電磁兼容理論,檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)部分講義_第1頁(yè)
電磁兼容理論,檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)部分講義_第2頁(yè)
電磁兼容理論,檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)部分講義_第3頁(yè)
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電磁兼容理論,檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)部分講義_第5頁(yè)
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電磁兼容理論、檢測(cè)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部分講義1電磁兼容概述1.1什么叫電磁兼容1.1.1電磁兼容的定義:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》對(duì)電磁兼容( EMC)所下的定義為“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力?!眹?guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術(shù)語(yǔ)》的定義為“設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自的功能的共存狀態(tài)。即:該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí);它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備(系統(tǒng)、分系統(tǒng))因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)?!毕铝卸x在闡明電磁兼容方面也有其特色:“電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間、有限的頻譜資源條件下,各種用電設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng);廣義的還包括生物體)可以共存并不致引起降級(jí)的一門科學(xué)。”在以上的各定義中,都涉及電磁環(huán)境這一概念。實(shí)際上,電磁環(huán)境是由空間、時(shí)間、頻譜三個(gè)要素組成的。在頻譜方面,現(xiàn)在由國(guó)際電聯(lián)( ITU)已經(jīng)規(guī)劃的可以利用的無(wú)線電頻譜在 10kHz?400GHz之間。頻率再低則進(jìn)入聲頻,而再高則進(jìn)入光波,任何一種無(wú)線電業(yè)務(wù)都脫離不開(kāi)這一頻譜范圍。實(shí)際上,要解決電磁兼容問(wèn)題,離不開(kāi)空間、時(shí)間、頻譜這三要素,這也就是我們說(shuō)的電磁環(huán)境。對(duì)于上述的電磁兼容定義,無(wú)論文字如何表述,都反映了這樣一個(gè)基本事實(shí),即:在共同的電磁環(huán)境中,任何設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)都應(yīng)該不受干擾并且不干擾其他設(shè)備。1.1.2電磁兼容的研究領(lǐng)域:作為一門科學(xué),電磁兼容涉及的問(wèn)題可以歸結(jié)為五大方面:(1) 騷擾源特性的研究包括電磁騷擾產(chǎn)生的機(jī)理,頻域與時(shí)域的特性,表征其特性的主要參數(shù),抑制其發(fā)射強(qiáng)度的方法等等。(2) 敏感設(shè)備的抗干擾性能在電磁兼容領(lǐng)域中,被干擾的設(shè)備或可能受電磁騷擾影響的設(shè)備稱為敏感設(shè)備,或者在系統(tǒng)分析中稱為騷擾接收器。如何提高敏感設(shè)備的抗干擾性能,是電磁兼容領(lǐng)域中的研究問(wèn)題之一。(3) 電磁騷擾的傳播特性即研究電磁騷擾如何從騷擾源傳播到敏感設(shè)備上去,包括輻射與傳導(dǎo)兩種傳播形式。與一般研究有用信號(hào)的天線與電波傳播相比,電磁兼容領(lǐng)域中傳播特性研究的特點(diǎn)在于:源的非理想化(源的頻域、時(shí)域特性的復(fù)雜性和源“天線”的幾何參數(shù)的復(fù)雜性)以及寬的頻率范圍。(4) 電磁兼容測(cè)量包括測(cè)量設(shè)備、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)處理方法以及測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)等等。由于上述的電磁兼容問(wèn)題的復(fù)雜性,理論上的結(jié)果往往與實(shí)際相距較遠(yuǎn),因而使得電磁兼容測(cè)量顯得更為重要。美國(guó)肯塔基大學(xué)的帕爾博士曾說(shuō)過(guò)“在判定最后結(jié)果方面,也許沒(méi)有任何其他學(xué)科像電磁兼容那樣更依賴于測(cè)量。”此外,由于電磁騷擾源在頻域與時(shí)域特性的復(fù)雜性,為了各個(gè)國(guó)家、各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果之間的可比性,必須詳細(xì)規(guī)定測(cè)量?jī)x器的各方面指標(biāo)。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中采用的表征電磁噪聲電平的參數(shù)有峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值等。這些參數(shù)有各自不同的定義和測(cè)量方法,用來(lái)表征電磁噪聲的不同方面的頻域特性。對(duì)一個(gè)恒定的連續(xù)正弦波,峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值的測(cè)量結(jié)果都是相同的。(5) 系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性欲解決電磁兼容問(wèn)題,分別研究源、傳播以及被干擾對(duì)象是不夠的。在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)或系統(tǒng)之間,電磁兼容的問(wèn)題往往要復(fù)雜得多。例如:干擾源可能同時(shí)也是敏感設(shè)備;傳播的途徑往往是多通道的;干擾源與敏感設(shè)備不只一個(gè)等等。這就需要我們對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的或系統(tǒng)間的電磁兼容問(wèn)題進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。為此,人們開(kāi)發(fā)了一些容量很大的軟件進(jìn)行這方面仿真計(jì)算, 但關(guān)鍵問(wèn)題在于預(yù)測(cè)的精確性。 由于電磁兼容問(wèn)題的復(fù)雜性,不可能要求分析系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的問(wèn)題達(dá)到非常高的精度,但預(yù)測(cè)誤差過(guò)大又失去了實(shí)用意義。近年來(lái),對(duì)系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容問(wèn)題的研究,除了“分析”以外,已開(kāi)始研究“綜合”。這方面的進(jìn)展將對(duì)電磁兼容學(xué)科起到十分重要的促進(jìn)作用。1.2實(shí)施電磁兼容規(guī)范的目的1.2.1電磁干擾及其危害在電磁環(huán)境中,電磁干擾造成的危害是各種各樣的,可能從最簡(jiǎn)單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴(yán)重的災(zāi)難。下面還可以舉出一些電磁干擾可能造成的危害:干擾電視機(jī)的收看、廣播收音機(jī)的收聽(tīng)。數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的丟失。設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)正常工作的破壞。醫(yī)療電子設(shè)備(例如:醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀、心電起搏器等)的工作失常。自動(dòng)化微處理器控制系統(tǒng)(例如:汽車的剎車系統(tǒng)、防撞氣囊保護(hù)系統(tǒng))的工作失控。民航導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常。起爆裝置的意外引爆。工業(yè)過(guò)程控制功能的失效。除以上所舉的例子之外,強(qiáng)電場(chǎng)還會(huì)對(duì)生物體造成影響。由上可見(jiàn),電磁環(huán)境的惡化,會(huì)導(dǎo)致多方面的后果。開(kāi)展電磁兼容研究,加強(qiáng)電磁兼容管理,降低電磁騷擾,避免電磁干擾,是整個(gè)社會(huì)生活、環(huán)境保護(hù)等工作的當(dāng)務(wù)之急。1.2.2國(guó)內(nèi)外電磁兼容技術(shù)法規(guī)由于電子設(shè)備的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,造成了電磁環(huán)境的復(fù)雜化;由于頻譜資源有限,造成頻道擁擠,干擾日益嚴(yán)重。隨著對(duì)電子設(shè)備的性能要求越來(lái)越高,由于相互間的干擾越來(lái)越嚴(yán)重,可能造成電子設(shè)備或系統(tǒng)不能正常工作,甚至出現(xiàn)故障?,F(xiàn)在很多國(guó)家政府、軍隊(duì)部門以及世界組織均成立了相應(yīng)的管理或部門組織,出臺(tái)了許多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和措施。例如歐洲的CE指令、美國(guó)的FCC聯(lián)邦法規(guī)都有相應(yīng)的電磁兼容要求。 這些技術(shù)法規(guī)的出臺(tái)則使對(duì)電磁兼容管理提高到技術(shù)法規(guī)的高度,從而進(jìn)一步地促進(jìn)了電磁兼容技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能也制訂了一系列強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)市場(chǎng)監(jiān)督抽查和國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證等措施來(lái)保證市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品的電磁兼容符合性。國(guó)內(nèi)外電磁兼容發(fā)展動(dòng)態(tài)2.1電磁兼容起源及其發(fā)展在人類尚未發(fā)明發(fā)電機(jī)和使用電能之前,地球上就已經(jīng)存在自然界的電磁現(xiàn)象。自從 1866年世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電以來(lái),利用電磁效應(yīng)工作的電氣設(shè)備越來(lái)越廣泛,同時(shí)也產(chǎn)生了越來(lái)越多的有害的電磁干擾,造成了所謂電磁環(huán)境“污染”。電磁干擾是人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象,它幾乎和電磁效應(yīng)現(xiàn)象同時(shí)被發(fā)現(xiàn)。早在 19世紀(jì)初,隨著電磁學(xué)的萌芽和發(fā)展,1823年安培發(fā)表了電流產(chǎn)生磁力的基本定律, 1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,總結(jié)出電磁感應(yīng)定律,揭示了變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的規(guī)律。 1840年美國(guó)人亨利成功地獲得了高頻電磁振蕩。1864年麥克斯韋綜合了電磁感應(yīng)定律和安培全電流定律,總結(jié)出麥克斯韋方程,提出了位移電流的理論,全面地論述了電和磁的相互作用并預(yù)言電磁波的存在。麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論為認(rèn)識(shí)和研究電磁干擾現(xiàn)象奠定了理論基礎(chǔ)。1881年英國(guó)科學(xué)家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章,標(biāo)志著研究干擾問(wèn)題的開(kāi)端。1888年德國(guó)物理學(xué)家赫茲首創(chuàng)了天線,第一次把電磁波輻射到自由空間,同時(shí)又成功地接收到電磁波,用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,從此開(kāi)始了人類對(duì)電磁干擾問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究。1889年英國(guó)郵電部門研究了通信中的干擾問(wèn)題,使干擾技術(shù)問(wèn)題研究開(kāi)始走向工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。