电磁兼容试验与标准

第4章

电磁兼容试验与标准第4章

电磁兼容试验与标准1按照标准，进行电磁兼容测试的必要性保证电磁环境满足社会发展的需要人们比以往重视电磁辐射对人体的影响电磁频谱有限，需求日益增加为电子产品可靠的工作提供保证保证产品在规定的条件下，可以正常工作电子产品成问题铁路安全问题按照标准，进行电磁兼容测试的必要性保证电磁环境满足社会发展的2第1节电磁兼容标准分析环境中的各种电磁干扰分析设备受电磁干扰的机理编成电磁兼容标准保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境第1节电磁兼容标准分析环境中的各种电磁干扰分析设备3电磁兼容标准的内容电磁兼容标准干扰发射敏感度传导辐射传导辐射电源线信号/控制线天线端口电场磁场

电源线/信号线射频瞬态天线端口电场磁场静电放电电磁兼容标准的内容电磁兼容标准干扰发4电磁兼容标准体系

基础标准

电磁兼容标准

通用标准

产品标准被引用到被引用到电磁兼容标准体系基础标准电磁兼容标准通5标准编号的识别国家或组织制订单位标准编号IECCISPRCISPRPub.IECTC77IEC欧共体CENELECEN美国FCC

FCCPart,MIL-STD.日本VCCIVCCI中国质量技术监督局,国防部门GB-GJB-标准编号的识别国家或组织制订单位6典型电磁兼容试验项目辐射发射（电场、磁场）传导发射（骚扰电压、骚扰功率、电源谐波）辐射抗扰度（电场、磁场）静电放电（接触放电、空气放电、间接放电）传导抗扰度（射频场感应、电快速脉冲、浪涌，脉冲磁场、工频磁场、电压暂降和短时中断）典型电磁兼容试验项目辐射发射（电场、磁场）7第2节电磁骚扰发射测试测试仪器和设备测试场地测量用天线、测量接收机人工电源网络功率吸收钳电流环测试方法如何测得最大辐射如何保证测量结果的一致性第2节电磁骚扰发射测试测试仪器和设备8电磁兼容试验场地电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用标准）屏蔽暗室(半无反射室)可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响电磁兼容试验场地电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用9开阔场地要求长轴20米椭圆区内无金属物体

金属地平面短轴17.32米天线与受试件距离10米不同的天线在1~4米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在0.8米高的木桌上开阔场地要求长轴20米椭圆区内无金属物体10开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和桌子金属网地面椭圆区内没有其它物体开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和11EMC电波暗室高度扫描天线杆天线金属地板转台上的受试件EMC电波暗室高度扫描天线杆天线金属地板转台上的受试件12电磁兼容试验室的结构带风扇的通风板

主室辅助室2辅助室1可拆卸的滤波板或观察窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口结构电磁兼容试验室的结构带风扇的通风板主室辅助室13归一化场地衰减（NSA）AFT发射天线的天线系数AFB接收天线的天线系数AFTOT互阻抗修正因子（dB)Vdirect收发天线直接连接所测电压Vsite使用收发天线所测电压归一化场地衰减（NSA）AFT发射天线的天线系数14NSA的测试过程NSA的测试过程15NSA的测试过程NSA的测试过程16测量接收机测量接收机17测量接收机方框图及时域特性测量接收机方框图及时域特性18测量接收机的三大组成部分测量接收机的三大组成部分19线性放大电路

