EMC推測試技術(shù)引言電磁兼容性(E1ectromagneticCompatibility,EMC)是指電子、電氣設(shè)備共處一個環(huán)境中能互不干擾、兼容工作的力量。對于一個設(shè)備，既要求它不產(chǎn)生過大的干擾使其它設(shè)備工作失常，也要求它具有肯定的抗干擾力量，以保證在其它設(shè)備發(fā)出的干擾環(huán)境下能正常工作。EMC，其中之一是推測產(chǎn)品可能EMC(ElectromagneticInterference,EMI)特性、干擾耦合路徑特性、受試設(shè)備的電磁敏感度(ElectromagneticSusceptibility,EMS)特性的物理模擬推測與數(shù)學(xué)模擬EMC值此，本文將對EMC推測試技術(shù)特征與型測試設(shè)備及其測試應(yīng)用實(shí)例作分析說明。EMCEMCEMCEMC(CompliaHceMeasurement)。它是在一個產(chǎn)品投放市場前的最終階段完成的。其實(shí)，依據(jù)一個產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)全過程中所需要的EMC10%，90%的測試工作量是在此前完成的，包括準(zhǔn)電路的板卡、原理樣機(jī)、初樣到正樣研制的過程中，通過不斷的EMC90%的測試工作總稱為EMC推測試。推測試可以比鑒定測試準(zhǔn)確度低些、粗略一些，以便快速找出問題并不使測試設(shè)施費(fèi)用過高。推測試儀表在保證必需的精度的同時，縮短測量時間是一個不行無視的因素。如承受頻譜既可以保證與EMI接收機(jī)有相像的精度，又可顯著提高測量速度，而且價格缺乏EMI接收機(jī)的一半。因此，推測試常承受頻EMI2〔b〕所示。也就是說，推測試系統(tǒng)可以使EMCEMCEMC所謂推測試系統(tǒng)，實(shí)際上也是嚴(yán)格依據(jù)國家各種EMC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展的，包括設(shè)備、方法等等。但是，推測試系統(tǒng)具有區(qū)分于鑒定測試的特點(diǎn)主要如下：其一是對環(huán)境要求較低，EMC蔽室或暗室中進(jìn)展，但推測試的主要目的在于初步摸底，只要找到問題所在即可，所以對環(huán)境要求可以低一些，屏蔽室和暗室的尺寸、指標(biāo)可以低于認(rèn)證測試；其二是核心測量儀器利用高性能頻譜，高性能的頻譜EMCEMI頻譜是建立推測試系統(tǒng)的最正確選擇；其三是專用的中文軟件；其四是EMC/天線、LISN、衰減器等)。EMIEMI11EMIGJBl51ACEl01、CEi02、REi01REl02氣或機(jī)電產(chǎn)品的EMIEMI假設(shè)不合格必需指出頻率點(diǎn)及其對應(yīng)的幅度值，以備產(chǎn)品設(shè)計人員有針對性地提出解決方法，將問題較早地消退，為產(chǎn)品進(jìn)入市場前能通過EMI試奠定堅實(shí)的根底。系統(tǒng)所實(shí)行的測試方法依據(jù)前述GJBl52A中有關(guān)局部所規(guī)定的程序進(jìn)展，包括標(biāo)準(zhǔn)的檢查配置、正式測試配置、校準(zhǔn)步驟、測試步驟和測試完畢所應(yīng)提交的數(shù)據(jù)。3Hz-26.5GHz；距離容差±5%；頻率容電纜等)容差±3dB；時間(波形)容差±5%。系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩局部⑴硬件局部包括三個分系統(tǒng)：前端子系統(tǒng)(主要包括傳感器，如電流探頭、環(huán)形天線、桿天線、雙錐天線、雙脊喇叭天線；電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)；衰減器等)、接收機(jī)子系統(tǒng)(主要包括頻譜儀、射頻預(yù)選器和EMI區(qū)分帶寬選件等)和主控計算機(jī)子系統(tǒng)(主要包括IBMPC-GPIBGPIB①接收機(jī)子系統(tǒng)功能與指標(biāo)接收機(jī)子系統(tǒng)是承受型的E4440AEMI功能與指標(biāo)如下。E4440APSAN9039A50GHzEMI可重復(fù)的測量。測量系統(tǒng)可在整個測量帶寬上供給最正確的幅度和頻率精度。