二十世紀(jì)以來(lái),由于電氣電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,隨著通信、廣播等無(wú)線電事業(yè)的發(fā)展,使人們逐漸認(rèn)識(shí)到需要對(duì)各種電磁干擾進(jìn)行控制。特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家格外重視控制干擾,他們成立了國(guó)家級(jí)以及國(guó)際間的組織,如德國(guó)的電氣工程師協(xié)會(huì)、國(guó)際電工委員會(huì)( IEC)、國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)( CISPR等,均投入大量人力開(kāi)始對(duì)電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行世界性有組織的研究。為了解決干擾問(wèn)題,保證設(shè)備和系統(tǒng)的高可靠性,四十年代初有人提出了電磁兼容性的概念。 1944年德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)制訂了世界上第一個(gè)電磁兼容性規(guī)范VDE0878接著美國(guó)在1945年頒布了美國(guó)最早的軍用規(guī)范 JAN-I-225雖然電磁干擾問(wèn)題由來(lái)已久,但電磁兼容這個(gè)新興的綜合性學(xué)科卻是近代形成的。從四十年代提出電磁兼容性概念起,電磁干擾問(wèn)題由單純的排除干擾逐步發(fā)展成為從理論上、技術(shù)上全面保證用電設(shè)備在其電磁環(huán)境中正常工作的系統(tǒng)工程。電磁兼容學(xué)科在認(rèn)識(shí)電磁干擾、研究電磁干擾和控制電磁干擾的過(guò)程中得到發(fā)展。它深入闡述了電磁干擾產(chǎn)生的原因,分清了干擾的性質(zhì),深刻研究了干擾傳輸及耦合的機(jī)理,系統(tǒng)地提出了抑制干擾的技術(shù)措施,促進(jìn)了電磁兼容的系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制訂,建立了電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量的體系,解決了電磁兼容設(shè)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)的一系列理論和技術(shù)問(wèn)題。七十年代以來(lái),電磁兼容技術(shù)逐漸成為非?;钴S的學(xué)科領(lǐng)域之一,每年都會(huì)召開(kāi)幾次較大規(guī)模的國(guó)際性電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議。美國(guó)最有影響的電子電氣工程師協(xié)會(huì)“ IEEE”的權(quán)威雜志,專門設(shè)有EMC分冊(cè)。美國(guó)學(xué)者B.E.凱瑟撰寫了系統(tǒng)性的論著《電磁兼容原理》。美國(guó)國(guó)防部編輯出版了各種電磁兼容性手冊(cè),廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。到八十年代,美國(guó)、德國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、法國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在電磁兼容研究和應(yīng)用方面達(dá)到了很高的水平。主要研究和應(yīng)用的內(nèi)容包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、分析設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)、試驗(yàn)測(cè)量和開(kāi)發(fā)屏蔽導(dǎo)電材料、培訓(xùn)教育和管理等。在工程應(yīng)用方面研制出高精度的電磁干擾及電磁敏感度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),開(kāi)發(fā)出多種系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間電磁兼容性計(jì)算機(jī)分析和預(yù)測(cè)軟件,形成了一套完整的設(shè)計(jì)體系,還開(kāi)發(fā)研制成功多種抑制電磁干擾的新材料和新工藝。電磁兼容設(shè)計(jì)成為民用電子設(shè)備和軍用武器裝備研制中必須嚴(yán)格遵循的原則和步驟。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、試驗(yàn)和使用的各個(gè)階段都要考慮電磁兼容技術(shù)和管理。電磁兼容性成為產(chǎn)品可靠性保證中的重要組成部分。九十年代,電磁兼容性工程已經(jīng)從事后檢測(cè)處理發(fā)展到預(yù)先分析評(píng)估、預(yù)先檢驗(yàn)、預(yù)先設(shè)計(jì)。電磁兼容工程師必須與產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、制造商以及各方面的專家共同合作,在方案設(shè)計(jì)階段就開(kāi)展有針對(duì)性的預(yù)測(cè)分析工作。并把過(guò)去用于研制后期試驗(yàn)測(cè)量和處理以及返工補(bǔ)救的費(fèi)用安排到加強(qiáng)事前設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)檢驗(yàn)中來(lái)。電磁兼容技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)并行工程系統(tǒng)的實(shí)施項(xiàng)目組成部分。產(chǎn)品電磁兼容性達(dá)標(biāo)認(rèn)證已由一個(gè)國(guó)家范圍發(fā)展到一個(gè)地區(qū)或一個(gè)貿(mào)易聯(lián)盟采取統(tǒng)一行動(dòng)。從 1996年1月1日開(kāi)始,歐洲共同體12個(gè)國(guó)家和歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟的北歐 6國(guó)共同宣布實(shí)行電磁兼容認(rèn)證制度,使得電磁兼容性認(rèn)證與電工電子產(chǎn)品安全性認(rèn)證處于同等重要的地位??梢灶A(yù)言,在21世紀(jì),電磁兼容學(xué)科將獲得更加迅速的發(fā)展,將得到全人類的高度重視。在我國(guó)對(duì)電磁兼容理論和技術(shù)的研究起步較晚,直到 80年代初才有組織系統(tǒng)地研究并制訂國(guó)家級(jí)和行業(yè)級(jí)的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 1981年頒布了第一個(gè)航空工業(yè)部較為完整的標(biāo)準(zhǔn) HB5662-81《飛機(jī)設(shè)備電磁兼容性要求和測(cè)試方法》。此后,我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研究與制訂方面有了較大進(jìn)展,到目前已制定了近百個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)。八十年代以來(lái),國(guó)內(nèi)電磁兼容學(xué)術(shù)組織紛紛成立,學(xué)術(shù)活動(dòng)頻繁開(kāi)展。 1987年召開(kāi)了第一屆全國(guó)性電磁兼容性學(xué)術(shù)會(huì)議。1990年在北京成功地舉辦了第一次國(guó)際電磁兼容性學(xué)術(shù)會(huì)議,標(biāo)志著我國(guó)電磁兼容學(xué)科的迅速發(fā)展并開(kāi)始參與世界交流。九十年代以來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,在航空、航天、通信、電子等部門,電磁兼容技術(shù)受到格外重視,并投入了較大的財(cái)力和人力建立了一批電磁兼容性試驗(yàn)測(cè)試中心,引進(jìn)了許多先進(jìn)的電磁干擾及敏感度自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)設(shè)備。我國(guó)在電磁兼容性工程設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)分析方面也開(kāi)展了研究并逐漸開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái),部分高等院校中相繼開(kāi)設(shè)了電磁兼容原理及設(shè)計(jì)課程,翻譯和編寫了一批教材。 1993年由國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)化中心組織編寫了《電磁兼容性工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,表明我國(guó)軍用設(shè)備的電磁兼容性工程設(shè)計(jì)進(jìn)入全面實(shí)施階段。2.2世界主要國(guó)家、地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)對(duì)電磁兼容問(wèn)題都較為重視,政府甚至采取立法和認(rèn)證程序來(lái)管理相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能,對(duì)不符合者采取非常嚴(yán)厲的處罰行動(dòng)。歐盟的“ CEEMC指令和美國(guó)的FCC法規(guī)的對(duì)世界的影響尤為深遠(yuǎn)。世界各國(guó)對(duì)于EMC的管理,一般可分為兩種管理型式:部份的國(guó)家只管制電機(jī)、電子產(chǎn)品的電磁輻射干擾部份(EMI),如美國(guó);另有部份國(guó)家也增加了電磁抗擾性( EMS)的管制,如歐盟地區(qū)。以下將介紹世界各國(guó)對(duì)于EMC的管制項(xiàng)目及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。2.2.1歐盟(1) CE指令歐盟地區(qū)為了讓市場(chǎng)內(nèi)的貨品能在加盟國(guó)內(nèi)自由流通, 歐盟執(zhí)行委員會(huì)即通過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) (CEN)制定出各種標(biāo)準(zhǔn)并頒布了指令。其中電機(jī)、電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)(包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn))由歐洲電器標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(CENELEC所制定。早期歐盟所制定的 EMC標(biāo)準(zhǔn),主要取自于國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)及國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)的標(biāo)準(zhǔn)。歐盟EMC指令,即1989年所公布的89/336/EEC旨令。歐盟89/336/EECEM(指令要求從1996年開(kāi)始,凡欲進(jìn)入歐共體市場(chǎng)的電子、電器和相關(guān)產(chǎn)品一定要符合有關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求,并在產(chǎn)品上粘貼符合性標(biāo)記“ CE”。歐盟對(duì)有關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性要求一般包括電磁騷擾和抗擾度兩個(gè)方面的內(nèi)容。⑵CE標(biāo)記歐洲聯(lián)盟包括十五個(gè)國(guó)家:英、法、荷、比利時(shí)、西班牙、盧森堡、奧地利、芬蘭、瑞典、丹麥、德、希臘、葡萄牙、愛(ài)爾蘭、意大利。 CE指令由歐盟總部所制訂,于發(fā)布時(shí)并不具有強(qiáng)制執(zhí)行意義,但該指令落實(shí)到各會(huì)員國(guó),由會(huì)員國(guó)立法成為國(guó)內(nèi)法令之后,就具有強(qiáng)制性。而 CE標(biāo)記的“CE”二個(gè)字是法語(yǔ)歐共體的簡(jiǎn)寫。CE標(biāo)記是采取自我宣告(ECDeclarationofconformityQOc的方式。如果產(chǎn)品滿足了 EMC要求,檢測(cè)單位會(huì)將產(chǎn)品的型式試驗(yàn)(TypeTest報(bào)告等證明文件給廠商,此時(shí)廠商建立產(chǎn)品技術(shù)檔案,自我宣告產(chǎn)品已符合相關(guān)指令,按規(guī)定作成CE標(biāo)記,貼示于適當(dāng)位置。2.2.2美國(guó)(1) FCC法規(guī)美國(guó)是世界比較早對(duì)電子、電器產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行控制的國(guó)家之一,并利用認(rèn)證體系進(jìn)行強(qiáng)制性管理。認(rèn)證所依據(jù)的技術(shù)文件和管理?xiàng)l例便是具有法律效力的《聯(lián)邦法規(guī)法典》( CodeofFederalRegulation-CFR第47篇“FCC法規(guī)”(FCCRuleS。