●放大

●选频---通频带线性放大电路●放大

20包络检波电路：将中频噪声电压检波成直流或缓慢变化的电流。包络检波电路：将中频噪声电压检波成直流或缓慢变化的电流。21指示电表：显示检波器解调的结果指示电表：显示检波器解调的结果22测量接收机的四大指标中频带宽（包络幅度：2AτGB；宽度：2/B）检波器充放电时间常数电表机械时间常数过载系数——测量接收机的绝对脉冲特性和相对脉冲特性测量接收机的四大指标中频带宽（包络幅度：2AτGB；宽度：223(1)脉冲强度：为某一脉冲电压对时间积分的面积(2)带宽（Bn）：低于响应曲线中点某一规定电平处，测量接收机总选择性曲线的宽度。用符号Bn表示。n表示规定电平的分贝数。例如B6表示6dB处带宽(3)脉冲带宽（Bimp）：测量接收机对规定脉冲产生响应的等值带宽。当耦合变压器处于临界状态时，Bimp=1.05B6。(4)充电时间常数（Tc）：从恒定正弦波电压加到检波级的输入端瞬间起，到检波器输出电压达到其终值的63％为止，所用的时间(5)放电时间常数（Td）：从移去加在检波级输入端的恒定正弦波电压的瞬间起，到检波器的输出电压降至其初始值的37％为止，所用的时间(6)过载系数：电路对稳态响应偏离理想线性不超过1dB时的最高电平与指示器满刻度偏转指示所对应的电平之比(1)脉冲强度：为某一脉冲电压对时间积分的面积24电磁兼容试验与标准25绝对脉冲特性输入规定的周期脉冲信号时，测量接收机的读数所应达到的规定的值绝对脉冲特性输入规定的周期脉冲信号时，测量接收机的读数所应达26相对脉冲特性输入周期脉冲信号时，脉冲的重复频率越高，读数越高，反之亦然。当读数不变时，输入脉冲信号的重复频率和幅度之间所满足的关系相对脉冲特性输入周期脉冲信号时，脉冲的重复频率越高，读数越高27电磁兼容试验与标准28测量电磁干扰的天线测量电磁干扰的天线29双锥天线双锥天线30对数周期天线对数周期天线31辐射发射测试方法距离EUT高度找最大值天线水平垂直两种极化天线1-4米扫描转台360º旋转覆盖全频段（30MHz-1000MHz）辐射发射测试方法距离32辐射发射测试测试方法EUT旋转找最大面0.8m1~4m1、3、10、30米屏蔽墙测试仪辐射发射测试测试方法EUT旋转找最大面0.8m1~4m133传导发射测试传导发射测试所用设备人工电源网络（AMN）或线性阻抗稳定网络（LISN）测量接收机测试场地-屏蔽室传导发射测试方法人工电源网络的作用和工作原理在屏蔽室内测试的原因测量的是共摸干扰还是差摸干扰频率范围的上限是30MHz传导发射测试传导发射测试所用设备34电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板35LISN的电路射频输出射频输出注意瞬态高压损坏仪器LISN的电路射频输出射频输出注意瞬态高36传导发射测试传导发射测试37传导发射测试方法频率范围150KHz-30MHz或10KHz-30MHzL和N线分别测扫描步长和时间检波方式和最大保持注意瞬态高压损坏设备人工电源网络（LISN)的作用传导发射测试方法频率范围38骚扰功率测试骚扰功率测试的必要性频率测试范围（30-300MHz）功率吸收钳结构和原理测试方法测试布置测试场地测试步骤骚扰功率测试骚扰功率测试的必要性39功率吸收钳（AbsorbingClamp）结构：1）宽带射频电流变换器；2）宽带射频功率吸收体和受试设备引线的阻抗稳定器；

3）

吸收套筒，即铁氧体环附件；功率吸收钳（AbsorbingClamp）结构：40吸收钳结构示意图吸收钳结构示意图41吸收钳实物图吸收钳实物图42电流环-电流探头电流环结构电流环原理电流环应用电流环-电流探头电流环结构43电流环结构电流环结构44测试结果测试结果45电磁兼容试验与标准46第3节抗扰度测试浪涌抗扰度快速脉冲群抗扰度静电放电抗扰度辐射抗扰度传导抗扰度抗扰度测试的目的是测试设备承受各种电磁骚扰的能力，也称为敏感度。第3节抗扰度测试浪涌抗扰度抗扰度测试的目的47抗扰度检测的基本原理抗扰度检测的基本原理48抗扰度测试中的性能判据A：EUT工作完全正常；B：EUT工作性能出现非期望的偏离，但骚扰去除后可自动恢复；C：EUT工作性能出现非期望的偏离，但骚扰去除后不能自动恢复，需人工干涉才能恢复；D：EUT彻底损坏。抗扰度测试中的性能判据A：EUT工作完全正常；49一、辐射电磁场抗扰度试验评估EUT对来自空间的辐射电磁场的抗扰度一、辐射电磁场抗扰度试验评估EUT对来自空间的辐射电磁场的抗50电磁兼容试验与标准51电磁兼容试验与标准52二、射频场感应的传导抗扰度试验频率范围：150kHz~80MHz/230MHz骚扰信号：80%调幅信号，载波电平：1V，3V，10V耦合方式：CDN直接注入/电磁注入钳二、射频场感应的传导抗扰度试验频率范围：150kHz~80M53耦合去耦网络没有插入损耗，需要的功率小耦合去耦网络没有插入损耗，需要的功率小54三、静电放电抗扰度试验模拟操作人员或物体在接触设备时的放电及物体对邻近物体的放电，以考察被测设备抵抗静电放电干扰能力。——人体放电是主要的静电放电源三、静电放电抗扰度试验模拟操作人员或物体在接触设备时的放电及55静电放电现象静电放电现象56静电放电枪产生的放电电流波形静电放电枪产生的放电电流波形57静电放电产生干扰的方式传导方式：静电放电电流直接进入设备的内部电路造成干扰辐射方式：静电放电时伴随的急剧变化的电流产生的强场在电路信号环路中感应出电压而造成干扰静电放电产生干扰的方式传导方式：静电放电电流直接进入设备的内58电磁兼容试验与标准59直接放电直接放电60间接放电间接放电61四、快速脉冲群抗扰度试验电快速脉冲群用以模拟感性负载断开时所产生的噪声用来评估电气和电子设备的供电电源端口、信号和控制端口在受到瞬变脉冲群干扰时的性能。四、快速脉冲群抗扰度试验电快速脉冲群用以模拟感性负载断开时所62电瞬变快速脉冲群的试验波形电瞬变快速脉冲群的试验波形63电瞬变快速脉冲群抗扰度试验配置电瞬变快速脉冲群抗扰度试验配置64五、浪涌抗扰度试验模拟雷击带来的干扰影响评价设备遭受电力线路和互连线路上大能量骚扰时的性能。五、浪涌抗扰度试验模拟雷击带来的干扰影响65浪涌抗扰度试验波形浪涌抗扰度试验波形66浪涌抗扰度试验配置浪涌抗扰度试验配置67第4章

