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射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

发布时间:2021-08-12 17:10

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验国际标准IEC61000-4-6:2006 ,对应国家标准 GB/T17626.6 :1998《电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度》的试验方法。本标准所涉及的主要骚扰源是来自9kHz~80MHz 频率范围内射频发射机产生的电磁场。该电磁场会作用于电气、电子设备的电源线、通信线和接口电缆等连接线路上,这些连接引线的长度则可能与干扰频率的几个波长相当,因此,这些引线就变成被动天线,接受外界电磁场的感应,引线电缆就可以通过传导方式耦合外界干扰到设备内部(最终以射频电压和电流所形成的近场电磁骚扰到设备内部)对设备产生干扰。从而影响设备的正常运行。所以,本标准的目的主要是建立一个评估射频场感应的传导骚扰抗扰度性能的公共参考,为有关产品的专业技术委员会或用户和制造商提供一个基本参考。
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验常见术语
人工模拟手
模拟正常工作条件下,手持式电气设备和地之间的人体阻抗的电网络
辅助设备
为受试设备正常运行提供所需信号的设备和检验受试设备性能的设备。
钳注入
电流钳
由被注入信号的电缆构成的二次绕组实现的电流变换器。
电磁钳
由电容和电感耦合相组合的注入装置。
共模阻抗
在某一端口上共模电压和共模电流之比。
耦合系数
在耦合装置的受试设备端口所获得的开路电压(电动势)与信号发生器输出端上的开路电压的比值。
耦合网络
以规定的阻抗从一电路到另一电路传输能量的电路。
去耦网络
防止施加给受试设备的测量信号影响不被测量的其他装置、设备或系统的电路。
电压驻波比
沿线最大电压和邻近最小电压幅度之比。

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等级及选择
在9kHz~150kHz频率范围内,对来自射频发射机的电磁场所引起的感应骚扰不要求测量。在150kHz~80kHz频率范围内,对来自射频发射机的电磁场所引起的感应骚扰的抗扰度试验应根据设备和电缆最终安装时所处电磁环境按下面表格选择相应的试验等级。

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等级

1类:低电平辐射环境。 无线电电台 / 电视台位于大于 1km的距离上的典型电平和低功率发射接收机的典型电平。
2类:中等电磁辐射环境。
用在设备邻近的低功率便携式发射接收机(典型额定值小于 1W)。典型的商业环境。
3类:严酷电磁发射环境。
用于相对靠近设备, 但距离小于 1m的手提式发射接收机 (≥ 2W)。用在靠近设备的高功率广播发射机和可能靠近工、科、医设备。典型的工业环境。
×类: ×是由协商或产品规范和产品标准规定的开放等级。
对总尺寸小于 0.4m ,并且没有传导电缆(如电源线、信号线或地线)的设备,标准规定不需要进行此项试验。 比如采用电池供电的设备,当他与大地或其他任何设备没有连接,并且不在充电时使用,则不需要做此项实验,但设备在充电期间也要使用,则必须做此项实验。
标准中规定频率范围为150kHz~80MHz,但实际测试的频率范围可根据受试设备的情况分析后确定,当受试设备尺寸比较小时,试验频率最大可以扩展到230MHz。
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验设备
信号发生器(ES-608 射频传导干扰模拟测试系统)
内置功率放大器、信号源、功率计、定向耦合器、6dB衰减器。能覆盖9kHz~230MHz的频段范围,具备幅度和调制功能,支持1~99%幅度调制,调制频率1Hz~10KHz。全自动校准、全自动测试。信号发生器输出阻抗为50Ω,信号发生器任何杂散谱线应至少比载波电平低15dB,输出电平足够高,能覆盖试验电平。