FCC法規(guī),即CFR47由美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FederalCommunicationsCommission,FC(制定。FCC目前對(duì)有關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容要求主要是電磁騷擾特性。 分別包含在FCCPart15Part18Part68之中(涉及射頻設(shè)備(含廣播接收機(jī)、數(shù)字設(shè)備等)、工 -科-醫(yī)射頻設(shè)備和通信設(shè)備的電磁騷擾特性內(nèi)容)??赡芘c國(guó)內(nèi)廠商最有關(guān)的部份為 FCCPart15本部分將設(shè)備分為非有意輻射( Unintentiona)與有意輻射(Intentiona)產(chǎn)品兩大類。非有意輻射產(chǎn)品為信息產(chǎn)品(不含無(wú)線產(chǎn)品發(fā)射器)、電視與收音機(jī)等,有意輻射產(chǎn)品為無(wú)線電遙控器、無(wú)線定位器等??梢园l(fā)現(xiàn),目前 FCC制定電磁輻射干擾限值和測(cè)量方法已逐漸朝著國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR的標(biāo)準(zhǔn)一致的方向發(fā)展。⑵FCC標(biāo)記自1996年8月起,部分產(chǎn)品采用通過(guò)制造商自我宣告( DOC的模式。只要廠商的產(chǎn)品在 FCC法規(guī)分類中屬于DOC類,產(chǎn)品滿足了EMC要求后,便可以依檢驗(yàn)單位提供的產(chǎn)品型式試驗(yàn)報(bào)告等證明文件,實(shí)行自我宣告。若廠商的產(chǎn)品在FCC法規(guī)分類中屬于認(rèn)證(Certification類產(chǎn)品,則廠商必須先加入 FCC會(huì)員,產(chǎn)品如滿足EMC要求,便可以依檢驗(yàn)單位提供的產(chǎn)品型式試驗(yàn)報(bào)告等證明文件向 FCC認(rèn)可的TCB(TelecommunicationsCertificationBody申請(qǐng)F(tuán)CCID。按規(guī)定做成FCC標(biāo)記,貼于產(chǎn)品適當(dāng)位置。2.2.3日本日本自1985年起,由機(jī)械、電子等四個(gè)產(chǎn)業(yè)公會(huì)聯(lián)合起來(lái), 成立一個(gè)類似財(cái)團(tuán)法人團(tuán)體 VCCKVOLUNTARYCONTROLCOUNCILFORINTERFERENCE制定出一個(gè)自愿性認(rèn)證法。其中 VCCI法規(guī)的V-2便是電磁輻射干擾規(guī)定。1995年起,廠商只要加入VCCI會(huì)員,并每年繳交年費(fèi),便可依檢驗(yàn)單位提供的產(chǎn)品型式試驗(yàn)報(bào)告等證明文件,向日本VCCI報(bào)備登錄。報(bào)備之后按規(guī)定作成 VCCI標(biāo)記,貼于產(chǎn)品適當(dāng)位置。CISPR日本對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容管理方面的法規(guī)還有“電氣取締法”。該法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容的要求與差異較多,而與FCC較接近。CISPR2.2.4新西蘭與澳大利亞新西蘭與澳大利亞的電磁兼容管理主要是依據(jù) 1992年公告的無(wú)線電波法(RadioCommunicationAct。該法于1996年1月1日生效,并于1997年1月1日起強(qiáng)制實(shí)施。對(duì)信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)品需符合 AS/NZS3548電磁輻射干擾規(guī)定。澳洲在EMC方面管制的架構(gòu)與歐盟CE-Marking大致雷同,均采自我認(rèn)證的方式。依產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行且通過(guò)測(cè)試后,簽署一自我宣告書( DOC即可。所不同的是宣告書必須由澳洲境內(nèi)的進(jìn)口商、供貨商或制造商簽署宣告。另澳洲政府還要求每一澳洲本地的供貨商或進(jìn)口商必須向其執(zhí)行單位 ACA(AustralianCommunicationsAuthority)登錄。按規(guī)定作成C-Tick標(biāo)記,貼于產(chǎn)品適當(dāng)位置。2.2.5臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)灣“標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)局”(BSM)為了島內(nèi)電子、電機(jī)產(chǎn)品的電磁輻射干擾,于 1995年5月公布《商品電磁兼容性管理辦法》,并于 1996年7月正式公告自1997年1月1日起管制復(fù)印機(jī)等產(chǎn)品的電磁兼容性能,之后陸續(xù)管制信息周邊產(chǎn)品、家電與廣播音響產(chǎn)品。而“標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)局”也依據(jù) CISPR與IEC的EMC標(biāo)準(zhǔn),逐漸修訂島內(nèi)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)CNS,例如CNS13438就是信息類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。島內(nèi)申請(qǐng)廠商其產(chǎn)品符合了 EMC要求后,便可以依檢驗(yàn)單位提供的產(chǎn)品電磁兼容型式試驗(yàn)報(bào)告正本一份(含外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)照片),并加附下列資料:中文使用手冊(cè)及規(guī)格,登錄號(hào)碼( ID)標(biāo)示位置及式樣說(shuō)明,電路方框圖,對(duì)策元件及干擾源一覽表。再填具申請(qǐng)書后,向所在地檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申請(qǐng),由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)核發(fā)檢磁號(hào)碼證書。2.3國(guó)內(nèi)電磁兼容的發(fā)展與3C認(rèn)證的電磁兼容要求為了減少電磁干擾所造成的危害,提高產(chǎn)品的電磁兼容性能,保護(hù)人身健康、設(shè)備安全和電磁環(huán)境,保護(hù)用戶和消費(fèi)者的利益,自二十世紀(jì)八十年代以來(lái),中國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局開(kāi)始系統(tǒng)地組織制定有關(guān)電磁兼容的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),到目前已制定了一百個(gè)左右。這些標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,為提高產(chǎn)品和系統(tǒng)的電磁兼容性能起到了極大的促進(jìn)作用。隨著這些電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,我國(guó)從九十年代開(kāi)始逐步開(kāi)始對(duì)電子電器及其他相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能進(jìn)行相應(yīng)的管理。歐盟自一九九六年開(kāi)始對(duì)進(jìn)入歐盟的電子電氣產(chǎn)品要求必須符合相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求,我國(guó)相應(yīng)的質(zhì)量管理部門當(dāng)時(shí)主要通過(guò)以下幾種方法來(lái)逐步展開(kāi)對(duì)電磁兼容的質(zhì)量管理。對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)銷售的產(chǎn)品主要通過(guò)①國(guó)家或地方、行業(yè)質(zhì)量管理部門組織的產(chǎn)品質(zhì)量市場(chǎng)監(jiān)督抽查;②工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證制度;③電磁兼容認(rèn)證等方式進(jìn)行管理。對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品,則通過(guò)進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可證制度和電磁兼容強(qiáng)制檢驗(yàn)來(lái)進(jìn)行管理。自 2000年開(kāi)始對(duì)六種進(jìn)口商品(個(gè)人計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、開(kāi)關(guān)電源、電視機(jī)和音響設(shè)備)實(shí)施電磁兼容強(qiáng)制檢驗(yàn)。即對(duì)這六種進(jìn)口商品的電磁兼容強(qiáng)制檢驗(yàn)作為對(duì)進(jìn)口商品實(shí)施進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可證制度的一部分內(nèi)容來(lái)管理。到本世紀(jì)初,隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和對(duì)外開(kāi)放的持續(xù)深入的實(shí)施,我國(guó)在進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量安全許可和強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證工作上存在內(nèi)外不一致的問(wèn)題日益突出,這既不符合 WTO的基本原則,也不符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。為此,國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)做出了對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量安全許可制度和國(guó)產(chǎn)品強(qiáng)制性認(rèn)證制度實(shí)行“四個(gè)統(tǒng)一”的批示,即:統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)和合格評(píng)定程序;統(tǒng)一目錄;統(tǒng)一標(biāo)志;統(tǒng)一收費(fèi)。這一批示已經(jīng)作為我國(guó)入世談判WTO/TBT協(xié)議項(xiàng)下的承諾。因此,制定有關(guān)國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證方面的管理規(guī)定對(duì)我國(guó)加入WTO適應(yīng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)一體化和落實(shí)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)“四個(gè)統(tǒng)一”的批示有著重要意義?;谝陨侠碛?,由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)共同制定的《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱為《規(guī)定》)于 2001年11月21日國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局局務(wù)會(huì)審議通過(guò),自2002年5月1日起施行,過(guò)渡期為一年。強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的主管單位為國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)。認(rèn)證標(biāo)志的名稱為“中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證”(英文名稱為“ ChinaCompulsoryCertificatiOn,英文縮寫為“CCC',該標(biāo)志可簡(jiǎn)稱為“3C”標(biāo)志,該認(rèn)證也簡(jiǎn)稱為CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證)。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)于產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品目錄》(以下簡(jiǎn)稱為《目錄》)。