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文檔簡介

.,1,第二章電磁兼容測試的基礎知識主題內容:電磁干擾與電磁敏感度傳導干擾與輻射干擾模型測量值的基本單位測量接收機定量測試與環(huán)境電平測試系統(tǒng)中干擾及其形成機理(補充1)信號完整性問題及其解決方法(高速數(shù)字系統(tǒng)中的信號完整性及其產生機理)(補充2)印制板與整機/系統(tǒng)在輻射干擾及傳導干擾的規(guī)定值的理解與執(zhí)行方面的差異(補充3),.,2,第一節(jié)電磁干擾與電磁敏感度一、定義由電磁騷擾源發(fā)射的電磁能量,經過耦合途徑傳輸?shù)矫舾性O備,這個過程稱為電磁干擾效應。因此,形成電磁干擾后果必須具備三個基本要素。所有形成的電磁干擾都是由三個基本要素組合而產生的。它們是:電磁干擾源;對該干擾能量敏感的接收器;將電磁干擾源傳輸?shù)浇邮掌鞯拿浇?,即傳輸通道。相應地對抑制所有電磁干擾的方法也應由這三要素著手解決。電磁干擾由電磁騷擾造成的一個器件、一臺設備或一個系統(tǒng)的性能下降。電磁騷擾可能引起一個器件、一臺設備或一個系統(tǒng)性能降級的任何一種電磁現(xiàn)象。注意:電磁干擾與電磁騷擾定義區(qū)別和內在關系!,.,3,(1)電磁騷擾源任何形式的自然現(xiàn)象或電能裝置所發(fā)射的電磁能量,能使共享同一環(huán)境的人或其它生物受到傷害,或使其他設備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)發(fā)生電磁危害,導致性能降級或失效,這種自然現(xiàn)象或電能裝置即稱為電磁騷擾源。(2)耦合途徑耦合途徑即傳輸電磁騷擾的通路或媒介。(3)敏感設備敏感設備是指當受到電磁騷擾源所發(fā)射的電磁能量的作用時,會受到傷害的人或其它生物,以及會發(fā)生電磁危害,導致性能降級或失效的器件、設備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)。需要強調的是:許多器件、設備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)可以既是電磁騷擾源又是敏感設備。,.,4,為了實現(xiàn)電磁兼容,必須從上面三個基本要素出發(fā),運用技術和組織兩方面措施。所謂技術措施,就是從分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設備著手,采取有效的技術手段,抑制騷擾源、消除或減弱騷擾的耦合、降低敏感設備對騷擾的響應或增加電磁敏感性電平;所謂組織措施就是對人為騷擾進行限制,并驗證所采用的技術措施的有效性。同時還必須采取、制訂和遵循一套完整的標準和規(guī)范,進行合理的頻譜分配,控制與管理頻譜的使用,依據頻率、工作時間、天線方向性等規(guī)定工作方式,分析電磁環(huán)境并選擇布置地域,進行電磁兼容性管理等。,.,5,二、電磁環(huán)境電磁環(huán)境是提出和確定設備或系統(tǒng)電磁兼容設計指標要求,實施電磁兼容的前提。不同的電磁環(huán)境對電磁兼容指標的要求也不一樣。電磁環(huán)境由各種電磁騷擾源組合而成。因此,電磁環(huán)境即設備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在執(zhí)行任務時,可能遇到各種電磁騷擾源的數(shù)量、種類分布以及在不同頻率范圍內功率或場強隨時間的分布等有關電磁作用狀態(tài)的總和。同時,在分析電磁環(huán)境時,還應考慮騷擾脈沖的重復頻率、脈沖寬度、頻譜覆蓋范圍、騷擾源天線主瓣和副瓣以及極化等因素。,.,6,電磁環(huán)境的有害影響主要表現(xiàn)形式為:接收機等敏感設備性能降級;機電設備、電子線路、元器件等誤動作;燒毀或擊穿元器件;電爆裝置、易燃材料等意外觸發(fā)或點燃等。