屏蔽效能要求(3(3）影响屏蔽效能的主要因素还有：影响屏蔽效能的主要因素还有：电源滤波器的选择与安装；电源滤波器的选择与安装；监控设备进线的设计与施工；监控设备进线的设计与施工；电话进线设计与施工；电话进线设计与施工；转台接口的设计与施工；转台接口的设计与施工；空调接口的设计与施工。空调接口的设计与施工。 归一化场地衰减要求（归一化场地衰减要求（1 1）归一化场地衰减，英文归一化场地衰减，英文Normalized Site Normalized Site Attenuation Atten

50、uation ，缩写字母，缩写字母(NSA)(NSA)，在国际无，在国际无线电干扰特别委员会（线电干扰特别委员会（CISPRCISPR）No.16No.16标准标准中是用来评定金属接地平板试验场的质量，中是用来评定金属接地平板试验场的质量，亦即亦即NSANSA是衡量开阔试验场能否作为合格场是衡量开阔试验场能否作为合格场地进行地进行 EMCEMC测试的关键技术指标，五面铺测试的关键技术指标，五面铺设吸波材料地面金属材料的试验室性能，设吸波材料地面金属材料的试验室性能，可借用它描述。可借用它描述。归一化场地衰减要求（归一化场地衰减要求（2 2）美国国家标准美国国家标准ANSI C63.4ANSI

51、C63.419921992和和CISPR22CISPR2219971997对屏蔽暗室中对屏蔽暗室中NSANSA的定义作了如下说明：的定义作了如下说明：NSANSA用来评定金属接地平板试验场的质量；用来评定金属接地平板试验场的质量；NSANSA用来衡量开阔试验场能否作为合格场地用来衡量开阔试验场能否作为合格场地进行电磁兼容测量的关键技术指标。进行电磁兼容测量的关键技术指标。归一化场地衰减要求（归一化场地衰减要求（3 3）屏蔽暗室的归一化场地衰减的物理意义：屏蔽暗室的归一化场地衰减的物理意义：两副天线（分别平行和垂直）放置地面两副天线（分别平行和垂直）放置地面一定距离，发射天线源电压（用一定距离，

52、发射天线源电压（用dBdB表示）表示）与接收天线端电压（用与接收天线端电压（用dBdB表示）之差，表示）之差，称该天线测试场地的场地衰减；称该天线测试场地的场地衰减；归一化场地衰减是用场地衰减减去收发归一化场地衰减是用场地衰减减去收发天线的天线系数，所得结果称该天线测天线的天线系数，所得结果称该天线测试场地的归一化场地衰减。试场地的归一化场地衰减。归一化场地衰减要求（归一化场地衰减要求（4 4）理想开阔场地是指在自由空间放置一个平直的理想开阔场地是指在自由空间放置一个平直的无限延伸的金属导电平面所形成的空间。无限延伸的金属导电平面所形成的空间。理想开阔场地的归一化场地衰减可以用公式计理想开阔场

53、地的归一化场地衰减可以用公式计算；算；屏蔽暗室的归一化场地衰减用来表示屏蔽暗室屏蔽暗室的归一化场地衰减用来表示屏蔽暗室模拟开阔试验场的相似程度。模拟开阔试验场的相似程度。归一化场地衰减要求（归一化场地衰减要求（5 5）屏蔽暗室的场地衰减与场地地面材料、平坦屏蔽暗室的场地衰减与场地地面材料、平坦度、结构、布局相关；与收发天线距离、高度、结构、布局相关；与收发天线距离、高度相关；与收发天线性能相关。度相关；与收发天线性能相关。屏蔽暗室的归一化场地衰减与场地地面材料、屏蔽暗室的归一化场地衰减与场地地面材料、平坦度、结构、布局有关；与收发天线距离、平坦度、结构、布局有关；与收发天线距离、高度无关与收发

54、天线性能无关。高度无关与收发天线性能无关。归一化场地衰减归一化场地衰减测试测试（6 6）EMCEMC试验室指标要求试验室指标要求在在3 3米测试距离，静区为直米测试距离，静区为直径径2 2米（米（30MHz18GHz)30MHz18GHz)，在，在5 5米测试距离，静区米测试距离，静区为直径为直径3 3米（米（30MHz18GHz)30MHz18GHz)规一化场地衰减满规一化场地衰减满足足4dB4dB准则。准则。所谓所谓4dB4dB准则是指全部测量结果与基准数据相准则是指全部测量结果与基准数据相比较，如果偏差值不超过士比较，如果偏差值不超过士4dB4dB。基准数据为开阔场测试数据或计算数据，计

