電磁兼容實驗室儀器配置

產(chǎn)品必須符合EMC(電磁兼容)要求，歐洲規(guī)定：銷售違反電磁兼容法令(89/336/EEC)的產(chǎn)品將面臨高額罰款，因此，商家越來越重視產(chǎn)品的電磁兼容性問題，為了降低成本，要根據(jù)公司需求和規(guī)模的不同，組建一個EMC實驗室，本文介紹建設(shè)公司內(nèi)部EMC測試設(shè)備的優(yōu)點、缺點和方法。

組建一個電磁兼容實驗室的最小需求取決于公司的需要和財務(wù)狀況。通常，公司將力求節(jié)省經(jīng)費(在設(shè)備和人力資源兩方面)，并盡量降低風(fēng)險。但有一點必須明白，世界上不會有“低成本、低風(fēng)險和低EMC技術(shù)”這樣的好事。工程師必須掌握高度的技巧，才可能設(shè)計出具有相當性能的低成本設(shè)備。精度越低的產(chǎn)品，其風(fēng)險也會越高。

在組建一個公司內(nèi)部EMC實驗室時，無論其規(guī)模大小如何，都必須遵從一些最起碼的指導(dǎo)原則。首先，建成EMC實驗室的房間或地方必須潔凈，沒有無關(guān)物品，完全專用于EMC測量。只要條件許可，絕對需要一個由金屬制成并可靠連接大地的地參考平面;如果條件不允許(如房間不在第一層)，至少應(yīng)該接保護地系統(tǒng)。實驗室內(nèi)的所有金屬物體必須可靠接地或予以清除。電源系統(tǒng)必須“凈化”(在電源進入EMC實驗室之前的某處正確接入線濾波器)。

EMC測試設(shè)備的配置

1)傳導(dǎo)發(fā)射測試---需要一臺頻譜分析儀(或EMI接收器)、電纜和LISN(線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，手工制作或外購)，如果可能的話，還應(yīng)該有一個屏蔽房間(最起碼有一個屏蔽帳篷)和一張距地面80cm的絕緣桌。

2)輻射發(fā)射測試---需要同樣的頻譜分析儀或EMI接收器、一副天線、電纜和OATS(開放區(qū)域測試場地或(半)電波暗室);為測量干擾功率而制作或外購的吸收鉗。

3)諧波測試(與閃爍測試)---如果要進行完全兼容測試，則需要專用設(shè)備(專用諧波分析儀);但如果僅為評估的話，一臺便攜式諧波分析儀甚至一臺能進行FFT評估的示波器就足夠了。

4)ESD(靜電釋放)抗擾度測試---只有ESD槍才能可靠評估該項測試的結(jié)果。

5)VSPACE=12HSPACE=12ALT=圖2：輻射發(fā)射測試裝置。>輻射電磁場抗擾度測試---需要與輻射發(fā)射測試類似的設(shè)備，此外還需要信號發(fā)生器、放大器、衰減器、場強儀，可能還需要一臺計算機。

6)傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試---需要的設(shè)備與1)和5)類似，另外再加上CND(異種耦合解耦網(wǎng)絡(luò))，但不需要天線。

7)電快速瞬變(EFT/Burst)抗擾度測試。

8)浪涌抗擾度測試。

9)電源頻率磁場抗擾度測試。

10)電壓驟降、短時中斷與電壓變化抗擾度測試。

從7)到10)的最后四項測試需要專用設(shè)備，這些設(shè)備可從多個廠商買到。

值得注意的是，測量設(shè)備的制造商和經(jīng)銷商通常提供執(zhí)行不同測試的包裝和(或)全套裝置，以及有關(guān)如何按照最新標準執(zhí)行這些測試的指導(dǎo)甚至培訓(xùn)。請向最近的當?shù)劁N售代表查詢設(shè)備的性能和功用。大部分情況下，設(shè)備都有根據(jù)標準需求預(yù)設(shè)的測試程序，請首先閱讀說明手冊。

