电磁兼容测试 北京交通大学 抗电磁干扰研究中心 沙斐.

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1 电磁兼容测试 北京交通大学 抗电磁干扰研究中心 沙斐

2 什么是电磁兼容？ 电磁兼容（EMC--Electromagnetic Compatibility）是一门新兴的综合性学科，主要研究电磁干扰和抗干扰的问题。即怎样使在同一电磁环境下工作的各种电子电气设备、器件或系统，都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。

3 构成电磁兼容问题的三要素 电磁骚扰源、传输途径和敏感设备。 任何电子设备既可能是骚扰源， 又可能是敏感设备。 骚扰的传输途径:
通过空间辐射和通过导线传导

4 EMC测试:符合性测试、诊断测试 符合性测试包括以下内容： （一）EMI测试 RE，CE，功率，喀呖声 ，谐波 ，电压波动和闪烁 等。
（二）EMS测试 RS，CS，ESD，EFT，浪涌 ，振铃波浪涌 ，电压暂降、短时中断和电压变化 ，工频磁场，脉冲磁场等。

5 电磁兼容标准和规范 目前国际上有权威性的电磁兼容标准和从事EMC准制订工作的专业委员会有：
·国际电工委员会：CISPR 标准和IEC标准（TC77） ·欧共体：EN标准(CENELEC)和ETS标准(ETSI) ·德国：VDE标准 ·美国：FCC标准和军用标准MIL-STD ·日本：VCCI标准 这些标准正在逐步走向国际统一。

6 GB/T6113.1规定的频率段范围 A频段——9～150kHz； B频段——0.15～30MHz； C频段——30～300MHz；
D频段——300～1000MHz；

7 骚扰的辐射发射测试（9KHz～18GHz） 30MHz～18GHz，测量E。 # 1GHz以下，开阔场地或半电波暗室，半自由空间。
# 替代法测量，可用开阔场地、半电波暗室或 全电波暗室，测量结果用发射功率表示。 9KHz～30MHz，测量H。 #EUT较小，放在大磁环天线（LLA）中，测量骚扰磁场的感应电流。 #EUT较大，采用远天线法，用单小环在规定距离测量骚扰的磁场强度。

8 30MHz～1000MHz的辐射发射测试

9 远场条件下测试距离d应满足下列情况： a) d ≥ λ/2π, 如EUT被看作是偶极子天线，则误差为3dB。
b) d ≥ λ， 可看作是平面波，如EUT被看作是偶极子天线，则误差为0.5dB。 c) d ≥ 2D2/λ， D为EUT的最大尺寸，该条件仅适用于D>>λ的情况。

10 B级ITE10m法限值与3m限值的转换， E~ f / d， E1 / E2 = d1 / d2
频率范围（MHz） 准峰值限值dB(µV/m) 10m 3m 30～230 30 40 230～1000 37 47

11 测试距离误差的考虑，高频影响大。 ∆E~f/d2. ∆d + 1/d . ∆f 终止点放在对数周期天线的顶端比较合适。如果天线上已有天线中心的标记，则终止点放在天线中心的标记处。

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13 骚扰测量仪的电路框图

14 骚扰测量仪的4大类指标 指标名称 频段 A B C和D 6分贝处的带宽 200Hz 9kHz 120kHz 准峰值电压表的充电时间常数
45ms 1ms 准峰值电压表的放电时间常数 500ms 160ms 550ms 临界阻尼指示仪器的机械时间常数 100ms 检波器前电路的过载系数（高于使指示器产生最大偏转的正弦波信号的电平） 24dB 30dB 43.5dB 接入检波器与指示仪器之间直流放大器的过载系数（高于相应于指示仪器满刻度偏转的直流电压电平） 6dB 12dB

15 骚扰测量仪的绝对脉冲特性 频段 a（μVs） b（MHz） c（Hz） A 13.5 0.15 25 C 0.044 300 100 B
0.316 30 D 1000

16 骚扰测量仪的相对脉冲特性 重复频率 （Hz） 脉冲的现对等效电平（dB） A频段 B频段 C和D频段 1000 -- -4.5±10
--8.00±1.0 10 ＋4.0±1.0 ＋10.0±1.5 ＋14.0±1.5 100 －4.0±1.0 0（基准） 5 ＋7.5±1.0 60 －3.0±1.0 2 ＋13.0±2.0 ＋20.5±2.0 ＋26.0±2.0 25 1 ＋17.0±2.0 ＋22.5±2.0 ＋28.5±2.0 20 +6.5±1.0 +9.0±1.0 孤立脉冲 ＋19.0±2.0 ＋23.5±2.0 ＋31.5±2.0