电磁兼容试验与标准第4章

电磁兼容试验与标准68按照标准，进行电磁兼容测试的必要性保证电磁环境满足社会发展的需要人们比以往重视电磁辐射对人体的影响电磁频谱有限，需求日益增加为电子产品可靠的工作提供保证保证产品在规定的条件下，可以正常工作电子产品成问题铁路安全问题按照标准，进行电磁兼容测试的必要性保证电磁环境满足社会发展的69第1节电磁兼容标准分析环境中的各种电磁干扰分析设备受电磁干扰的机理编成电磁兼容标准保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境第1节电磁兼容标准分析环境中的各种电磁干扰分析设备70电磁兼容标准的内容电磁兼容标准干扰发射敏感度传导辐射传导辐射电源线信号/控制线天线端口电场磁场

电源线/信号线射频瞬态天线端口电场磁场静电放电电磁兼容标准的内容电磁兼容标准干扰发71电磁兼容标准体系

基础标准

电磁兼容标准

通用标准

产品标准被引用到被引用到电磁兼容标准体系基础标准电磁兼容标准通72标准编号的识别国家或组织制订单位标准编号IECCISPRCISPRPub.IECTC77IEC欧共体CENELECEN美国FCC

FCCPart,MIL-STD.日本VCCIVCCI中国质量技术监督局,国防部门GB-GJB-标准编号的识别国家或组织制订单位73典型电磁兼容试验项目辐射发射（电场、磁场）传导发射（骚扰电压、骚扰功率、电源谐波）辐射抗扰度（电场、磁场）静电放电（接触放电、空气放电、间接放电）传导抗扰度（射频场感应、电快速脉冲、浪涌，脉冲磁场、工频磁场、电压暂降和短时中断）典型电磁兼容试验项目辐射发射（电场、磁场）74第2节电磁骚扰发射测试测试仪器和设备测试场地测量用天线、测量接收机人工电源网络功率吸收钳电流环测试方法如何测得最大辐射如何保证测量结果的一致性第2节电磁骚扰发射测试测试仪器和设备75电磁兼容试验场地电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用标准）屏蔽暗室(半无反射室)可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响电磁兼容试验场地电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用76开阔场地要求长轴20米椭圆区内无金属物体

金属地平面短轴17.32米天线与受试件距离10米不同的天线在1~4米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在0.8米高的木桌上开阔场地要求长轴20米椭圆区内无金属物体77开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和桌子金属网地面椭圆区内没有其它物体开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和78EMC电波暗室高度扫描天线杆天线金属地板转台上的受试件EMC电波暗室高度扫描天线杆天线金属地板转台上的受试件79电磁兼容试验室的结构带风扇的通风板

主室辅助室2辅助室1可拆卸的滤波板或观察窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口结构电磁兼容试验室的结构带风扇的通风板主室辅助室80归一化场地衰减（NSA）AFT发射天线的天线系数AFB接收天线的天线系数AFTOT互阻抗修正因子（dB)Vdirect收发天线直接连接所测电压Vsite使用收发天线所测电压归一化场地衰减（NSA）AFT发射天线的天线系数81NSA的测试过程NSA的测试过程82NSA的测试过程NSA的测试过程83测量接收机测量接收机84测量接收机方框图及时域特性测量接收机方框图及时域特性85测量接收机的三大组成部分测量接收机的三大组成部分86线性放大电路