內(nèi)部預(yù)兼容測試

預(yù)兼容測試并無定義，但最起碼我們有理由假定測試必須在盡可能接近標準要求的條件下進行。

1)傳導(dǎo)發(fā)射的測試

多年來，電子產(chǎn)品制造商遇到的最困難的問題可能就是在傳導(dǎo)發(fā)射方面，因此本文首先就此進行討論。

這個裝置是根據(jù)CISPR22(EN55022)組建的，而且使用的設(shè)備必須符合CISPR16-1的要求。該裝置主要包括：EUT(被測設(shè)備)，如果它是臺式的，必須安放在一個距地面80cm高的絕緣桌上;輔助設(shè)備(外設(shè))，按正常使用方式連接，未使用的輸入和輸出必須正確端接，多余的電纜必須截短，或繞成直徑30~40cm的一卷。頻譜分析儀(或EMI接收器)在0.15~30MHz的頻率范圍內(nèi)必須具有9kHz的分辨率帶寬(RBW)。測量過程在CISPR16-1和產(chǎn)品規(guī)范標準中有詳細描述，如果正確執(zhí)行，其結(jié)果與第三方實驗室的測試將3)諧波和閃爍測試

諧波和閃爍測試沒有環(huán)境方面的要求。只需將EUT連接到諧波分析儀的電源入口，并根據(jù)廠商的說明和標準的要求執(zhí)行測試即可。同樣，測試設(shè)備將包含一些已有的設(shè)置，但工程師必須確保這些測試設(shè)置符合自己產(chǎn)品的標準要求。如果評估時使用其他方法(如便攜式電源諧波分析儀)，請仔細閱讀標準要求，然后再評估測量結(jié)果。

2)ESD抗擾度測試

ESD抗擾度測試對于大型設(shè)備可能并不是很重要。但在今天這個各種產(chǎn)品普遍小型化的時代，ESD測試已成為大部分設(shè)備的“關(guān)鍵”EMC測試之一，例如對便攜式計算器、MP3和MD播放器、USB存儲棒、音頻設(shè)備等等。

由圖可見，EUT仍然安放在一張絕緣桌上，位于HCP(水平耦合平面，由一種金屬傳導(dǎo)材料制成)上，并通過一個絕緣抗靜電襯墊與其隔離。VCP(垂直耦合平面)和HCP分別連接到地參考平面，每個連接端各使用一只470kΩ的電阻。對于EUT的每個側(cè)面和VCP、HCP，以及EUT上每個用手能觸摸到的金屬表面，分別使用鋒利尖端進行接觸放電(直接放電)，通常每個極性5次。對于機箱的所有塑料部分，則利用圓形尖端進行空氣放電(間接放電)。

3)輻射電磁場抗擾度的測試

輻射電磁場抗擾度的測試裝置與輻射發(fā)射測試非常類似，但是在這項測試中，信號發(fā)生器和功率放大器將饋送給天線，以便在EUT附近產(chǎn)生“均勻電磁場” (±6dB)(在頻率范圍80~1000VSPACE=12HSPACE=12ALT=磁場探針、電場探針和一根管腳探針的實例。>MHz、 AM、1kHz、80%調(diào)制深度下為3V/m或10V/m)。需要注意的是，不同產(chǎn)品的頻率范圍也不相同。

4)傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試

傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試的目的是在EUT端口輸入建立3V電平(有效值，150kHz~230MHz、AM、1kHz、80%調(diào)制深度)。信號發(fā)生器和功率放大器必須提供足夠的功率，以便CDN能將信號耦合到被測線。由于測試項目3)、7)、8)、9)、10)使用的是高度專業(yè)化的設(shè)備，如果實驗室中有這些設(shè)備，工程師無需太多操作，只要正確連接EUT就可以了，最重要的任務(wù)是監(jiān)控EUT的工作方式。

如何進行近場測試