17 骚扰测量仪峰值测量时的指标 频段 A B C和D TD/TC 1.89×104 1.25×106 1.67×107 B6带宽
100~300Hz 8~10kHz 100~500kHz 优选带宽 200Hz 9kHz 120kHz

18 峰值测量时的绝对脉冲特性 频段 脉冲重复频率(Hz) 脉冲强度 （mＶs） 脉冲带宽Bimp （Ｈz） 峰值与准峰值表头指示比 A 25
6.67x10-3 0.21x103 6.1 B 100 0.148x10-3 9.45x103 6.6 C和D 0.011x10-3 126.0x103 12

19 峰值、准峰值和平均值测量的比较 信号类型 峰值测量 准峰值测量 平均值测量 正弦波 E 周期脉冲 1.4δBimp 1.4δBimpP(α)
1.4δfPR Bimp=1.05 B δ=脉冲强度 , P(α)=准峰值检波效率 fPR=脉冲重复频率

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21 相同带宽条件下准峰值和平均值表头读数之比值
频段 脉冲重复频率（Hz） 25 100 1000 10000 A 12.4 4.5 - B 32.9 17.4 C和D 50.1 38.1 20.8

22 峰值和准峰值检波器的充放电时间常数 频段 A B C和D 峰值检波的 TD/TC 1.89x104 1.25x106 1.68x108
11.1 160 550

23 最小扫频时间 频段 峰值检波 准峰值检波 A 9KHz-150KHz B 150KHz-30MHz C和D 30-1000MHz
100ms/KHz 20ms/200Hz 1.41s 100ms/MHz 0.9ms/9KHz 2.99s 1ms/MHz 0.12ms/120KHz 0.97s 准峰值检波 20s/KHz 4s/200Hz 2820s(0.78h) 200s/MHz 1.8s/9KHz 5790s(1.7h) 20s/MHz 2.4s/120KHz 19400s(5.4h)

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27 1GHz～18GHz频率段的辐射发射测试 使用全电波暗室 接收天线设置在与EUT同一高度上 转台仍需360度转动，测试距离为3米
采用小口径定向天线，水平和垂直二种状态都要测 测量采用频谱分析仪，应设在最大保持方式和对数dB显示方式。测量结果用电场强度的峰值或平均值表示（不用准峰值）。峰值测量时采用1MHz的分辨率带宽和视频带宽，平均值测量时仍采用1MHz的分辨率带宽，但是视频带宽应大大缩小至10Hz，相当于加入一个低通滤波器 。

28 30MHz～18GHz的辐射发射替代法测试

29 9KHz～30MHz的磁场辐射发射测试

30 用APD作符合性测试的方法一

31 用APD作符合性测试的方法二

32 通信接收机误码率BER的测试方法

33 通信接收机误码率和接收到的有用信号的测试结果

34 用频谱仪和APD分析仪测量EUT干扰的APD值

35 EUT干扰的APD值测量结果

36 台式设备的传导骚扰测量布置图

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39 功率吸收钳的校准布置

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45 设备的抗扰度测试 又称为设备的敏感度测度（EMS），目的是测试设备承受各种电磁骚扰的能力。 施加骚扰的强度由试验等级决定，等级越高强度越大。

46 性能判据可分为四级 A：EUT工作完全正常； B：EUT工作指标或功能出现非期望偏离，但当骚扰去除后可自行恢复；
C：EUT工作指标或功能出现非期望偏离，骚扰源去除后不能自行恢复，必须依靠操作人员的介入，例如“复位”（不包括技术人员进行的硬件维修和软件得装）方可恢复； D：EUT的元器件损坏，数据丢失、软件故障等。

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49 SMART 80 REVERBERATION CHAMBER Standard 13.4m x 6.1m x 4.9m
Dual Z-Fold Tuners : 80MHz

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55 试验等级 点源端口 I/O、信号、数据、控制端口 开路输出试验电压峰值（kV） 脉冲重复频率 （kHz） 1 0.5 5 0.25 2 3 4 2.5 × 特定

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61 谢 谢！ 北京交通大学抗电磁干扰研究中心 邮编：100044