目錄內(nèi)共有第一批實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品包括以下類別:一、 電線電纜(共5種)二、 電路開(kāi)關(guān)及保護(hù)或連接用電器裝置(共 6種)三、 低壓電器(共9種)四、 小功率電動(dòng)機(jī)(共1種)五、 電動(dòng)工具(共16種)六、 電焊機(jī)(共15種)七、 家用和類似用途設(shè)備(共 18種)八、 音視頻設(shè)備類(不包括廣播級(jí)音響設(shè)備和汽車音響設(shè)備)九、 信息技術(shù)設(shè)備(共12種)十、照明設(shè)備(共2種)十一、電信終端設(shè)備(共十二、機(jī)動(dòng)車輛及安全附件十三、機(jī)動(dòng)車輛輪胎十四、安全玻璃(共十五、農(nóng)機(jī)產(chǎn)品(共乳膠制品(共2001年12月3日發(fā)布《第一批實(shí)施強(qiáng)制性19類132種產(chǎn)品。(共16種)八、(共3種)1種)1種)(共7種)3種)(不包括電壓低于36V的照明設(shè)備)9種)(共 4種)3種)十七、醫(yī)療器械產(chǎn)品十八、消防產(chǎn)品(共十九、安全技術(shù)防范產(chǎn)品(共 1種)按《規(guī)定》要求:為完善和規(guī)范強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證工作,切實(shí)維護(hù)國(guó)家、社會(huì)和公眾利益,凡列入強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄的產(chǎn)品,必須經(jīng)國(guó)家指定的認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證合格、取得指定認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的認(rèn)證證書、并加施認(rèn)證標(biāo)志后,方可出廠銷售、進(jìn)口和在經(jīng)營(yíng)性活動(dòng)中使用。對(duì)列入目錄內(nèi)的產(chǎn)品,從 2002年5月1日起受理申請(qǐng),自2003年5月1日起,未獲得強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書和未加施中國(guó)強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志的產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口、銷售。按原規(guī)定要求,該規(guī)定應(yīng)于 2003年5月1日起開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)施。后由于客觀原因,國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)(CNCA)發(fā)布2003年第38號(hào)公告,將強(qiáng)制實(shí)施日期推遲到2003年8月1日。根據(jù)《規(guī)定》要求,自實(shí)施之日起,強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證取代此前的中國(guó)電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)( CCE日實(shí)施的電工產(chǎn)品安全認(rèn)證(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)城認(rèn)證或 CCEE認(rèn)證)、中國(guó)進(jìn)出口質(zhì)量認(rèn)證中心( CQC)實(shí)施的進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度(簡(jiǎn)稱CCIB認(rèn)證)、中國(guó)電磁兼容認(rèn)證中心實(shí)施的電磁兼容認(rèn)證(簡(jiǎn)稱 CEMC認(rèn)證)。列入目錄的產(chǎn)品也同時(shí)取消相應(yīng)的生產(chǎn)許可證制度。與此前的管理方式不同的是, 3C認(rèn)證首次在國(guó)內(nèi)將電磁兼容的管理納于強(qiáng)制認(rèn)證的范疇(此前只是對(duì)六類進(jìn)口商品實(shí)施電磁兼容強(qiáng)制檢驗(yàn))。凡是列入 3C目錄的產(chǎn)品,按相應(yīng)的強(qiáng)制性認(rèn)證實(shí)施規(guī)則,若包含電磁兼容檢測(cè)項(xiàng)目,則對(duì)其電磁兼容強(qiáng)制檢驗(yàn)作為 3C認(rèn)證一部分內(nèi)容來(lái)管理。 需要說(shuō)明的是,3C認(rèn)證的電磁兼容要求主要是電磁騷擾方面的?,F(xiàn)階段,我國(guó)相應(yīng)的質(zhì)量管理部門主要以以下幾種方法來(lái)展開(kāi)對(duì)電磁兼容的質(zhì)量管理。對(duì)列入3C目錄的產(chǎn)品,通過(guò)3C認(rèn)證的方式進(jìn)行管理;對(duì)未列入 3C目錄的產(chǎn)品,則通過(guò)自愿認(rèn)證的方式進(jìn)行管理。另外,無(wú)論產(chǎn)品是否列入 3C目錄,只要在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)或銷售,都需要接受國(guó)家或地方的行業(yè)或質(zhì)量管理部門組織的產(chǎn)品質(zhì)量市場(chǎng)監(jiān)督抽查和行業(yè)監(jiān)督抽查,對(duì)抽查產(chǎn)品的電磁兼容檢測(cè)按國(guó)家相應(yīng)的強(qiáng)制實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。電磁兼容理論基礎(chǔ)3.1電磁兼容基本名詞及術(shù)語(yǔ)3.1.1基本名詞術(shù)語(yǔ)(電磁)發(fā)射(electromagnet)emission“從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象?!彪姶偶嫒葜械陌l(fā)射既包含傳導(dǎo)發(fā)射,也包括輻射發(fā)射,電磁兼容中的發(fā)射常常是無(wú)意的,因而常常并不存在有意制造的發(fā)射部分,一些本來(lái)做其他用途的部件(如電線、電纜等)充當(dāng)了發(fā)射的角色。⑵(性能)降低degradation(ofPerformanee“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離?!贝朔N非期望偏離(指向壞的方向偏離)并不意味著一定會(huì)被使用者覺(jué)察,但也應(yīng)視為性能降低。舉例說(shuō)明如下:例如,一個(gè)接收靈敏度指標(biāo)為 1N的手機(jī),在可以使天線終端(即接收機(jī)輸人端)獲得 10N的有用信號(hào)場(chǎng)中工作,顯然,此時(shí)手機(jī)工作正常。若由于某種電磁干擾(例如大干擾信號(hào)阻塞)使該手機(jī)的靈敏度降至5N,此時(shí)應(yīng)視為該機(jī)工作性能已降低, 但使用者并不會(huì)覺(jué)察到通信質(zhì)量下降、 因其工作地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)足夠強(qiáng),使送至接收機(jī)的信號(hào)(10N)仍大于已受干擾的、靈敏度已下降的接收機(jī)的要求( 5M)的緣故。電磁騷擾electromagneticdisturbanee“任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象?!彪姶膨}擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化。電磁干擾electromagneticinterferenee“電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降?!庇梢陨蟽蓚€(gè)術(shù)語(yǔ)可見(jiàn):電磁騷擾僅僅是電磁現(xiàn)象,即指客觀存在的一種物理現(xiàn)象;它可能引起降級(jí)或損害,但不一定已經(jīng)形成后果。而電磁干擾是由電磁騷擾引起的后果。電磁騷擾還包括了無(wú)用信號(hào),例如:對(duì)于受尋呼臺(tái)干擾的電視頻道而言,該尋呼臺(tái)信號(hào)對(duì)尋呼系統(tǒng)是有用信號(hào),但對(duì)被干擾的電視頻道則為無(wú)用信號(hào)。此外電磁騷擾還包括了傳播媒介自身的變化,這屬于無(wú)源騷擾。例如:對(duì)短波通信而言電離層的變化;對(duì)微波通信而言空氣中雨、霧的影響等。電磁噪聲electromagneticnoise“一種明顯不傳送信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象,它可能與有用信號(hào)疊加或組合?!币话憧梢哉J(rèn)為無(wú)線電頻率從 10kHz開(kāi)始向上。而“電磁”現(xiàn)象則包括所有的頻率,除包括無(wú)線電頻率之外,還包括所有的低頻(包括直流)電磁現(xiàn)象。電磁環(huán)境electromagneticenvironment“存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和?!薄敖o定場(chǎng)所”即“空間”;“所有電磁現(xiàn)象”包括了全部“時(shí)間”與全部“頻譜”。無(wú)用信號(hào)unwantedsignalundesiredsignal“可能損害有用信號(hào)接收的信號(hào)。”干擾信號(hào)interferingsignal“損害有用信號(hào)接收的信號(hào)”。比較以上兩條術(shù)語(yǔ)可見(jiàn),差別僅在于無(wú)用信號(hào)是“可能損害…”,而干擾信號(hào)是“損害…”。表明無(wú)用信號(hào)在某些條件下還是有用而無(wú)害的; 而干擾信號(hào)任何情況下都是有害的。 根據(jù)新的電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn),信號(hào)可以是有用的,也可以是無(wú)用的;可以是無(wú)害的,也可能是有害的。取決于它的定語(yǔ)。(對(duì)騷擾的)抗擾度immunity(toadisturbanee“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾時(shí)降低運(yùn)行性能的能力?!?電磁)敏感性(electromagneti?susceptibilit—EMS“在存在電磁騷擾的情況下,裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力?!毖?。敏感性高,抗擾度低。實(shí)際上,抗擾度與敏感性都反應(yīng)的是裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗干擾的能力,僅僅是從不同的角度而言。在國(guó)際與國(guó)內(nèi),軍用標(biāo)準(zhǔn)體系常用敏感性這一術(shù)語(yǔ);而民用標(biāo)準(zhǔn)體系慣用抗擾度一詞。言。(時(shí)變量的)電平level(oftimevaryingquantijy“用規(guī)定方式在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場(chǎng)參數(shù)等時(shí)變量的平均值或加權(quán)值?!弊ⅲ弘娖娇捎脤?duì)數(shù)來(lái)表示, 例如相對(duì)某一參考值的分貝數(shù)。 “l(fā)evel”一詞,在強(qiáng)電領(lǐng)域習(xí)慣譯為 “水平”。

騷擾限值(允許值) limitofdisturbanee“對(duì)應(yīng)于規(guī)定測(cè)量方法的最大電磁騷擾允許電平?!眑imit限值是人為制定的一個(gè)電平,在規(guī)定限值時(shí)一定需要規(guī)定測(cè)量方法?!霸试S值”一詞是我國(guó)過(guò)去對(duì)—詞的譯法。按新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)首選“限值”這一術(shù)語(yǔ)。limit干擾限值(允許值) limitofinterferenee“電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)最大允許的性能降低?!备蓴_限值是性能降低的指標(biāo),而不是電磁現(xiàn)象的指標(biāo)。(電磁)兼容電平 (eleetromagneti)compatibilitylevel“預(yù)期加在工作于指定條件的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)上規(guī)定的最大電磁騷擾電平。”實(shí)際上電磁兼容電平并非絕對(duì)最大值,而可能以小概率超出。(騷擾源的)發(fā)射電平 emissionlevel(ofadisturbaneesourCe“用規(guī)定的方法測(cè)得的由特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定電磁騷擾電平?!彼^“特定裝置…”實(shí)際上是指“某一個(gè)”的意思?!澳辰o定電磁騷擾”指的是某種電磁現(xiàn)場(chǎng)的量,例如,功率、電壓、場(chǎng)強(qiáng)等等,也包括頻率在內(nèi)。(來(lái)自騷擾源的)發(fā)射限值 emissionlimit(fromadisturbsource“規(guī)定電磁騷擾源的最大發(fā)射電平?!贝诵g(shù)語(yǔ)應(yīng)按其解釋去理解,也就是說(shuō),是人為規(guī)定的,而不是騷擾源本身的特性。發(fā)射裕量emissionmargin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值?!笨箶_度電平immunitylevel“將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作并保持所需性能等級(jí)時(shí)的最大騷擾電平?!币簿褪钦f(shuō):超過(guò)此電平,該裝置、設(shè)備或系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)性能降低。而敏感性電平,是指剛剛開(kāi)始出現(xiàn)性能降低的電平。所以對(duì)某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而言,擾抗性電平與敏感性電平是同一個(gè)數(shù)值??箶_度限值immunitylimit“規(guī)定的最小抗擾度電平?!薄跋拗怠笔侨藶橐?guī)定的參數(shù)??箶_度裕量immunitymargin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值?!?電磁)兼容裕量 (eleetromagneti)compatibilitymargin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值?!彬}擾抑制disturbaneesuppression“削弱或消除電磁騷擾的措施。”騷擾抑制是加于電磁發(fā)射器(源)上的措施。干擾抑制interfereneesuppression(被干擾對(duì)象)上的措施?!跋魅趸蛳姶鸥蓴_的措施。”干擾抑制是加于敏感設(shè)備(被干擾對(duì)象)上的措施。? 廠、、宀八「拭找i格璧ttttot電平pttt度魁負(fù)發(fā)書H值ttttot電平pttt度魁負(fù)發(fā)書H值戰(zhàn)擾玄電甲抗就度屋儘[?肆性《?ft血支?率;圖1:幾個(gè)術(shù)語(yǔ)之間的相互關(guān)系3.1.2電磁兼容測(cè)試中常用單位在電磁兼容測(cè)量中常用不同的量綱,單位也不盡相同。分述如下:功率