8192CISPR的區(qū)分率。另外，全的射頻預(yù)選器使系統(tǒng)完全符合CISPR路快速切換到預(yù)選模式，以進(jìn)展兼容性測量。EMI度性能和系統(tǒng)精度，以實(shí)現(xiàn)低投入高產(chǎn)出。②EMIEMI專用軟件的頻譜E4440APSAN9039AN5181A③進(jìn)展放射分析所需的全部特性9kHz1GHzClSPR(200Hz、9kHz、120kHz和1MHz)；檢波器(平均值、準(zhǔn)峰值和峰值)；限制線和限制范圍；天線、線纜、放大器和其他設(shè)備的校正因數(shù)；利用外部信號源進(jìn)展的預(yù)選濾波器校準(zhǔn)；執(zhí)行放射1018192據(jù)點(diǎn)。④測量精度和可重復(fù)性1GHz頻率內(nèi)的輻射放射頻段靈敏度為152dB±1.0dB，9kHz1GHz；輸入VSWR1.2：1TOI+5dBm；100MHz寬精度：20kHz⑵軟件局部從功能上可以將該軟件系統(tǒng)劃分為五個模塊：系統(tǒng)治理模塊、系統(tǒng)檢測模塊、掃描模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和測試結(jié)果輸出模塊。有用型的電磁兼容性(EMC)測試設(shè)備EMSCAN承受陣列探頭和電子掃描技術(shù)的近場測量系統(tǒng)，能獵取被測物完整電磁EMC診斷和EMIEMC12182(aEMIEMS對被測物內(nèi)部電路的影響，快速解決EMS問題；快速準(zhǔn)確評估機(jī)箱的屏蔽性能，能幫助工程師快速積存正確的解決EMI/EMS2(a)EMC〔b〕EMI⑵主要特征頻譜/空間掃描，天線掃描等功能；具有單次掃描、連續(xù)掃描、同步掃描等方式，具有峰值保持功能；高速掃描，利用連續(xù)掃描和峰值保持功能，能捕獲到一般手段所無法測量到的瞬態(tài)電磁干擾；頻譜/空間掃描能一次測量獵取被測物完整電磁場信息，PCB、電纜、機(jī)箱、機(jī)架等；呈人字形穿插排列的專利電磁場陣列掃描器，能測量PCB的光繪文件疊加在一起顯示。⑶EMIEMILISN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò))/電流探頭/吸取鉗/天線等附件后，EMSCANEMIEMI預(yù)兼容測試。EMSCAN掌握軟件的ASM(天線掃描模塊)，用于電磁預(yù)兼容測試。能依據(jù)CISPR11/14/15/22/25/GJB152A-CEl02CISPR11/14/22/25/GJB152A-REl02Langer19以完成幾乎全部的電磁場測試任務(wù)：具有多種區(qū)分率的探頭，實(shí)現(xiàn)從粗略定100kHz-3GHz；適用于檢查機(jī)箱泄漏、PCB內(nèi)部電磁場分布、電纜上的電磁場分布等；使用簡潔，攜帶便利。近場探頭的用途：主要應(yīng)用于查找干擾源，判定干擾產(chǎn)生的緣由；可以檢測器件或者是外表的磁場方向及強(qiáng)度；可以檢測磁場耦合的通道，從而調(diào)整連接器或者元器件的位置；可以檢測PCB為了降低干擾，查找到真正的干擾源或者是其傳播的途徑是格外有必要的。通過近場測量可以很便利的實(shí)現(xiàn)定位的功能，甚至可以準(zhǔn)確到IC3〔a〕1mm25mm，適合3〔b〕ICIC圖3〔a〕環(huán)形探頭； 〔b〕為檢測IC引腳的磁場分布示意EMC/屏蔽室)假設(shè)想在一般環(huán)境下測量被測設(shè)備(EUT)的電磁輻射，就必需設(shè)法“消退”背景噪聲的影響。當(dāng)今己開發(fā)出多種虛擬暗室EMCCASSPER當(dāng)今的虛擬暗室系統(tǒng)，是最的EMI測試系統(tǒng)。它具有獨(dú)一無二的頻率同步及相位鎖定功能，是一個雙通道、多端口EMICISPR-16標(biāo)準(zhǔn)要求。其虛擬暗室系統(tǒng)接收機(jī)使用兩套時間與頻率都同步的通道同時去接收一個簡單系統(tǒng)中的信號，用來進(jìn)展電磁放射的測量和電磁干擾源的定位。虛擬暗室系統(tǒng)把先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)引入到了EMI算法準(zhǔn)確濾除背景噪聲，得到被測設(shè)備(EUT)實(shí)際的準(zhǔn)確的電磁輻射狀況。CASSPER不僅能濾除一般的背景噪聲，還能準(zhǔn)確提取與背景噪聲一樣頻率的EUT信號。