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详解电磁电容EMC辐射发射测试和传导发射测试方法

发布时间:2022/4/28 16:45:29 来源:易磁通科技 点击次数:881

为什么电子产品要做EMC电磁兼容性测试,EMC测试要做什么,从头到尾都是硬件。PCB工程师做电子设计至关重要。

据了解,在成为合格的电子产品并在市场上流通之前,世界上几乎所有国家的IT、无线电和电信产品都需要进行电磁兼容性EMC测试。EMC测试过程旨在验证产品传输的电磁干扰是否在可接受范围内,并确保您的产品和功能本身不会受到电磁干扰的负面影响。

既然电磁兼容(EMC)如此重要,我们在做产品EMC项目测试时需要做些什么?

产品项目EMC测试完整,具体包括以下步骤:

EMC辐射发射试验:通过电气设备测量电磁干扰(EMI)。

EMC抗扰性测试:测量产品对其他电磁干扰的敏感性。

静电放电(ESD)测试:两个物体接触时释放静电。ESD的例子包括在衣服烘干机或闪电中烘干衣服后有时会感觉到的静电。

传导抗扰测试:将电流注入被测系统的输出电缆。

传导发射测试:通过电源线从电气设备传输回电气系统的射频能量。

射频兼容性测试:射频是能量电磁辐射对通信有用的频率。我们提供的测试侧重于天线连接RF接收器/发射器系统在系统中正常运行而不会因天线耦合而降低性能的能力。


详细说明EMC辐射发射试验.传导发射试验:

EMC对外发射测试:

定义:主要外部发射试验设备在正常工作时的辐射干扰强度,根据客户端典型安装要求布置试验设备,电线应遵循规格规定的长度和型号;除36.201.1a规定的设备外,其他设备和系统应根据GB4824(工业、科学和医疗(ISM)射频设备的骚扰特性限值和测量方法)进行分组、分类和测试。

范围:外部发射包括9kHz-18gHz。

(1)9KHz-30MHz频段。

在此频段测量磁场H。当EUT较小时,将其放置在大磁环天线(LLA)中,以测量骚扰磁场的感应电流;当EUT较大时,使用远天线法在规定距离测量骚扰的磁场强度。

(2)30MHz-18GHz频段。

本频段测量电场E:1ghz以下,即30mhz-1ghz所需设备场地大致如下:场地选择在开放场地或半波暗室,模拟半自由空间,0.8m高木桌,360度旋转台,测量距离3.10m及相应限值,天线1-4m高可调,进行天线垂直极化和水平极化测试,宽带天线。同轴电缆。骚扰测量仪形成50ω匹配传输系统,天线阻抗。同轴电缆的阻抗和干扰测量仪的输入阻抗应相等。阻抗不匹配会引起反射,形成驻波,影响读数准确性。骚扰测量仪的特性判断采用准峰值或峰值测量。

1GHz以上,即1GHz-18GHz所需的设备场地大致如下。在全电波暗室,模拟自由空间,接收天线设置在与EUT的统一高度,转台仍需360度旋转,测试距离为3m。应测量小直径定向天线、水平和垂直状态。垂直放置时,天线的最低端距离应大于25cm,以免影响天线的性能。最大维护模式和对数DB显示模式设置在频谱分析仪中,测量结果用电场强度的峰值或平均值标记(无准峰值),峰值测量时采用1MHz分辨率带宽和视频带宽,平均值测量时仍采用1MHz分辨率带宽,但视频带宽应大大缩小至10Hz,相当于添加低通滤波器。

辐射发射-测试步骤:

将天线和接收器放置在离EUT(测试设备)外墙3m的地方,将天线中心调整到离地面2m的高度;首先关闭测试设备,测试环境噪声电平;打开测试设备,调整布线方式(包括天线高度、天线极化方向和转台角度),选择最大辐射点;执行测试设备的不同功能,找到最大辐射模式;旋转天线,分别测试水平和垂直辐射骚扰;以测试设备为中心的移动天线,尽可能选择测试点进行测量;选择最高辐射电平作为测量结果;测试可在开放场和半电波暗室进行;关闭设备。


EMC传导发射测试

传导发射(Conductedemission)测试,简称CE,又称传导骚扰,是指通过信号电缆传输系统内的电压或电流成为其他系统或设备干扰源的电磁现象。传导发射测试通常称为骚扰电压测试。只要有电源线,就会涉及到很多直流供电产品。此外,信号/控制线在许多标准中也有传导发射的要求,通常用骚扰电压或骚扰电流的限值(两者之间有相互转换关系)来表示。

步骤:

EUT应放置在离地面80~90cm高的实验台上。实验台表面为铺设金属接地板的导电平面或非导电平面,一般在EUT实际使用的环境中使用。选择使用导电或非导电的实验台。例如,便携式设备可放置在非导电实验台上,安装在机舱内的设备应在金属导电实验台上进行测试。被测电源线通过电阻稳定网络连接到电网。被测电缆可根据标准要求放置,并选择不同长度敷设。

标准试验配置如下所示:

①超长电缆应捆扎成30~40cm的线束;

②I/O信号电缆末端连接终端电阻,终端匹配,不能悬挂,这一点尤为重要;

③EUT与LISN之间的投影距离为80cm;

④所有电缆与GND之间的间距超过10cm;

⑤悬挂电缆末端距GND40cm以上,确保无过度空间耦合。

立式设备传导发射试验的标准试验配置如下所示。

①超长电缆应捆扎成30~40cm的线束;

②I/O信号电缆末端连接终端电阻,终端匹配,不能悬挂,这一点尤为重要;

③EUT与GND绝缘;

④所有电缆与GND之间的间距在10cm以上(因为电缆上的共模电流会发生很大变化)。


电磁兼容系统集成及代理商


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传导发射试验的目的是评估和规范电子产品通过电源线、信号线、控制线或地线向外发射的传导电磁骚扰水平。

当电子设备的噪声频率小于30mhz时,主要干扰音频频段。对于这种低频电磁波,电子设备的电缆不是波长(30mhz的波长为10m),其辐射到空气中的效率很低。这样,如果能测量电缆上感应到的噪声电压,就可以测量该频段的电磁噪声干扰程度。这种噪声是传导噪声,如间歇性噪声、电熨斗、洗衣机、电饭煲的喀声等。这里测量的干扰噪声仅用于测试频率低于30mhz的连续骚扰电压。如下图1.1所示,在输入端口进行传导骚扰测试的测试配置,LISN为线性阻抗稳定网络,EUT为测试设备,LOAD为输出端口负载,下图1.2为输出端口传导骚扰测试的测试配置。


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图1.输入端口进行传导骚扰测试示意图



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图2.输入端口进行传导骚扰测试示意图


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