功率的基本單位為瓦(W),即焦耳/秒(J/So為了表示寬的量程范圍,常常引用兩個(gè)相同量比值的常用對(duì)數(shù),以“貝爾”(B)為單位。對(duì)于功率則為:PbIgP2/P11/10,即分貝(dB)為單位,即:PIgP2/P11/10,即分貝(dB)為單位,即:PdB10IgP2/P1式中:P2與P1應(yīng)采用相同的單位。應(yīng)該明確 dB僅為兩個(gè)量的比值,是無(wú)量綱的。隨著考量的單位不同,dB在形式上也可帶有某種量綱。如此時(shí),是以帶有功率量綱的 dB表示P2,則:PdBW10dB表示式中的參P1為1W,P2/P1是相對(duì)于1W的比值,即以1W為0dBo若以1mW為0dB,則此時(shí)的P2亦應(yīng)以mW為單位,PdBmlgFW/1W則表示式為:10lgPmW/1mWdBmW通常省略為⑵電壓對(duì)于純阻性負(fù)載:式中:P—功率,單位:Qo1OlgF2/P10lgV22/R2/V12/F1 dBmW通常省略為⑵電壓對(duì)于純阻性負(fù)載:式中:P—功率,單位:Qo1OlgF2/P10lgV22/R2/V12/F1 20lgV2/^10lgR2/^N為單位。此時(shí)若Vi=1V即dBu以式中:RQ-以Q為單位的電阻值。PdBm對(duì)于30VdB120 10lgR/150Q的系統(tǒng):PdBm120 16.9930VdB 107dB⑶電流常以dB為單位,即:IdBA20IgIa/1A式中:In—以A為單位的電流。(4)功率密度與電場(chǎng)強(qiáng)度有時(shí)用空間的功率密度S表示電磁場(chǎng)強(qiáng)度,尤其是在微波波段。因?yàn)樵谖⒉úǘ?,測(cè)量功率比測(cè)量電壓容易,而且也具有實(shí)際意義。功率密度的基本單位為 W/m2。常用的單位為為:mW/cm或W/cn2o它們之間的關(guān)系10SmW/cm2 0.01SW/cm2SW/m2除需要進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)換算外,一般功率密度不再轉(zhuǎn)換為分貝形式。如需要轉(zhuǎn)換時(shí),則為:SdB(W/m2) SdB(mW/cm2)Z0為自由空間波阻抗: Z0=120冗。則在自由空間,10dB20dB功率密度E2/ZoSdB(W/cm2)S與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為:dBm,顯然0dBm=-30dBW頻譜分析儀常以分貝毫瓦(dBm)表示其輸入電平。2PV/RW;V—降在電阻R上的電壓,單位:V;R—電阻,單位:若以分貝(dB)表示,上式可寫為:PdBW式中右端的第一項(xiàng)即為電壓的分貝值。在電磁兼容領(lǐng)域,電壓常用1A為0dB(dBA/通常省略為dBA,則得到下式:VdB 20lgV2/V1 20lgVv/1V式中:VA/—以A為單位的電壓值。顯然: 0dBA=-120dBVdBA與dBm之間的關(guān)系:化為分貝:SdB(W/m2)EdB(V/m)25SdB(W/m2)EdB(V/m)25.8dBSdB(mW/m2)EdB(V/m)155.8dBSdB(W/m2)EdB(V/m)125.8dB(5)磁場(chǎng)強(qiáng)度HA/m Ev/m/Z HA/mEV/m/Z當(dāng)Z=Z0=120冗時(shí),寫為分貝形式:HdB(A/m)EdB(V/m)51.5dB3.2電磁干擾形成的三要素形成電磁干擾必然具備三個(gè)基本要素,即①電磁騷擾源,②耦合途徑或傳播通道,③敏感設(shè)備。電磁兼容設(shè)計(jì)即是從這三個(gè)基本要素出發(fā)。3.2.1電磁騷擾源電磁騷擾源包括自然騷擾源和人為騷擾源。自然騷擾源包括:①來(lái)自銀河系的電磁噪聲;②來(lái)自太陽(yáng)系的電磁騷擾;③來(lái)自大氣層的電磁騷擾;④熱噪聲等。人為騷擾源包括:①工科醫(yī)(射頻)設(shè)備;②高壓電力系統(tǒng)與電力電子系統(tǒng);③電牽引系統(tǒng);④內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng);廣播電視接收機(jī);⑥家用電器、電動(dòng)工具與電氣照明;術(shù)設(shè)備;⑧靜電放電;⑨核電磁脈沖;⑩通訊、廣播、功率設(shè)備等。3.2.2電磁騷擾的傳播途徑電磁騷擾的傳播途徑包括傳導(dǎo)耦合和輻射耦合。傳導(dǎo)耦合必須在騷擾源和敏感設(shè)之間有完整的電路連接,騷擾信號(hào)沿著這個(gè)連接電路傳遞到敏感設(shè)備,發(fā)生干擾現(xiàn)象。這個(gè)傳輸電路可包括導(dǎo)線、設(shè)備的導(dǎo)電部件、供電電源、公共阻抗、接地平面、電阻、電感、電容、和互感元件等。輻射耦合是通過(guò)介質(zhì)以輻射電磁波形式傳播,騷擾能量按電磁波的規(guī)律向周圍空間發(fā)射,常見(jiàn)的輻射耦合有三種:①騷擾源天線發(fā)射的電磁波被敏感設(shè)備天線意外接收,稱為天線對(duì)天線耦合;②空間電磁場(chǎng)經(jīng)導(dǎo)線感應(yīng)而耦合,稱為場(chǎng)對(duì)線的耦合;③兩根平行導(dǎo)線之間的高頻信號(hào)感應(yīng),稱為線對(duì)線感應(yīng)耦合。傳導(dǎo)耦合包括互傳導(dǎo)耦合和導(dǎo)線間的感性與容性耦合。輻射耦合包括近場(chǎng)耦合和遠(yuǎn)場(chǎng)耦合。3.2.3電磁騷擾敏感設(shè)備所有的低壓小信號(hào)的設(shè)備都可能是電磁騷擾的敏感設(shè)備。電磁騷擾以輻射和傳導(dǎo)方式侵害敏感設(shè)備。 端口就如傳輸?shù)摹敖缑妗?,通過(guò)這些端口,電磁騷擾進(jìn)入(或出自)被考慮的設(shè)備。并且騷擾現(xiàn)象的性質(zhì)和騷擾程度與端口的類型有關(guān)。比如輻射騷擾如果是在所考慮的設(shè)備殼體以外耦合到與設(shè)備相連的導(dǎo)線上,那么對(duì)設(shè)備來(lái)說(shuō),就變成了從電源或信號(hào)端口進(jìn)入的傳導(dǎo)騷擾,而真正的輻射騷擾是通過(guò)設(shè)備外殼端口進(jìn)入設(shè)備的騷擾 (這里的外殼既可以是像屏蔽室、金屬層等那樣的金屬殼體,也可以是像塑料外殼那樣沒(méi)有電磁作用的遮蔽物)。輻射騷擾出現(xiàn)在設(shè)備周圍的媒體中, 而傳導(dǎo)騷擾出現(xiàn)在各種金屬性媒體中。端口的概念可以對(duì)各種媒體加以區(qū)分,一般將端口分為以下5類:①外殼端口;②交流電源端口;③直流電源端口;④控制線/信號(hào)線端口;⑤接地端口,即系統(tǒng)和地或參考地之間的連接。各種位置類別的兼容電平是按照對(duì)應(yīng)的端口概念作出的。在實(shí)際工作中,兩個(gè)設(shè)備之間干擾通常包括許多種途徑的耦合,⑤聲音和⑦信息技定位等大電磁發(fā)射裝置受電磁干擾裝置r、騷擾源傳播途徑敏感設(shè)備圖2:電磁干擾形三要素外殼端口接地端口圖3:電磁騷擾進(jìn)出設(shè)備端口既有傳導(dǎo)耦合,也有輻射耦合;同時(shí)電磁發(fā)射設(shè)備內(nèi)部也會(huì)包含敏感部分,電磁敏感設(shè)備內(nèi)部也會(huì)包含電磁發(fā)射源,它們不但會(huì)在設(shè)備內(nèi)部形成相互干擾,而且也會(huì)形成設(shè)備間的相互干擾,從而使干擾現(xiàn)象變得更為復(fù)雜。根據(jù)形成電磁干擾三要素可知,要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的電磁兼容,須從三個(gè)方面著手:抑制電磁騷擾源;切斷電磁騷擾耦合途徑;提高電磁敏感設(shè)備的抗干擾能力。3.3電磁騷擾源的特性3.3.1電磁騷擾(EMI)定義電磁騷擾由寄生的、無(wú)用的、亂真的傳導(dǎo)和 /或輻射的電信號(hào)組成,許的降級(jí)。電磁騷擾的特性:電磁騷擾的起源基本上是電氣上的傳導(dǎo)(電壓和

有害發(fā)射。在時(shí)域內(nèi),電磁騷擾可以是瞬變的、脈沖的或穩(wěn)態(tài)的。在頻域內(nèi),可能造成系統(tǒng)或設(shè)備的性能發(fā)生不允/或電流)或輻射(電場(chǎng)和/或磁場(chǎng))的電磁騷擾所包含的頻率分量范圍可從50Hz的低頻直到微波波段;電磁騷擾信號(hào)可以是窄帶或?qū)拵У?,相參或非相參的。電磁騷擾可分為人為的或自然的。人為騷擾源又可進(jìn)一步區(qū)分為有意的和無(wú)意的(偶然的)。332電磁騷擾源分類電磁騷擾源大致可分為自然騷擾源和人為騷擾源。電磁騷擾源還可分為寬帶或窄帶騷擾。寬帶騷擾可以進(jìn)一步分為相參或非相參的。寬帶電磁騷擾:傳導(dǎo)與輻射的電磁信號(hào),其振幅隨頻率變化(頻譜密度函數(shù))的頻率范圍大于指定感受器的帶寬。在寬帶噪聲環(huán)境中,感受器的響應(yīng)對(duì)相參噪聲信號(hào)而言與其頻率帶寬成比例,對(duì)非相參噪聲信號(hào)而言與其頻率帶寬的平方根成比例。寬帶信號(hào)的頻譜密度振幅函數(shù),除了是頻率的函數(shù)外,還要用指定的帶寬來(lái)表示。寬帶噪聲可用數(shù)學(xué)來(lái)定義,換句話說(shuō),定義成一個(gè)函數(shù),其頻譜密度在感興趣的頻率范圍內(nèi)是頻率的連續(xù)函數(shù)。窄帶電磁騷擾:其振幅隨頻率變化(頻譜密度函數(shù))的頻率范圍窄于指定感受器的帶寬。在窄帶噪聲環(huán)境中,一旦感受器的帶寬大于噪聲信號(hào)的頻率范圍時(shí),感受器的響應(yīng)就與其帶寬無(wú)關(guān)。窄帶噪聲可用數(shù)學(xué)來(lái)定義時(shí),其頻譜密度在感興趣的頻率范圍內(nèi)作為頻率函數(shù)的一根譜線。3.3.3電磁噪聲的頻譜研究電磁噪聲的傳播問(wèn)題是一項(xiàng)困難的工作,原因之一就是電磁噪聲的頻譜非常寬。以一周期梯形脈沖為例,其時(shí)域波形如圖幅度可以寫成:An2aT4所示。如果(tosin(ntr/T)