即使背景噪聲的幅度或者頻率被調(diào)制了，其背景噪聲濾除性能也不會下降。虛擬暗室系統(tǒng)也能濾除來自多個地方的背景噪聲。能在市內(nèi)區(qū)域準(zhǔn)確測量電子設(shè)備的電磁放射。⑴系統(tǒng)組成EMIDSP4(a)所示。從圖4(a)可見該系統(tǒng)的接收機(jī)有A/B24對不同頻段的天線進(jìn)展自動切換。接收機(jī)把收到的信號經(jīng)過中頻處理后，由ADDSP通道的數(shù)據(jù)依據(jù)有專利技術(shù)的算法進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，最終由計算機(jī)進(jìn)展分析、存儲、顯示、打印等處理。圖4 (a)虛擬暗室EMC測量系統(tǒng)；(b)“時間/頻率/相位”同步識別技術(shù)應(yīng)用示意圖⑵一般環(huán)境下的電磁預(yù)兼容測試在被測設(shè)備(EUT)的前方肯定距離(d)處放置一天線并連接到通道A，負(fù)EUTEUT遠(yuǎn)的地方，其距離至少是d的十倍，并連接到通道B，負(fù)責(zé)測量來自整個背景的噪聲狀況。EMI道分別收到。從而可以將收到的共同具有的背景噪聲記錄下來并濾除掉，這就創(chuàng)立了一個虛擬的第三個測量通道，這種測量方法可以很真實(shí)地反映被測設(shè)備的電磁輻射狀況。系統(tǒng)在“消退”背景噪聲方面．承受了“時間/頻率/相位”同步識別技術(shù)，通過相位識別，把背景噪聲用傅立葉計算方法剔除掉，并能提取被調(diào)制EUTEUT4(b)所示。這種測試方法允許背景噪聲是不穩(wěn)定的，假設(shè)背景噪聲在測試場地是“均勻”的，則測試結(jié)果能與標(biāo)準(zhǔn)EMC場地的測試結(jié)果保持根本全都。而在實(shí)際測試中，“背景噪聲均勻”的環(huán)境是很簡潔找到的。⑶定位輻射源的測試一樣頻率的兩個信號，未必來自同一信號源。在定位輻射源的測試中，A接到一個放在EUTEUT磁干擾，通道B連接一個近場探頭。移動通道B關(guān)性來確定輻射源的位置。這就意味著即使不同的幾個放射器發(fā)出同樣頻率和幅度的信號，系統(tǒng)也可以加以區(qū)分，從而準(zhǔn)確定位干擾源。該系統(tǒng)由于能通過“時間/頻率/相位”來識別兩個天線接收到信號的相關(guān)性，所以在EMI定位方面，它能找到真正使遠(yuǎn)場測試不合格的干擾源位置。找干擾源的時候，一個顯示窗口上同時顯示遠(yuǎn)場數(shù)據(jù)(天線收到的信號)和近場數(shù)據(jù)(探頭收到的信號)，能在產(chǎn)生一樣頻率的多個位置中找出與遠(yuǎn)場信號相關(guān)聯(lián)的位置，可以節(jié)約大量的時間，能應(yīng)用于從板級設(shè)計始終到系統(tǒng)級設(shè)計。EMC借助一些診斷工具進(jìn)一步定位EMC問題EMCEMC斷工具進(jìn)一步定位EMCEMCEMC84105EM診斷系統(tǒng)。其系統(tǒng)功能為用于外表電流、插槽、電纜和集成電路的磁場輻射測量。其系統(tǒng)組成是由三EMC對環(huán)境沒有特別要求(不需要屏蔽室或暗室)，可測頻段寬，測量精度高，只配置了磁場探頭，操作簡潔、價格較低。84105EM⑴診斷目的針對已經(jīng)檢測出的EMI不合格頻率點(diǎn)，承受近場檢測的方法進(jìn)一步定位干擾發(fā)生點(diǎn)；針對已經(jīng)檢測出的EMS不合格頻率點(diǎn)，進(jìn)一步定位敏感度薄弱部位。⑵診斷工具84105EMEMCE7401A(含11909A)11941A11940A5(a)。5(a)電磁故障診斷系統(tǒng)測量配置示意圖；(b)為診斷屏蔽殼體上不應(yīng)有的孔隙部位測量示意11941A9kHz-30MHz，11940A30MHz～1MHz，它們都承受雙環(huán)設(shè)計。探頭的兩個環(huán)天線在平衡/不平衡變換器(簡稱“巴侖”)合并變?yōu)椴黄胶廨敵?同軸線承受雙環(huán)可使它們的電場感應(yīng)電壓重量反相，相互抵消，只保存磁場感應(yīng)電壓重量)。理論分析明在近場探測狀況下，電場探頭(如單極或偶極振子)不行避開或容性耦合四周的雜散信號，難實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的測量，而環(huán)天線的磁場探頭