55、算基准数据为开阔场测试数据或计算数据，计算数据根据规定的宽带天线和标准推荐的试验室数据根据规定的宽带天线和标准推荐的试验室尺寸得来。尺寸得来。场均匀性要求场均匀性要求按按IEC61000-4-3“IEC61000-4-3“射频电磁场辐射抗扰度试射频电磁场辐射抗扰度试验验”标准要求，在进行电磁辐射敏感度测量标准要求，在进行电磁辐射敏感度测量时，为保证试验结果的有效性，要求发射天时，为保证试验结果的有效性，要求发射天线在屏蔽暗室中线在屏蔽暗室中EUTEUT周围产生一个规定的充周围产生一个规定的充分均匀场强分均匀场强( (如如1V/m20V/m1V/m20V/m或更高或更高) )。屏蔽暗室场均匀性性

56、能指标是在屏蔽暗室场均匀性性能指标是在80MHz18GHz80MHz18GHz范围内满足范围内满足6dB6dB准则。准则。 EMC EMC试验室验收与评估试验室验收与评估工程实施中要重视技术监理作用，试验室验工程实施中要重视技术监理作用，试验室验收重点应考查安全性和具体技术指标的落实收重点应考查安全性和具体技术指标的落实情况。情况。重视接地、滤波特性的检查。重视接地、滤波特性的检查。加强对屏蔽效能、加强对屏蔽效能、归一化归一化场地衰减、场均场地衰减、场均匀度性能指标的测试验收。匀度性能指标的测试验收。电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器(1)(1)EMIEMI滤波器使用功能与一般滤波器有差异，滤波器使

57、用功能与一般滤波器有差异，EMIEMI滤波器测量应注意以下几点：滤波器测量应注意以下几点：（1 1）注意安全性能参数如漏电流、试验电）注意安全性能参数如漏电流、试验电压、绝缘电阻和放电电阻等的测量；压、绝缘电阻和放电电阻等的测量；（2 2）在电流加载情况下测量插入损耗特性，）在电流加载情况下测量插入损耗特性，因为这样才能真正反映因为这样才能真正反映EMIEMI滤波器的真实性滤波器的真实性能；能；电磁干扰滤波器（电磁干扰滤波器（2 2）(3)(3)因插入损耗特性与滤波器端接源阻抗和因插入损耗特性与滤波器端接源阻抗和负载阻抗相关，检测时按规定标准设置；负载阻抗相关，检测时按规定标准设置；（4 4）

58、电源滤波器漏电流是电源）电源滤波器漏电流是电源EMIEMI滤波器的滤波器的一个重要安全性能参数。由于漏电流的大小一个重要安全性能参数。由于漏电流的大小涉及到人身安全，各国有关安全标准有严格涉及到人身安全，各国有关安全标准有严格规定。漏电流的安全值与滤波器的额定电压规定。漏电流的安全值与滤波器的额定电压相关，一般在相关，一般在0.55mA0.55mA范围内。范围内。屏蔽效能测试（屏蔽效能测试（1 1）屏蔽效能是指模拟干扰源置于屏蔽体外时，屏蔽屏蔽效能是指模拟干扰源置于屏蔽体外时，屏蔽体安放前后的电场强度（或磁场强度）的比值，体安放前后的电场强度（或磁场强度）的比值，用公式表示为：用公式表示为：

59、（3-13-1）式中式中 E E0 0一无屏蔽体情况下的模拟电场强度一无屏蔽体情况下的模拟电场强度 E E1 1 一屏蔽体内的电场强度一屏蔽体内的电场强度 H H0 0 一无屏蔽体情况下的模拟磁场强度一无屏蔽体情况下的模拟磁场强度 H H1 1一屏蔽体内的磁场强度。一屏蔽体内的磁场强度。1010HHEESE测试室是个矩形波导谐振腔测试室是个矩形波导谐振腔, ,屏蔽室谐振频屏蔽室谐振频率可以用下式计算率可以用下式计算: : 222021hnwmlpf屏蔽效能测试（屏蔽效能测试（2 2） 式中式中f f0 0振频率，振频率，HzHz； 空 气 介 质 磁 导 率 ， 一 般 按 空 气 介 质 磁

60、 导 率 ， 一 般 按 0 0=4=41010-7-7H/mH/m； 介电常数，一般按介电常数，一般按8.858.851010-12-12F/mF/m考虑；考虑； l l、w w、h h测试室的长、宽、高，测试室的长、宽、高，m m； p p、m m、n n与波导激励模的阶数相关，与波导激励模的阶数相关，一般取一般取0 09 9，波导激励模存在的条件是，波导激励模存在的条件是p p、m m、n n最多只能一个为零。最多只能一个为零。 屏蔽效能测试（屏蔽效能测试（3 3）屏蔽效能测试（屏蔽效能测试（4 4）检漏法是工程进行过程中常用的简单易行的检漏法是工程进行过程中常用的简单易行的方法，一般在