射频传导干扰模拟测试系统

6dB固定衰减器
减小从功率放大器到网络的失配,具有足够额定功率
耦合和去耦装置
将干扰信号很好地耦合到与受试设备相连的各种类型的电缆上;防止施加给受试设备的射频干扰电压影响不被测试的其他装置、设备或系统的其他电路。提供稳定的信号源阻抗。
钳注入装置
钳注入方式特别适合于对多芯电缆的试验。钳注入方式中,耦合和去耦合功能是分开的,钳注入仅仅提供耦合,去耦功能是建立在辅助设备上的,也就是说辅助设备是耦合去耦合装置的一部分。其中钳注入装置包括:电流钳和电磁钳。
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验方法
试验方法——CDN 法
标准推荐首先选择CDN进行射频传导干扰抗扰度测试。耦合去耦合网络(CDN)外形如下图,CDN可以应用于大多数类型的电缆, 如电源线,平衡线,屏蔽线,音频线和同轴线等。根据不同电缆,选择合适的到的CDN主要有:CDN 进行测试。

CDN

试验所用CDN型号
电源线耦合去耦合网
标配耦合去耦合网络校准件 选型指南:

序号 型号 电源线端口 最大工作电压 最大工作电流
1 ES-CDN-M1 单相2线、三线二合一 AC:0~260V   DC:0~60V 20A~200A可选择
2 ES-CDN-M2 三相三线 AC:0~440V   DC:0~60V 32A~200A可选择
3 ES-CDN-M3 三相四线 AC:0~440V   DC:0~60V 32A~200A可选择
4 ES-CDN-M4 三相五线 AC:0~440V   DC:0~60V 32A~200A可选择

信号线耦合去耦合网络:
标配耦合去耦合网络校准件 选型指南:
序号 型号 信号线端口 通讯线种类
1 ES-CDN-T2 2线 非屏蔽对称线
2 ES-CDN-T4 4线 非屏蔽对称线
3 ES-CDN-T8 8线 非屏蔽对称线
试验方法——直接注入
将试验信号发生器的干扰信号通过100Ω电阻直接注入到同轴电缆的屏蔽层上(即使屏蔽层未接地或仅仅只有一个接地点)电磁钳,电磁钳外形如下,其结构较复杂,它与受试设备的电缆之间是通过感性和容性耦合将射频能量耦合到受试设备的电缆上。电磁耦钳在1.5MHz 以上频率时对试验结果有良好的再现性;当频率高于 10MHz 时,电磁耦钳比常规的电流钳有较好的方向性,并且在辅助设备信号参考点与参考接地板之间不再要求有专门的阻抗,因此使用更方便。
电磁注入钳
电流钳
电流钳外形如下,利用被测设备的电缆组成二次侧,与电流钳一起建立一感性耦合,将射频能量注入到受试设备的电缆上。为了使电流钳和电缆之间的电容耦合最小,试验时应将电缆放在电流钳的中心位置。另外由于电流注入探头没有方向性,在试验中辅助设备将与EUT一起承受干扰。
电流钳
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验方法选择规则
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验布置以及测试
典型的试验布置如下
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
受试设备应放在参考地平面上面0.1m 高的绝缘支架上。 对于台式设备, 参考接地板也可以放在试验桌上。所有与被测设备连接的电缆应放置于地参考平面上方至少30mm 的高度上,并且被测设备距任何金属物体至少0.5m 以上。
如果设备被设计为安装在一个面板、支架和机柜上,那么它应该在这种配置下进行测试。当需要用一种方式支撑测试样品时,这种支撑应由非金属、非导电材料构成。
在需要使用耦合和去耦装置的地方,它们与被测设备之间的距离应在0.1m 到 0.3m 之间,并与参考接地板相连。耦合和去耦装置与被测设备之间的连接电缆应尽可能短,不允许捆扎或盘成圈。
对于被测设备其他的接地端子也应通过耦合和去耦网络CDN-M1 与参考接地板相连接。对于所有的测试,被测设备与辅助设备之间电缆的总长度(包括任何所使用的耦合去耦网络的内部电缆)不应超过被测设备制造商所规定的最大长度。
如果被测设备有键盘或手提式附件,那么模拟手应放在该键盘或者缠绕在附件上,并与参考接地板相连接。
应根据产品委员会的规范,连接受试设备工作所要求的辅助设备,例如,通讯设备、调制解调器、打印机、传感器等,以及为保证任何数据传输和功能评价所必需的辅助设备,这些设备均应通过耦合和去耦装置连接到受试设备上。

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