ntr/T圖5所示的負(fù)的幅度表示相位相反。圖中各條譜線頂端的包絡(luò)實(shí)際上是不存在的。令totrd,n/Tf。其中f為各條譜線所處的頻率。此時(shí)上式的包絡(luò)可以寫為:Csinfde2Ad fd通過(guò)舉例,我們對(duì)頻譜有了一個(gè)總的概念。我們不必要去研究每一條譜線及其相位,甚至對(duì)其包絡(luò)的變化細(xì)節(jié)也不必過(guò)分地關(guān)心。一般只需注意包絡(luò)頂端連線的變化規(guī)律,就能對(duì)不同時(shí)域波形相應(yīng)的頻域特性有個(gè)大體的了解。 這種了解對(duì)于理解電磁噪聲的傳播以及電磁兼容測(cè)量已是夠了。3.3.4電磁騷擾的幅度(電平)騷擾幅度可表現(xiàn)為多種形式,除了用不同型號(hào)的幅度分布(即概率,它是確定的幅度值出現(xiàn)次數(shù)的百分率)表示外,還可用正弦的(具有確定的幅度分布)或“隨機(jī)的”概念來(lái)說(shuō)明騷擾性質(zhì)。所謂隨機(jī),簡(jiǎn)單說(shuō),就是未來(lái)值不能肯定地預(yù)測(cè)。例如隨機(jī)噪聲可能是一種沖擊噪聲,它們是一些在時(shí)間上明顯地分開(kāi)sin[n(totr)/Ttr)/T]tr) T/5,則譜如圖5所示。其各條譜線的的、稀疏的、且前后沿很陡的脈沖;也可能是熱噪聲,它們是彼此重疊的,多次發(fā)生的,且在時(shí)間上不易分開(kāi)的密集脈沖。這些密集脈沖在幅度性質(zhì)上是不易確定的騷擾。典型的代表是熱噪聲和沖擊噪聲。3.3.5電磁騷擾的波形電氣騷擾有各種不同的波形,如矩形波、三角波、余弦形波、高斯形波等等。由于波形是決定帶寬的重要因素,設(shè)計(jì)人員應(yīng)很好地控制波形。為了保持定時(shí)準(zhǔn)確度或保證某種形式的準(zhǔn)確動(dòng)作,有時(shí)需要上升很陡的波形。然而,上升斜率越陡,所占的帶寬就越寬。各種脈沖波形占用帶寬由寬到窄的排列為:矩形波-鋸齒波-梯形波-三角波-余弦形波-高斯形波。應(yīng)出電壓(圖應(yīng)出電壓(圖8)。敏感導(dǎo)體中感應(yīng)電壓由下式計(jì)算: V=-MxdlL/dt由此可見(jiàn),使干擾減小到最小的方法之一,是在可靠工作的情況下使設(shè)計(jì)的脈沖波形,具有盡可能慢的上升時(shí)間。通常脈沖下的面積決定了頻譜中的低頻含量,而其高頻成份與脈沖沿的陡度有關(guān)。在以上所列舉脈沖中,高斯脈沖占有頻譜最窄。3.3.6電磁騷擾的出現(xiàn)率騷擾信號(hào)在時(shí)間軸上出現(xiàn)的規(guī)律稱為出現(xiàn)率。按出現(xiàn)率把電函數(shù)分為周期性、非周期和隨機(jī)的三種類型來(lái)考慮。周期性函數(shù)是指在確定的時(shí)間間隔(稱之為周期)內(nèi)能重復(fù)出現(xiàn);非周期性函數(shù)則是不重復(fù)的,即是沒(méi)有周期性,但出現(xiàn)是確定的,而且是可以預(yù)測(cè)的。隨機(jī)函數(shù)則是以不能預(yù)測(cè)的方式變化的電函數(shù),它的表現(xiàn)特性是沒(méi)有規(guī)律的。隨機(jī)函數(shù)的定義允許限定其幅度或頻率成份,但要防止用時(shí)間函數(shù)來(lái)分析、描述它。通常,干擾問(wèn)題中遇到的周期電壓和電流是功能性的,它們的產(chǎn)生是為了特定的目的,女0 50Hz電源及其諧波或遙測(cè)信號(hào)。許多非周期性電壓和電流也是用于特定目的,如指令脈沖。然而隨機(jī)電壓電流則是無(wú)用副產(chǎn)品,或是自然產(chǎn)生的,如熱噪聲。3.4電磁騷擾傳播特性3.4.1電磁騷擾傳播途徑如果騷擾源和敏感部位在同一設(shè)備單元內(nèi),稱“系統(tǒng)內(nèi)”電磁兼容性問(wèn)題;如果騷擾源和敏感設(shè)備是兩個(gè)不同的設(shè)備,則稱為“系統(tǒng)間”問(wèn)題。大部分電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)系統(tǒng)間電磁兼容的。同一設(shè)備在一種情況下是騷擾源,而在另一種情況下或許是敏感設(shè)備。設(shè)備要滿足性能指標(biāo),減小騷擾耦合往往是消除干擾危害的唯一手段,因此弄清楚騷擾耦合到敏感設(shè)備上的機(jī)理是十分必要的。通常減小騷擾發(fā)射的方法也能提高設(shè)備的抗擾性,但為了分析方便,我們往往分別考慮這兩方面的問(wèn)題。騷擾源和敏感部位在一起時(shí),就有從一方到另一方的潛在干擾路徑。組建系統(tǒng)時(shí),你必須知道發(fā)射特征和組成設(shè)備的敏感性。遵守已出版的發(fā)射和敏感度標(biāo)準(zhǔn)并不能保證解決系統(tǒng)的電磁兼容性問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)的編寫是從保護(hù)特殊服務(wù)(在發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)中,主要指無(wú)線電廣播和遠(yuǎn)程通信)的觀點(diǎn)出發(fā)的,并要求騷擾源和敏感部位之間有最小的隔離。許多電子硬件包含著具有天線能力的元件,例如電纜、印制電路板的印制線、內(nèi)部連接導(dǎo)線和機(jī)械結(jié)構(gòu)。這些元件可以電場(chǎng)、磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)方式傳輸能量并耦合到線路中。在實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)內(nèi)部耦合和設(shè)備間的外部耦合,可以通過(guò)屏蔽、電纜布局以及距離控制得到改善。地線面或屏蔽面既可以因反射而增大干擾信號(hào),也可以因吸收而衰減干擾信號(hào)。電纜之間的耦合既可以是電容性的,也可以是電感性的,這取決于其走向、長(zhǎng)度和相互距離。絕緣材料也可以因吸收使場(chǎng)強(qiáng)減小,盡管在許多場(chǎng)合與導(dǎo)體相比可以忽略。3.4.2公共阻抗耦合公共阻抗耦合是由于騷擾源與敏感部位共用一個(gè)線路阻抗而產(chǎn)生的。最明顯的公共阻抗是阻抗實(shí)際存在的場(chǎng)合,例如騷擾源和敏感部位共用的導(dǎo)體;但公共阻抗也可以是由兩個(gè)電流回路之間的互感耦合,或者由于兩個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)之間的電容耦合產(chǎn)生的。 理論上,每個(gè)節(jié)點(diǎn)和每個(gè)回路通過(guò)空間都能耦合到另一節(jié)點(diǎn)和回路。實(shí)際上的耦合程度隨距離增大急劇下降。(1)導(dǎo)體連接如圖6所示,當(dāng)騷擾源與敏感部位共用一個(gè)地時(shí),則由于騷擾源的輸出電流流過(guò)公共地阻抗,在敏感部位的輸人端產(chǎn)生電壓。公共阻抗僅僅是由一段導(dǎo)線或印制板走線產(chǎn)生的。因?yàn)閷?dǎo)線的阻抗呈感性,因此輸出中的高頻或高di/dt分量將更容易耦合。當(dāng)輸出和輸入在同一系統(tǒng)時(shí),公共阻抗構(gòu)成亂真反饋通路,這可能導(dǎo)致振蕩。分別連接兩個(gè)電路,因而在兩個(gè)電路之間沒(méi)有公共通路,也就沒(méi)解決方法如圖7所示,在這個(gè)方法中,分別連接兩個(gè)電路,因而在兩個(gè)電路之間沒(méi)有公共通路,也就沒(méi)圖6:傳導(dǎo)性公共阻抗耦合圖圖6:傳導(dǎo)性公共阻抗耦合圖7:傳導(dǎo)性公共阻抗耦合(2)磁場(chǎng)感應(yīng)導(dǎo)體中流動(dòng)的交流電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)將與臨近的導(dǎo)體耦合,在其上感式中:M是互感,單位享利。磁屏蔽。磁場(chǎng)耦合的等效電路相當(dāng)于電壓源串接在敏感部位的電路中。值得注意是兩個(gè)電路之間有無(wú)直接連接對(duì)耦合沒(méi)有影響,無(wú)論兩個(gè)電路對(duì)地是隔離還是連接的,感應(yīng)電壓都是相同的。電場(chǎng)感應(yīng)M取決于騷擾源和敏感電路的環(huán)路面積、方向、距離,以及有兩者之間有無(wú)」\■■r申場(chǎng)碩電吝圖8磁場(chǎng)和電場(chǎng)感應(yīng)導(dǎo)體上的交流電壓產(chǎn)生電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)與臨近的導(dǎo)體耦合,并在其上感應(yīng)出電壓(圖感應(yīng)的電壓由下式計(jì)算: V=CC>ZnXdV/dt式中Cc是耦合電容,Zn是敏感電路的對(duì)地阻抗。這里假設(shè)耦合電容阻抗大大高于電路阻抗。噪聲似乎是從電流源注入的,其值為Cc的值與導(dǎo)體之間距離、有效面積以及有無(wú)電屏蔽材料有關(guān)。典型例子是兩個(gè)平行絕緣導(dǎo)線, 間隔0.1英寸時(shí),其耦合電容大約為每米50pF;未屏蔽的中等功率電源變壓器的初次級(jí)間電容大約為100-1000pF。在上述情況中,兩個(gè)電路都必須連接參考地, 這樣耦合路徑才能完整。但是如果有一個(gè)電路未接地, 并不意味著沒(méi)有耦合通路。未接地的電路與地之間存在雜散電容,這個(gè)電容與直接耦合電容串聯(lián)。 另外,即使沒(méi)有任何地線,騷擾源至敏感部位的低電壓端之間也存在寄生電容。 噪聲電流還是能夠加到敏感部位,但其值由 Cc和雜散電容的串聯(lián)值決定。負(fù)載電阻的影響需要注意的是,磁場(chǎng)和電場(chǎng)耦合的等效電路之間的差異決定了電路負(fù)載電阻的變化引起的結(jié)果是不同的。電場(chǎng)耦合隨RL增加而增大,而磁場(chǎng)耦合隨 RL增加而減小。這個(gè)性質(zhì)可以用于診斷:比如你在觀察耦合電壓時(shí),改變RL,你能夠推斷哪一種耦合模式起主導(dǎo)作用。同樣道理,磁場(chǎng)耦合對(duì)低阻抗電路的影響更大,而電場(chǎng)耦合對(duì)高阻抗電路影響更大。空間間隔互電容和互感都受騷擾源和敏感導(dǎo)體之間的物理距離的影響。圖9表示在給出了自由空間中兩平行導(dǎo)線之間的距離對(duì)其互電容的影響,以及對(duì)地平面(為每個(gè)電源提供回流通路)上兩導(dǎo)體的互感的影響。3.4.3電源耦合所有騷擾能夠從騷擾源經(jīng)電源配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入敏感部位,因兩者是連接在一起的。因此對(duì)高頻不利。盡管從線路上可以容易地預(yù)測(cè)阻抗,但是在高頻時(shí)很難精確估算。在電磁兼容試驗(yàn)中,電源的射頻阻抗可用 50Q網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)50(H電感近似表示(LISN)。對(duì)于短距離傳輸線,例如在同一線路上臨近的設(shè)備,兩個(gè)設(shè)備經(jīng)電源線的耦合可用圖10的等效電路描述。對(duì)于較長(zhǎng)的距離,在10MHz以下,電源電纜是損耗很低的,特性阻抗約為150~200Q的傳輸線。然而在任何一個(gè)IflL■'8)。在敏感導(dǎo)體上CcXdVL/dt。].2n[JLLSt此Ji

pFVmn.曲5u511和網(wǎng)加|〕亠令亠:0qA0 .iiijiH?*匸J:竺A'ME圮恿■":LO圖9互電容、互電感與距離關(guān)系dim圖11電磁場(chǎng)局部配電系統(tǒng)中,因負(fù)載連線、電纜接頭和配電元件引起的騷擾是影響射頻傳輸特性的主要因素。因素將增加損耗。3.4.4輻射耦合所有這些12)。對(duì)于任何已知電磁波,波阻抗是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù),€1>入/212)。對(duì)于任何已知電磁波,波阻抗是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù),€1>入/2n,電磁波稱為平面波,平面波的阻圖12波阻抗共擬為了理解能量是如何通過(guò)沒(méi)有互聯(lián)的較遠(yuǎn)的距離從源耦合到敏感部位的,需要了解一些電磁波傳播的特性。本節(jié)介紹一些必要的概念。(1) 電磁場(chǎng)的產(chǎn)生電場(chǎng)(E場(chǎng))產(chǎn)生于兩個(gè)具有不同電位的導(dǎo)體之間。 電場(chǎng)的單位為V/m,電場(chǎng)強(qiáng)度正比于導(dǎo)體之間的電壓,反比于兩導(dǎo)體間的距離。磁場(chǎng)(H場(chǎng))產(chǎn)生于載流導(dǎo)體的周圍,磁場(chǎng)的單位為 A/m,磁場(chǎng)正比于電流,反比于離開(kāi)導(dǎo)體的距離。當(dāng)交變電壓通過(guò)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)體產(chǎn)生交變電流時(shí),產(chǎn)生電磁( EM)波,E場(chǎng)和H場(chǎng)互為正交,同時(shí)傳播。傳播速度由媒介決定;在自由空間等于光速 3X108m/s。在靠近輻射源時(shí),電磁場(chǎng)的幾何分布和強(qiáng)度由干擾源特性決定,僅在遠(yuǎn)處是正交的電磁場(chǎng)。如圖 11所示。電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比稱為波阻抗(圖因?yàn)樗鼪Q定了耦合效率,也決定了導(dǎo)體的屏蔽效能。對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng),抗是恒定的,等于自由空間的阻抗: Zo=120n=377Q在近場(chǎng),dV入/2n,波阻抗由輻射源特性決定。小電流、高壓電輻射體(例如棒)主要產(chǎn)生高阻抗的電場(chǎng),而大電流、低電壓輻射體(例如環(huán))主要產(chǎn)生低阻抗磁場(chǎng)。如果輻射體阻抗正好約377Q,那么實(shí)際在近場(chǎng)就能產(chǎn)生平面波,這取決于輻射體形狀。入/2n附近的區(qū)域,或近似六分之一波長(zhǎng)的區(qū)域,是處于近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)之間的傳輸區(qū)域。平面波總是假設(shè)是在遠(yuǎn)場(chǎng),當(dāng)分別考慮電場(chǎng)或磁場(chǎng)波時(shí),則假設(shè)是在近場(chǎng)。(2) 耦合方式差模、共模和天線模輻射場(chǎng)耦合是電磁兼容的基本概念,在騷擾的發(fā)射和入侵耦合方面都起作用。差??疾煲桓娎|連接起來(lái)的兩臺(tái)設(shè)備,如圖 13所示。中兩根靠近的導(dǎo)線傳輸差模(去和回)信號(hào)電流。輻射場(chǎng)可以耦合到這個(gè)系統(tǒng),并在兩根電線之間感應(yīng)出差模騷擾;同樣,差模電流自身產(chǎn)生輻射場(chǎng)。地參考面(可以是設(shè)備外部,也可以是設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu))在耦合中不起作用。共模電纜上還會(huì)傳輸共模電流,即電流在每根導(dǎo)線上都以同一方向流動(dòng)。這些電流通常與信號(hào)電流無(wú)關(guān)。共模電流可以由外部電磁場(chǎng)耦合到由電纜、地參考面和設(shè)備與地連接的各種阻抗形成的回路引起。共模電流可以引起內(nèi)部差模電流,設(shè)備對(duì)差模電流是敏感的。另外,共模電流也可以由地平面和電纜之間的內(nèi)部噪聲電壓引起,這是共模輻射發(fā)射的主要原因。