電磁環(huán)境產生有害影響的基本途徑是:預期和非預期發(fā)射通過敏感設備的接收通道,如天線、傳輸線、電源線、殼體等進入系統(tǒng),以及對非預期能量的響應或由于非預期響應而進入系統(tǒng)。消除這種有害影響的方法主要是設備或系統(tǒng)的EMC設計以及頻譜管理等組織措施和技術措施。電磁環(huán)境分析主要是分析騷擾源、騷擾特性和類型、綜合電磁環(huán)境的電平危害等級、區(qū)分導致性能降級的環(huán)境電平和造成永久性損壞的電平,特別是估計最惡劣的環(huán)境電平。,.,7,三、電磁干擾的特性與分類(一)電磁騷擾的特性電磁騷擾的特性主要由以下七項參數(shù)描述:1規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平長期以來,一直延用寬帶或窄帶發(fā)射的概念,也就是將大于參考帶寬的騷擾或信號認為是寬帶的,而將小于參考帶寬的騷擾或信號認為是窄帶的。這里,參考帶寬即測量儀器的帶寬或分辨率帶寬。由于對這個概念的理解很不一致,因而出現(xiàn)操作不一致的現(xiàn)象。為了避免因此而引發(fā)的問題,逐漸傾向于取消寬帶和窄帶的概念,而規(guī)定固定帶寬,并將所有頻域極限值用正弦波等效均方根值(RMS)表示,對所有發(fā)射極限值進行鑒定。規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平就成為電磁騷擾的重要特性。,.,8,2頻譜寬度按照電磁騷擾能量的頻率分布特性,可以確定其頻譜寬度。連續(xù)波騷擾中,交流聲騷擾的頻譜寬度最窄,而脈沖騷擾中,單位脈沖函數(shù)的頻譜寬度最寬。頻譜寬度是決定電磁騷擾頻率范圍的重要指標。3波形電磁騷擾有各種不同的波形。波形是決定電磁騷擾頻譜寬度的一個重要因素。以脈沖波形為例,由于脈沖頻譜中的低頻含量主要取決于脈沖的面積,而高頻含量與脈沖前后沿的陡度有關,前后沿越陡,所占頻譜寬度就越寬。因此,從減小騷擾的角度考慮,脈沖前后沿時間應盡可能緩慢。,.,9,4出現(xiàn)率電磁騷擾場強或功率隨時間的分布與電磁騷擾的出現(xiàn)率有關。按電磁騷擾的出現(xiàn)率可分為周期性騷擾、非周期性騷擾和隨機騷擾三種類型。周期性騷擾是指在確定的時間間隔內能重復出現(xiàn)的騷擾;非周期性騷擾雖然不能在確定的周期內重復出現(xiàn),但其出現(xiàn)時間是確定的,而且是可以預測的;隨機性騷擾則不能按預測的方式出現(xiàn)和變化,它般采用概率論的統(tǒng)計方法進行描述。周期性騷擾和非周期性騷擾一般都是功能性的,即為了用于某種特定的目的而產生的騷擾,如電源產生的交流聲騷擾,指令脈沖產生的騷擾等;隨機騷擾可能是一種沖擊噪聲,如內燃機電火系統(tǒng)、馬達電刷產生的電火花等,也可能是熱噪聲或熱噪聲與沖擊噪聲的組合。,.,10,5輻射騷擾的極化特性極化特性指在空間給定點上,騷擾場強矢量的方向隨時間變化的特性,取決于天線的極化特性。當騷擾源天線和敏感設備天線極化特性相同時,輻射騷擾在敏感設備輸入端產生的感應電壓最強。6輻射騷擾的方向特性騷擾源朝空間各個方向輻射電磁騷擾,或敏感設備接收來自各個方向的電磁騷擾的能力是不同的,描述這種輻射能力或接收能力的參數(shù)稱為方向特性。7天線有效面積這是表征敏感設備接收騷擾場強能力的參數(shù)。顯然,天線有效面積越大,敏感設備接收電磁騷擾的能力也越強。,.,11,(二)分類電磁干擾的分類方法很多,常見的有:按照發(fā)生源劃分-干擾源的性質內/外自然/人為按照傳播路徑劃分-傳導/輻射按作用時間劃分-連續(xù)干擾、間歇干擾和瞬變干擾。4按頻帶劃分-窄帶干擾和寬帶干擾。,.,12,電磁干擾源類別干擾源的性質,自然干擾源類別,人為干擾源類別,.,13,內部干擾源類別,干擾傳輸路徑,.,14,圖干擾傳播路徑的復雜性,.,15,其它分類:按照干擾的產生原因劃分例如:造成數(shù)字電路工作不正常的干擾可分為:電源干擾反射振鈴(LC共振):上沖、下沖狀態(tài)翻轉干擾串擾干擾(相互干擾、串音)直流電壓跌落。