●放大

●选频---通频带线性放大电路●放大

87包络检波电路：将中频噪声电压检波成直流或缓慢变化的电流。包络检波电路：将中频噪声电压检波成直流或缓慢变化的电流。88指示电表：显示检波器解调的结果指示电表：显示检波器解调的结果89测量接收机的四大指标中频带宽（包络幅度：2AτGB；宽度：2/B）检波器充放电时间常数电表机械时间常数过载系数——测量接收机的绝对脉冲特性和相对脉冲特性测量接收机的四大指标中频带宽（包络幅度：2AτGB；宽度：290(1)脉冲强度：为某一脉冲电压对时间积分的面积(2)带宽（Bn）：低于响应曲线中点某一规定电平处，测量接收机总选择性曲线的宽度。用符号Bn表示。n表示规定电平的分贝数。例如B6表示6dB处带宽(3)脉冲带宽（Bimp）：测量接收机对规定脉冲产生响应的等值带宽。当耦合变压器处于临界状态时，Bimp=1.05B6。(4)充电时间常数（Tc）：从恒定正弦波电压加到检波级的输入端瞬间起，到检波器输出电压达到其终值的63％为止，所用的时间(5)放电时间常数（Td）：从移去加在检波级输入端的恒定正弦波电压的瞬间起，到检波器的输出电压降至其初始值的37％为止，所用的时间(6)过载系数：电路对稳态响应偏离理想线性不超过1dB时的最高电平与指示器满刻度偏转指示所对应的电平之比(1)脉冲强度：为某一脉冲电压对时间积分的面积91电磁兼容试验与标准92绝对脉冲特性输入规定的周期脉冲信号时，测量接收机的读数所应达到的规定的值绝对脉冲特性输入规定的周期脉冲信号时，测量接收机的读数所应达93相对脉冲特性输入周期脉冲信号时，脉冲的重复频率越高，读数越高，反之亦然。当读数不变时，输入脉冲信号的重复频率和幅度之间所满足的关系相对脉冲特性输入周期脉冲信号时，脉冲的重复频率越高，读数越高94电磁兼容试验与标准95测量电磁干扰的天线测量电磁干扰的天线96双锥天线双锥天线97对数周期天线对数周期天线98辐射发射测试方法距离EUT高度找最大值天线水平垂直两种极化天线1-4米扫描转台360º旋转覆盖全频段（30MHz-1000MHz）辐射发射测试方法距离99辐射发射测试测试方法EUT旋转找最大面0.8m1~4m1、3、10、30米屏蔽墙测试仪辐射发射测试测试方法EUT旋转找最大面0.8m1~4m1100传导发射测试传导发射测试所用设备人工电源网络（AMN）或线性阻抗稳定网络（LISN）测量接收机测试场地-屏蔽室传导发射测试方法人工电源网络的作用和工作原理在屏蔽室内测试的原因测量的是共摸干扰还是差摸干扰频率范围的上限是30MHz传导发射测试传导发射测试所用设备101电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板102LISN的电路射频输出射频输出注意瞬态高压损坏仪器LISN的电路射频输出射频输出注意瞬态高103传导发射测试传导发射测试104传导发射测试方法频率范围150KHz-30MHz或10KHz-30MHzL和N线分别测扫描步长和时间检波方式和最大保持注意瞬态高压损坏设备人工电源网络（LISN)的作用传导发射测试方法频率范围105骚扰功率测试骚扰功率测试的必要性频率测试范围（30-300MHz）功率吸收钳结构和原理测试方法测试布置测试场地测试步骤骚扰功率测试骚扰功率测试的必要性106功率吸收钳（AbsorbingClamp）结构：1）宽带射频电流变换器；2）宽带射频功率吸收体和受试设备引线的阻抗稳定器；

3）

吸收套筒，即铁氧体环附件；功率吸收钳（AbsorbingClamp）结构：107吸收钳结构示意图吸收钳结构示意图108吸收钳实物图吸收钳实物图109电流环-电流探头电流环结构电流环原理电流环应用电流环-电流探头电流环结构110电流环结构电流环结构111测试结果测试结果112电磁兼容试验与标准113第3节抗扰度测试浪涌抗扰度快速脉冲群抗扰度静电放电抗扰度辐射抗扰度传导抗扰度抗扰度测试的目的是测试设备承受各种电磁骚扰的能力，也称为敏感度。第3节抗扰度测试浪涌抗扰度抗扰度测试的目的114抗扰度检测的基本原理抗扰度检测的基本原理115抗扰度测试中的性能判据A：EUT工作完全正常；B：EUT工