需要注意的是,與導(dǎo)線和設(shè)備外殼有關(guān)的寄生電容和電感是共模耦合回路的主要部分,在很大程度上決定著共模電流的輻度和頻譜分布。這些寄生電抗是偶然產(chǎn)生的,而不是設(shè)計(jì)的,因此控制或預(yù)測(cè)這些參數(shù)比控制或預(yù)測(cè)那些決定差模耦合的參數(shù),例如電纜的間隔和濾波參數(shù)更困難。天線模天線模電流沿電纜和地平面同向傳輸。天線模電流通常不是由內(nèi)部噪聲的產(chǎn)生,但是當(dāng)整個(gè)系統(tǒng),包括接地平面,暴露于外場(chǎng)時(shí),天線模電流將會(huì)流動(dòng)。例如:飛機(jī)飛入雷達(dá)發(fā)射的波束區(qū)域時(shí);飛機(jī)機(jī)身作為內(nèi)部設(shè)備的接地平面,它象內(nèi)部導(dǎo)線一樣傳輸同樣的電流。當(dāng)不同的電流通路上的阻抗不同時(shí),天線模電流會(huì)變?yōu)椴钅;蚬材#@時(shí),天線模就成為系統(tǒng)的輻射場(chǎng)敏感性問(wèn)題。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)及其檢測(cè)技術(shù)電磁兼容是一門與測(cè)試技術(shù)緊密相連的科學(xué)。測(cè)試技術(shù)是電磁兼容的重要組成部分,影響到測(cè)試結(jié)果的變量和參數(shù)比普通的測(cè)試多得多。為了使測(cè)試結(jié)果具有可比性,需要確定測(cè)試項(xiàng)目,統(tǒng)一測(cè)試場(chǎng)地,規(guī)定測(cè)試儀器和設(shè)備。本章內(nèi)容主要參考電磁兼容基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn) GB/T6113.J1995《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》、 GB/T6113.2-1998《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量方法》和幾個(gè)產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)介紹電磁兼容基礎(chǔ)的測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試

儀器、測(cè)試場(chǎng)地和測(cè)試方法。所涉及的產(chǎn)品為:視聽(tīng)產(chǎn)品(設(shè)備(ISM儀器、測(cè)試場(chǎng)地和測(cè)試方法。所涉及的產(chǎn)品為:視聽(tīng)產(chǎn)品(設(shè)備(ISM)和燈具。AV)、家用電器、信息技術(shù)設(shè)備(IT)、工科醫(yī)4.1電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成及其相應(yīng)要求4.1.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一一IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際上一些技術(shù)研究組織和管理協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu), 如國(guó)際電信聯(lián)盟、國(guó)際大電網(wǎng)工作會(huì)議、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)IEC下屬的TC77CISPR及無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(IEC下屬的TC77CISPR4.1.2歐盟標(biāo)準(zhǔn)——EN標(biāo)準(zhǔn)IEC/CISPF標(biāo)歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CENELEC與IEC/CISPFIEC/CISPF標(biāo)準(zhǔn)。但現(xiàn)在也出現(xiàn)這種情況,即其新制訂或修訂的 EN標(biāo)準(zhǔn)影響IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然兩者一般基本上能達(dá)到同步。由此可見(jiàn)歐洲電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上的地位及影響力。4.1.3美國(guó)FCC法規(guī)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC制訂的法規(guī)FCCRule戲即聯(lián)邦規(guī)章法典第47卷)也涉及電磁兼容一主要是電磁發(fā)射方面的限制要求。4.1.4中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——GB、GB/T及GB/Z標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化工作正在積極與國(guó)際接軌,包括標(biāo)準(zhǔn)接軌、規(guī)范程序協(xié)調(diào)、承擔(dān)國(guó)際義務(wù)和國(guó)際互認(rèn)。近些年我國(guó)制訂或修訂的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)一般都等同或等效于 IEC/CISPR標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有三類:字頭為GB的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),GB/T推薦性標(biāo)準(zhǔn),GB/Z專業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。表1:幾個(gè)重要的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表序號(hào)相關(guān)內(nèi)容IEC/CISPRENGB或GB/T1聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備的無(wú)線電干擾IEC/CISPR13EN55013GB138372聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備的抗擾度IEC/CISPR20EN55020GB/T93833信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾IEC/CISPR22EN55022GB92544信息技術(shù)設(shè)備的抗擾度IEC/CISPR24EN55024GB/T176185家用電器、電動(dòng)工具的無(wú)線電干擾IEC/CISPR14EN55014GB43436家用電器、電動(dòng)工具的抗擾度IEC/CISPR14-2EN55014-2GB4343.27電氣照明設(shè)備的無(wú)線電干擾IEC/CISPR15EN55015GB177438電氣照明設(shè)備的抗擾度IEC61547EN61547(暫無(wú))9工科醫(yī)射頻設(shè)備的無(wú)線電干擾IEC/CISPR11EN55011GB482410低壓電網(wǎng)用電設(shè)備的諧波電流、電壓閃爍與波動(dòng)IEC61000-3-2/3EN61000-3-2/3GB17625.1/211電磁兼容試驗(yàn)方法一一基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4系列EN61000-4系列GB/T17626系列12居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)IEC61000-6-1EN61000-6-1/EN50082-1GB/T17799.113工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)IEC61000-6-2EN61000-6-2/EN50082-2GB/T17799.214居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-6-3EN61000-6-3/EN50081-1GB/T17799.315工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-6-4EN61000-6-4/EN50081-2GB/T17799.44.1.5標(biāo)準(zhǔn)類別電磁兼容類標(biāo)準(zhǔn)通??煞譃橥ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)被測(cè)樣品并沒(méi)有任何產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可依循時(shí),方可引用通用標(biāo)準(zhǔn)。通用標(biāo)準(zhǔn)可視為一般通則,其中包括測(cè)試項(xiàng)目,所使用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試要求及判定準(zhǔn)則等,例如 EN50081-1/-2EN50082-1/-2等。有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可依循時(shí),則依產(chǎn)品不同,引用不同的標(biāo)準(zhǔn)。一般而言,在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)詳細(xì)記載該類產(chǎn)品的測(cè)試項(xiàng)目,所使用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試要求及判定準(zhǔn)則,例如 EN55022EN55024等。基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是最基層的標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容為規(guī)范測(cè)試場(chǎng)地的設(shè)立、測(cè)試儀器的特性及測(cè)試方法,是進(jìn)行測(cè)試時(shí)的依據(jù)。例如EN55016EN61000-4-2EN61000-4-3EN61000-4-4等。平常,我們也根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)考核產(chǎn)品的電磁兼容性能不同將電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分為電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)和電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)。電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)通常是考核產(chǎn)品對(duì)外的電磁發(fā)射的大??;抗擾度標(biāo)準(zhǔn)考核的是產(chǎn)品的抗干擾性能。在國(guó)內(nèi),根據(jù)實(shí)施的要求不同,國(guó)標(biāo)將電磁兼容分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(以 GB字頭開(kāi)始)、推薦性標(biāo)準(zhǔn)(以GB/T字頭開(kāi)始)、專業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)(以 GB/Z字頭開(kāi)始)。

強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是適用于該標(biāo)準(zhǔn)的所有產(chǎn)品必須要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn);推薦性標(biāo)準(zhǔn)是建議適用于該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn);專業(yè)指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)適用于專業(yè)產(chǎn)品,還包括設(shè)計(jì)方法、安裝指南等等。在國(guó)內(nèi),一般來(lái)說(shuō)電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)多為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。4.1.6電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求的主要檢測(cè)項(xiàng)目表2:五大類產(chǎn)品電磁發(fā)射測(cè)試項(xiàng)目表序號(hào)測(cè)試項(xiàng)目適用產(chǎn)品AVIT工科醫(yī)(I.S.M家電燈具1傳導(dǎo)騷擾電壓(9kH冇30MHZAC端VVVVV負(fù)載端VV電信端V2輻射場(chǎng)強(qiáng)(30MHz-1GHz)VVV3騷擾功率(30?300MHz)VV4天線端子騷擾電壓V5諧波電流VVVVV6電壓波動(dòng)和閃爍VVVVV7射頻輸出端有用信號(hào)干擾電壓V8低頻磁場(chǎng)VV9高頻電場(chǎng)(1G以上)VVV10喀嚦聲(斷續(xù)干擾)V表3:四類產(chǎn)品抗擾度測(cè)試項(xiàng)目表序號(hào)測(cè)試項(xiàng)目IT家電燈具AV*1靜電放電4kV(接觸放電),8kV(空氣放電)2電快速瞬變脈沖群信號(hào)端0.5kVDC端0.5kVAC端1kV3射頻連續(xù)波輻射3V/m1kHz80%AM3V/m(900±MHZ200HzPM(50%占空比)4射頻連續(xù)波傳導(dǎo)騷擾信號(hào)端3V1V3VDC端3V1V3VAC端3V5工頻磁場(chǎng)1A/m/3A/m6浪涌(沖擊)信號(hào)端10/700S1.5kV(無(wú)保護(hù))4kV(初級(jí)保護(hù))DC端1.2/50卩sV:.5kAC端1.2/50g!kV線—線),2kV(線—地)7電源電壓暫降、短時(shí)中斷<5%UT0周期<5%UT25周期70%UT2周期0%UT0.周期40%UT1周期70%UT5周期0%UT0周期70%UT1周期注:1.AV產(chǎn)品的電視機(jī)和收音機(jī)還有其它特殊的抗擾度項(xiàng)目。2.電源電壓暫降、短時(shí)中斷中的 UT是指額定電壓。電源端子干擾電壓。主要是考核產(chǎn)品對(duì)公用電網(wǎng)的干擾。測(cè)量在電源線的零線和火線上分別進(jìn)行。其它端子干擾電壓或干擾電流。這些端子一般包括通訊端口、有線廣播端口和負(fù)載端口。輻射干擾場(chǎng)強(qiáng)及干擾功率。有關(guān)產(chǎn)品工作時(shí),經(jīng)常會(huì)通過(guò)其外殼或連接線向空間輻射電磁波。靜電放電抗擾度射頻電磁場(chǎng)抗擾度電快速瞬變脈沖群抗擾度沖擊(雷擊/浪涌)抗擾度由射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)干擾抗擾度