,.,16,其它分類:按照設備工作電源的干擾類型造成開關電源質量下降的干擾分為:出現(xiàn)在輸出端子上的干擾(電流交流聲,尖峰脈沖噪聲,回流噪聲);影響內部工作的干擾(開關干擾,振蕩,再生噪聲)造成交流電源質量下降的干擾分為:高次諧波干擾;保護繼電器,開關的震顫干擾;雷擊浪涌干擾;尖峰脈沖干擾;噴射環(huán)電弧。,.,17,四、電磁干擾量值的表征電磁干擾的表征基本上有兩種:頻域表征:用與頻率有關的頻譜特性來表示;時域表征:用與時間有關的特性來表示;(幅值、前沿、寬度等),例如:構成電磁干擾的場源很多,按頻譜劃分,則可粗略分為以下五類:(1)工頻干擾;(2)甚低頻干擾;(3)載頻干擾:(4)射頻、視頻干擾(5)微波干擾,.,18,五、電磁敏感度特性關于電磁敏感性,GB/T4365是這樣定義的:在存在電磁騷擾的情況下,裝置、設備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。從測量和測試的角度看,我們所關心的是一些敏感設備在遇到輻射或傳導干擾時,其工作狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化。電磁敏感度特性測試關注的是被測件剛剛出現(xiàn)性能降低時外部施加的干擾量!,.,19,第二節(jié)傳導干擾與輻射干擾模型一、傳導干擾與傳輸通道模型電磁干擾源中的2大類:傳導干擾和輻射干擾傳導干擾:是指沿著導體傳播的,所以任何導體,如導線、傳輸線、電感器、電容器等都是傳導干擾的傳輸通道。形成干擾的主因有不帶任何信息的噪聲及帶信息的無用信號。,.,20,1、傳導干擾源傳導干擾源按帶不帶信息可以分為信息傳導干擾源和電磁噪聲傳導干擾源兩類:信息傳導干擾源指的是帶有信息的無用信號對接收器產生干擾。電磁噪聲傳導干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲對接收器產生的干擾。例如:電源開關的瞬間產生的火花對一個敏感電路就可能會產生干擾。一個帶信息的信號在一個通道中是有用的信號,如果它進入別的通道中去,就是帶信息的無用信號,將對別的通道形成干擾。由此看出,任何一個電子設備都可能成為一個干擾源。,.,21,2、傳導電磁干擾傳輸通道傳導電磁干擾的途徑稱之為傳導電磁干擾傳輸通道。傳輸通道能把(傳導)干擾源所產生的電磁干擾沿著傳輸通道線路傳給接受器的輸入端,并且在接受器中產生相應的干擾電流和電壓。電磁干擾傳輸通道是電磁干擾三要素之一,因此,研究電磁干擾傳播問題就是研究分析干擾源和接受器之間的傳輸途徑問題。傳導電磁干擾傳輸是指設備或電路與其他設備或電路之間的電聯(lián)系,這種傳輸能把一個設備或電路中的電流和電壓,通過傳輸途徑在另一個設備或電路里產生相應的電流或電壓。因此傳輸起著把電磁能量從一個設備或電路傳送到另一個設備或電路中去的作用。,.,22,3、傳導電磁干擾頻譜任何種類的干擾都與干擾源的功率、頻率有關。這里需要討論頻率問題傳導干擾信號的頻譜。測量表明,傳導干擾信號的頻譜由最低可測的頻率到1GHz以上的頻段都有出現(xiàn)。,通常情況下,頻率最高為幾十MHz以下,這是因為當頻率升高時,由于導體損耗以及布線電感和分布電容的作用,使傳導電流大為衰減。,常見的傳導干擾源及傳導干擾頻譜范圍,.,23,4、抑制傳導干擾的有效辦法構成干擾的三要素是干擾源、傳輸通道、接收器。因而,抑制傳導干擾也應從這三個方面著手研究。A)傳導干擾源的處理(1)如果傳導干擾源是產生強電磁場元件,如線圈、變壓器等,在布置時應遠離接收器或加以屏蔽。(2)如果傳導干擾源是頻率相同的電路,如接收機的高頻放大、輸入及振蕩電路,它們之間的交鏈容易引起自激振蕩,因此布置應相隔遠些。(3)移去對系統(tǒng)工作無用的、有潛在的干擾設備的電源。(4)應盡可能使設備工作在設計曲線線性最好的部分,以便輸出所含諧波分量最小。,.,24,.,25,(5)如果干擾源的工作波形是脈沖形狀,應控制躍變時間。因為當脈沖上升沿較慢且持續(xù)時間較長時,產生的電磁干擾最小,隨著脈沖寬度減少且上升時間縮短,脈沖中的高頻成分的幅度將增加。所以一個控制裝置或其他脈沖的上升時間只需快到能在指定的時間內保證可靠工作即可。