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电磁兼容EMI的测试方法和电磁干扰

电磁兼容EMI的测试方法和电磁干扰

点击数:7829 次   录入时间:03-04 12:01:16   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
电磁兼容是设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰能力。它包括电磁干扰(EM1)和抗干扰性(EMS)两个方面。其中电磁干扰分为由空间产生的辐射干扰(RE辐射)和由电源线信号传输线产生的传导干扰(CE传导)。所有的电子设备必须满足电磁兼容的指标要求,判定它是否合格,就需对它进行测试。
    在场强和干扰的测试中,实际测试场都存在几种不规则的场,有以下几种:开阔场、屏蔽室、电波暗室、横电磁波传输室。而对于EMI的测试应用电路有:电流探头和功率吸收钳、人工电源网络、天线方向图测量等。以下是R·S公司ESIB26型EMI为例在屏蔽室测试的校准和测试过程。
1 电磁环境电平的要求
    在屏蔽室进行测试时,EUT断电和所有辅助设备通电时测得的电磁环境电平应至少低于规定的极限值6dB,电源线上的传导环境电平应在断开EUT但连接一个电阻负载情况下测量,该电阻负载应流过与EUT相同的额定电流。测试区内应没有无关的人员、设备、电缆架和桌子等。只有测试必需的设备才能放到测试区或屏蔽室内及必需参与测试工作的人员才允许进入屏蔽室内。
    EUT(被测件)的放置:一般要求EUT放置在测试工作台上,在测试传导发射时,EUT的电源供给由LISN(互定网络)提供;在测试辐射发射时,EUT的发射端口与接收天线的距离应保持在1米。
2 CE101的校准和测试 .
    (1)连接好所有的测试电缆和计算机控制GPIB电缆;
    (2)采用软件ES—I(I对接收机进行自校;
    (3)所有测试设备必须供电半小时后方可进行测试;
    (4)用标准信号源对测试回路进行校准,从而消除信号路径的误差。
    (5)CE101的校准框图如图1

    (6)设置信号源的频率分别为lkHz、3kHz、10kHz三点,分别设置功率对测试回路进行校准。
    (7)CE101的测试频率范围为301Hz~10KHz,主要是测试电源线传导发射,在测试时必须在接收机前加20dB的衰减器,以防止由于信号过大损坏接收机。测试框图如图2;
3 CE102的标准和测试
    (1)校准框图如图3;
    (2)设置信号源的频率分别为10KHz、100KHz、2KHz、10KHz四点,分别设置功率对测试回路进行标准。
    (3)CE101的测试频率范围为10KHz~10KHz,主要是测试电源线传导发射,测试框图如图4;

4 CE106的标准和测试
    (1)按照标准要求,标准只是检查路径,用信号源施加一个低于标准极限值6dB的标准信号,其频率在测试频率范围的中段上,用与正常数据采集同样的方法使测量接收机扫描,确定测得的信号电平是否在输入信号电平的±3dB范围之内。
    (2)CE106的频率测试范围为10KHz~40GHz,它主要测试天线端子的传导发射,测试框图如图5:

5 RE101的校准和测试
    (1)校准框图如图6:

    (2)设置信号源的频率为50Khz,功率为适宜的对测试回路进行标准。
    (3)RE101的频率测试范围为30Hz~100KHz,它主要测试磁场辐射发射,测试框图如图7:

6 RE102的标准和测试
    (1)校准和测试框图:与图6相同;
    (2)由于它的频率测试范围为10KHz~18GHz,用一根接收天线无法完成整个频段的测试,所以一般是用几根天线分段进行RE102的测试。RE102主要是测试电场辐射发射。
7 电磁干扰的防范措施
7.1 抑制电磁干扰源
    尽量去掉对设备(或系统)工作用处不大的潜在电磁干扰源,减少干扰源的个数;恰当选择元器件和线路的工作模式,尽量使设备工作在特性曲线的线性区域,以使谐波成分降低;对有用的电磁发射或信号输出也要进行功率限制和频带控制;合理选择电磁波发射天线的类型和高度,不盲目追求覆盖面积和信号强度;合理选择电磁脉冲形状,不盲目追求上升时间和幅度;控制产生电弧放电和电火花,宜选用工作电平低的或有触点保护的开关或继电器,宜选用加土精密的直流电机;应用良好的接地技术来抑制接地干扰、地环路干扰并抑制高频噪声。
7.2 抑制干扰耦合
    把携带电磁噪声的元件和导线与连接敏感元件(或电磁干扰特性测量端口、界面)隔离;缩短干扰耦合路径的长度,应使导线尽量短,必要时使用屏蔽线或加屏蔽套;注意布线和结构件的天线效应,对通过电场耦合的辐射,尽量减少电路的阻抗;而对通过磁场耦合的辐射,则尽量增加电路的阻抗;应用屏蔽等技术隔离或减少辐射途径的电磁干扰;应用滤波器、脉冲吸收器、隔离变压器和光电耦合器等滤除或减少传导途径的电磁干扰。

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