(9) 磁場(chǎng)(含工頻磁場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng))抗擾度(10) 電源電壓跌落、瞬時(shí)中斷及電壓變化抗擾度(11) 諧波電流發(fā)射(12) 電壓閃爍和波動(dòng)4.2電磁兼容測(cè)試設(shè)備和場(chǎng)地4.2.1EMI測(cè)量接收機(jī)20Hz到20Hz到40GHz。除諧波電流和電壓波動(dòng)外,其他EMI測(cè)量特殊要求的“頻譜分析儀”,適用測(cè)量微弱的連續(xù)波信號(hào)。對(duì)其基EMI測(cè)量特殊要求的“頻譜分析儀”,適用測(cè)量微弱的連續(xù)波信號(hào)。對(duì)其基2dB14所示。14所示。(1) 各部分功能:a) 傳感器:被測(cè)信號(hào)的輸入端口,可由LISN/AMN(人工電源網(wǎng)絡(luò))、電壓探頭、電流探頭、各類天線等部件組成。根據(jù)測(cè)量的目的,選用不同部件來(lái)拾取信號(hào)??梢哉J(rèn)為這部分是測(cè)量接收機(jī)的附件。b) 輸入衰減器:對(duì)外部進(jìn)來(lái)的過(guò)大信號(hào)或干擾電平給予衰減,調(diào)節(jié)衰減量大小,保證測(cè)量接收機(jī)輸入的電平在測(cè)量接收機(jī)測(cè)量范圍之內(nèi),同時(shí)也可避免過(guò)電壓或過(guò)流造成測(cè)量接收機(jī)損壞。它可人工調(diào)節(jié)或由測(cè)量接收機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。C)校準(zhǔn)信號(hào)源:與頻譜分析儀相區(qū)別,測(cè)量接收機(jī)本身提供內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)源,可隨時(shí)對(duì)測(cè)量接收機(jī)的增益加以自我校準(zhǔn),以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確。d) 射頻放大器:利用選頻放大原理,僅選擇所需的測(cè)量信號(hào)(或騷擾信號(hào))進(jìn)入下級(jí)電路,其他無(wú)用信號(hào)則排除在外。e) 混頻器:將來(lái)自射頻放大器的射頻信號(hào)和來(lái)自本機(jī)振蕩器的信號(hào)合成產(chǎn)生一個(gè)差頻信號(hào)輸入到中頻放大級(jí)。由于差頻信號(hào)的頻率遠(yuǎn)低于射頻信號(hào)頻率,使得中頻放大級(jí)增益得以提高。f) 本機(jī)振蕩器:提供一個(gè)頻率穩(wěn)定的高頻振蕩信號(hào),用于與輸入的信號(hào)進(jìn)行差頻產(chǎn)生中頻。g) 中頻放大器:由于中頻放大器的調(diào)諧電路可提供嚴(yán)格的頻帶寬度,又能獲得較高的增益,因此保證接收機(jī)的總選擇性和整機(jī)靈敏度。h) 檢波器:通常具有1~4種檢波方式,這四種檢波方式為平均值檢波、峰值檢波、準(zhǔn)峰值檢波和均方根值檢波。i) 音頻輸出:為了給測(cè)試人員以明顯的提示或感覺(jué),測(cè)量接收機(jī)通常還內(nèi)配一蜂鳴器或耳機(jī)插孔。j) 輸出指示:采用表頭或顯示屏指示電磁騷擾電平值,也可用通訊端口連接到電腦上,通過(guò)電腦顯示器顯示或打印。(2) 準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī):采用準(zhǔn)峰值檢波器的測(cè)量接收機(jī)稱為準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)。準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)的工作頻率范圍分為:9~150kHz6dB帶寬:200Hz150kHz~30MHz6dB帶寬:9kHz30~300MHz6dB9~150kHz6dB帶寬:200Hz150kHz~30MHz6dB帶寬:9kHz30~300MHz6dB帶寬:120kHz300~1000MHz6dB帶寬:120kHzC波段:頻率范圍為D波段:頻率范圍為(3) 其它測(cè)量接收機(jī)采用平均值檢波、峰值檢波和均方根值檢波的測(cè)量接收機(jī)分別稱為平均值測(cè)量接收機(jī)、峰值測(cè)量接收機(jī)和均方根值測(cè)量接收機(jī)。雖然這些檢波器的性能是利用其對(duì)規(guī)則重復(fù)脈沖的響應(yīng)來(lái)規(guī)定的,但它們也可用于測(cè)量各類非脈沖性質(zhì)的無(wú)線電騷擾信號(hào),如寬帶騷擾及某些類型的窄帶騷擾。目前, IEC/CISPR正在討論使用均方根值測(cè)量接收機(jī)來(lái)測(cè)量數(shù)字式電子設(shè)備的無(wú)線電騷擾電平。此外,頻譜分析儀和音頻電壓表也常被用于測(cè)量騷擾信號(hào)。(4) 使用注意事項(xiàng)a)測(cè)量無(wú)線電騷擾電壓、電流、功率及場(chǎng)強(qiáng)時(shí),測(cè)量接收機(jī)必須與相應(yīng)輔助測(cè)量設(shè)備組成系統(tǒng)。主要的輔助測(cè)量設(shè)備有人工電源網(wǎng)絡(luò)、電流探頭和電壓探頭、吸收式功率鉗及測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)的天線。為提高靈敏度可加前置放大器,為測(cè)量過(guò)強(qiáng)信號(hào)可加衰減器。

b)測(cè)量接收機(jī)是精密的測(cè)量?jī)x器,使用時(shí)應(yīng)注意使用的條件。包括電源電壓、頻率、溫度與濕度、振動(dòng)及騷擾信號(hào)的量級(jí)等,都必須符合儀器的要求。輸入端不能加直流電壓,因前級(jí)電路易損壞。在測(cè)量天線端和射頻輸出端有用信號(hào)時(shí)應(yīng)特別小心。某些衛(wèi)星接收機(jī)的天線端有直流饋電,測(cè)量時(shí)應(yīng)采取隔直措施。在測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)強(qiáng)脈沖信號(hào)的測(cè)量,輸入端可加限幅器和衰減器加以保護(hù)。接收機(jī)的輸入端一般為英制的N型端口或BNC端口,應(yīng)避免用公制的連接頭連到輸入端,而應(yīng)選用匹配的 N型連接頭和BNCb)測(cè)量接收機(jī)是精密的測(cè)量?jī)x器,使用時(shí)應(yīng)注意使用的條件。包括電源電壓、頻率、溫度與濕度、振動(dòng)及騷擾信號(hào)的量級(jí)等,都必須符合儀器的要求。輸入端不能加直流電壓,因前級(jí)電路易損壞。在測(cè)量天線端和射頻輸出端有用信號(hào)時(shí)應(yīng)特別小心。某些衛(wèi)星接收機(jī)的天線端有直流饋電,測(cè)量時(shí)應(yīng)采取隔直措施。在測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)強(qiáng)脈沖信號(hào)的測(cè)量,輸入端可加限幅器和衰減器加以保護(hù)。接收機(jī)的輸入端一般為英制的N型端口或BNC端口,應(yīng)避免用公制的連接頭連到輸入端,而應(yīng)選用匹配的 N型連接頭和BNC連接頭進(jìn)行對(duì)接。連上及斷開(kāi)連接頭用力要均勻,否則易損壞輸入端口。4.2.2人工電源網(wǎng)絡(luò)(AMN,或稱線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò) LISN)(1) 人工電源網(wǎng)絡(luò)的作用人工電源網(wǎng)絡(luò)是電源端子傳導(dǎo)騷擾電壓測(cè)量的主要設(shè)備,又稱線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)。它能在射頻范圍內(nèi),在受試設(shè)備端子與參考地之間,或端子之間提供一穩(wěn)定阻抗。同時(shí)它能將來(lái)自電源的無(wú)用信號(hào)與測(cè)量電路隔離開(kāi)來(lái),而僅將受試設(shè)備的騷擾電壓耦合到測(cè)量接收機(jī)輸入端。人工電源網(wǎng)絡(luò)有兩種基本類型:耦合不對(duì)稱騷擾電壓的 V型網(wǎng)絡(luò)和耦合對(duì)稱騷擾電壓和非對(duì)稱騷擾電壓的△型網(wǎng)絡(luò)。人工電源網(wǎng)絡(luò)一般配有三個(gè)端子: 連接電源的電源端、連接受試設(shè)備的設(shè)備端和連接測(cè)試儀器的測(cè)量端。(2) 人工電源網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)阻抗當(dāng)干擾輸出端接50Q負(fù)載,在設(shè)備端測(cè)得的相對(duì)于參考地的阻抗的模即為人工電源網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端的阻抗定義為受試設(shè)備呈現(xiàn)的終端阻抗。因此,當(dāng)干擾輸出端不與測(cè)量接收機(jī)相連時(shí),該輸出端應(yīng)接50Q的終端阻抗。下面介紹幾種常用的人工電源網(wǎng)絡(luò):a) 500/50HV型人工電源網(wǎng)絡(luò)(適用于0.15~30MH瀕率范圍)b) 50050H+50V型人工電源網(wǎng)絡(luò)(適用于9~150kHz頻率范圍)。c) 1500V型人工電源網(wǎng)絡(luò)頻率范圍),該網(wǎng)絡(luò)阻抗的模為超過(guò)20°。d) 1500^型人工電源網(wǎng)絡(luò)頻率范圍)。⑶隔離為了確保在所有測(cè)試頻率上存在于供電電源上(適用于 0.15~30MHz150±20Q,相角不得(適用于0.15~30MHzCiKeR>圖15:50討50MV型人工電源網(wǎng)絡(luò)電路原理圖的無(wú)用信號(hào)不影響測(cè)量,也許需要在人工電源網(wǎng)絡(luò)和供電電源之間插入附加的射頻低通濾波器。使用低通濾波器后,其阻抗值也應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)阻抗值的要求。(4)接地AMN3:1AMN3:1)低阻4.2.3電流探頭電流探頭是測(cè)量傳導(dǎo)騷擾的一種特殊的測(cè)量傳感器,部分產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定用電流探頭測(cè)量傳導(dǎo)騷擾。其優(yōu)點(diǎn)是不需與源導(dǎo)線導(dǎo)電接觸,也不用改變其電路。這種方法的實(shí)用性是不言而喻的。用專門改進(jìn)的卡式電流傳感器可以測(cè)量線上的非對(duì)稱騷擾電流。對(duì)復(fù)雜的導(dǎo)線系統(tǒng)、電子線路等的騷擾測(cè)量可以在不打亂正常工作或正常布置的狀態(tài)下進(jìn)行。電流探頭頻率范圍可達(dá)30Hz~1000MHz當(dāng)測(cè)量常規(guī)電源系統(tǒng)100MHz以上的持續(xù)騷擾電流時(shí),應(yīng)將電流探頭置于電流最大位置。只是由于傳輸阻抗的減電流探頭在通帶內(nèi)具有平坦的頻響。低于通帶的頻率范圍,仍可進(jìn)行精確測(cè)量,少降低了靈敏度。高于通帶的頻率范圍,由于電流探頭產(chǎn)生諧振,測(cè)量將不精確。只是由于傳輸阻抗的減騷擾電流。電流探頭附加屏蔽結(jié)構(gòu)后,可以測(cè)量非對(duì)稱(共模)騷擾電流或者對(duì)稱(差模)騷擾電流。(1)構(gòu)造次級(jí)線圈則包含在電流探頭中。電流探頭的構(gòu)造能方便地卡住被測(cè)導(dǎo)線。 被測(cè)導(dǎo)線充當(dāng)一匝的初級(jí)線圈,次級(jí)線圈則包含在電流探頭中。電流探頭的卡式構(gòu)造保證能在不斷開(kāi)電源線的情況下進(jìn)行測(cè)量。⑵特性插入阻抗:W1Qo傳輸阻抗:在平坦線性范圍: 0.1~5Q;低于平坦線性范圍:0.001~0.1Q

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