電磁兼容性測試方法.pdf

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1、..電磁兼容性測試方法各式各樣整合系統(tǒng)設(shè)備帶給人類生活無限方便利益,卻也造成復(fù)雜電磁噪聲環(huán)境。四十年前歐體IEC/CISPR等委員會之電磁兼容性(ElectroMagneticCompatibility,EMC)研究小組有鑒于此電磁噪聲環(huán)境趨勢，發(fā)出89/336/EECEMC指令(及后續(xù)修訂版92/31/EEC，93/68/EEC)，說明電子電機設(shè)備相關(guān)產(chǎn)品必須符合輻射干擾與傳導(dǎo)干擾發(fā)射規(guī)格外，同時陸續(xù)增訂輻射耐受性與傳導(dǎo)耐受性規(guī)格，要求1996年元旦起強制實施，國內(nèi)各類電子電機產(chǎn)品廠商為強化所生產(chǎn)產(chǎn)品符合內(nèi)外銷相關(guān)EMC指令，促使EMC測試場地快速成長，較大規(guī)

2、模之信息廠都趨向自行籌建EMI(ElectroMagneticInterference)除錯場地，加速產(chǎn)品EMC設(shè)計達到外銷各國相關(guān)EMC需求。然而為了驗證電子電機設(shè)備電磁兼容性設(shè)計是否良好，就必須在研發(fā)之整個過程中，對各種電磁干擾源之發(fā)射噪聲、傳輸特性及受干擾設(shè)備能否負荷耐受性測試，驗證設(shè)備是否符合相關(guān)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；找出設(shè)備設(shè)計及生產(chǎn)過程中，在電磁兼容性方面之盲點。在客戶安裝和使用設(shè)備時，提供了既真實又有效之?dāng)?shù)據(jù)，因此，電磁兼容性測試是電磁兼容性設(shè)計所不可或缺之重要環(huán)節(jié)。本文將針對EMC測試最新之軍規(guī)、商規(guī)、車輛規(guī)范等作一比較分析測試方法差異及相關(guān)經(jīng)驗

3、。表一.常見美軍軍規(guī),歐美商規(guī)及車輛用電磁干擾(EMI)測試項目摘要比較;...表二.常見美軍軍規(guī),歐美商規(guī)及車輛用磁用耐受性(EMS)測試項目摘要比較;...電磁兼容性測試范圍與所采用之標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范依據(jù)相應(yīng)之電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，電磁干擾(EMI)及電磁耐受性測試(EMS)在不同頻率范圍內(nèi)，采用不同之方式進行?；谌我怆娮与姍C設(shè)備既可能是一個干擾源，也可能是被干擾者。因而，電磁兼容性測試包含電磁干擾測試(EMI)及電磁耐受性測試(EMS)。由于電磁兼容性測試種類太多，實在無法逐一詳細說明，本文就表１及表２摘要列舉了幾個典型EMC測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(含常見美軍軍規(guī)、歐

4、美商規(guī)及車輛用EMC標(biāo)準(zhǔn))，在不同頻率范圍中之測試項目，從軍規(guī)EMC標(biāo)準(zhǔn)之;...演變，就可觀察到歐美商規(guī)EMC標(biāo)準(zhǔn)之趨勢。近年來，車輛工業(yè)界面對二十一世紀(jì)車輛設(shè)計新穎要求，紛紛成立車輛研發(fā)中心，由于國內(nèi)主要汽車制造廠均需符合相關(guān)車輛用EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此更需了解比較車輛EMC設(shè)計與測試驗證之方法。此二表中CE表示可以傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)，CS表示傳導(dǎo)耐受性(Conductedusceptibility)，RE表示輻射發(fā)射(RadiatedEmission)，RS表示輻射耐受性(RadiatedSusceptibility)。一般電磁

5、干擾(EMI，包括CE及RE)測試主要內(nèi)容有︰電子電機產(chǎn)品和設(shè)備在各種電磁噪聲環(huán)境中之傳導(dǎo)干擾和輻射干擾發(fā)射量之測試(例如電子電機設(shè)備之交換式電源之脈沖干擾和連續(xù)干擾)及各種訊號傳輸時，干擾傳遞特性之測試(例如如各種傳輸線之傳輸特性和屏蔽效果)。而電磁耐受性(EMS，包括CS及RS)測試主要內(nèi)容則有︰1.對電場、磁場之輻射耐受性測試2.對電源線、控制線、訊號線、地線等注入干擾之傳導(dǎo)耐受性測試3.對靜電放電和各種瞬時電磁波(突波或電性快速瞬時)之耐受性測試EMC測試場地之一般要求︰如何有效地量測出實際待測產(chǎn)品設(shè)備溢出之噪聲，與產(chǎn)生類似EMI之干擾源，用來驗證待測產(chǎn)

6、品設(shè)備之電磁耐受性，都是EMC工程人員所必須掌握。因此，為了仿真復(fù)雜電磁噪聲環(huán)境及保證EMC測試結(jié)果之重復(fù)性、準(zhǔn)確性和可靠性，EMC測試對環(huán)境有較高之需求，測試場地可分為隔離室(包含TEM/GTEMCell等積向電磁波EMC測試室)、電波暗室和室外開放測試區(qū)之場地(openAreaTestSite，OATS)等。這些EMC測試場地之功能、建材和限制條件簡述如下︰就隔離室而言，隔離室之作法一方面是對外來電子電機干擾加以屏蔽，從而保證室內(nèi)電磁噪聲環(huán)境滿足要求，另一方面是對內(nèi)部如天線等發(fā)射源進行屏蔽而不對外界造成干擾。MIL-STD-461及其它相關(guān)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

7、，許多測試項目必須在隔離室內(nèi)進行，隔離室為一個由金屬材料做成之六面體，其建材形式為鍍鋅鋼板式、銅網(wǎng)式、多層復(fù)合金板式等等不勝枚舉。影響隔離室性能之主要原因有︰屏蔽門、屏蔽材料、電源濾波器、通風(fēng)波導(dǎo)、安裝及焊接接縫、接地等。從屏蔽效益來看，鋼板;...式最好，在10kHz至18GHz頻率范圍，可滿足屏蔽效益80~120dB之要求。在使用隔離室進行電磁兼容性測試時，要注意隔離室之共振及反射。根據(jù)電磁理論，隔離室是一個很大之方形波導(dǎo)共振腔，具有一系列之電磁共振頻率，當(dāng)隔離室發(fā)生共振時，將會影響屏蔽效益及測試結(jié)果，隔離室基本共振頻率公式為：式中ｆ為共振頻率(MHz)，a

8、，b，c為隔離室之長、寬