不要使振蕩器和開關器件的工作速度高于性能所需要的速度。(6)電弧放電:當兩個物體之間的電位差大到足以使它們之間的絕緣擊穿時就會產生電弧。因此要盡量避免出現(xiàn)電弧放電。電弧放電的能量取決于產生放電現(xiàn)象的觸點閉合的形式,因而要選擇好觸點的形式。,.,26,B)傳輸通道的處理(1)縮短電磁干擾傳輸通道的長度,使電路中的導線盡量短;(2)將帶有電磁干擾的導線和元件與連接接收器的布線隔離;(3)將帶有電磁干擾的元件的回線與接收器回線隔離開來;(4)用粗的隔離線和隔離套來減少級間的電容耦合;(5)各級電路的連接導線應盡可能縮短,尤其是高頻電路布置;(6)對高頻電路,應盡量避免平行排列導線,特別不能像低頻電路那樣將各種導線扎成一束。一些可能引起交鏈的導線,如晶體管c、b極引出導線,放大器的輸入輸出導線,應盡量避免相距過近和平行排列;,.,27,(7)減小引線電感,以使感應電壓減到最小。當頻率升到高頻時,引線會呈現(xiàn)串聯(lián)電感,甚至合成電阻也會出現(xiàn)引線電感,這些電感再加上雜散電容則可能形成并聯(lián)諧振回路。由于介質損耗電容器也會呈現(xiàn)串聯(lián)電阻,并有引線電感,因此,在設備的布線設計時,必須十分注意,以減少這些效應;(8)產生電磁干擾的元件應盡量靠近與它們相關聯(lián)的負載,以使耦合路徑最短;(9)由同一電源總線饋電的幾個設備之間,必須用旁路電容去耦。在干擾極嚴重的情況下,可以用齊納二極管或分別供電的方法來隔離設備間的耦合。有時需要對潛在的干擾源(如觸發(fā)器及其他數(shù)字電路)和敏感器件(如低電平場效應晶體管放大器)專門去耦;(10)濾波器對于防止干擾以及把信道中的能量輸送到指定的設備上是很重要的。例如,電源線濾波器應該安裝在靠近直流電動機處,把型濾波器接到電動機上能使射頻電流和電動機的地短接。,.,28,C)接收器處理(1)盡量少用低電平器件,只使用完成任務所需的靈敏度。(2)移去那些在系統(tǒng)工作時不需要的接收器的電源。(3)對電磁場感應敏感的接收器如果可能的話可加屏蔽。,傳導干擾源的處理方法同樣適用于接收器!,.,29,D)高速/高頻電路版(PCB)電磁兼容設計舉例系統(tǒng)時鐘速度的提高布線密度的提高信號完整性問題EMC中的串擾、非預期響應,建立元器件的仿真模型,假設性仿真確定布線參數(shù)約束,系統(tǒng)布線及線仿真,板級仿真,PCB傳輸線效應高速信號電路設計,PCB高速信號布線PCB高速時鐘信號布線BGA封裝的焊盤設計,.,30,例:當騷擾源(系統(tǒng)1輸出)與受害者(系統(tǒng)2輸人)共用一個地時,則由于A的輸出電流流過XX段的公共阻抗,在B的輸人端產生電壓。公共阻抗僅僅是由一段導線或印制板走線產生的。因為導線的阻抗呈感性,因此輸出中的高頻或高didt分量將更容易耦合。當輸出和輸人在同一系統(tǒng)時,公共阻抗構成亂真反饋通路,這可能導致振蕩。,補充舉例,.,31,解決方法如圖所示,在這個方法中,分別連接兩個電路,因而在兩個電路之間沒有公共通路,也就沒有公共阻抗。這個方法的代價是多用一根導線。這個方法可用于任何包含公共阻抗的電路,例如電源匯流條連接。大地是公認的最常見的公用阻抗因素,但在電路圖中表示不出來。,補充舉例,.,32,二、輻射干擾源及輻射干擾源數(shù)學模型(一)輻射干擾輻射干擾是指以電磁波形式傳播的干擾。這類干擾的能量是由干擾源輻射出來,通過介質(包括自由空間)以電磁波的特性和規(guī)律傳播的。是否構成輻射干擾,應由構成輻射干擾的三要素來考慮:輻射干擾源向外輻射能量的特性,如方向性、極化、調制特性、帶寬等;輻射干擾傳輸通道,即介質(包括自由空間)對電磁波能量的損耗程度;輻射干擾接收器的敏感度以及方向性、極化、選擇性、帶寬等。,.,33,1、輻射干擾源構成輻射干擾源有兩個條件:一個是有產生電磁波的源泉;另一個是能把這個電磁波能量輻射出去的裝置。不是任何裝置都能輻射電磁波,其結構必須是開放式的,幾何尺寸和電磁波的波長必須是在同一量級的。顯然,各種天線是輻射電磁波最有效的設備。除此之外,任何布線、結構件、元件、部件滿足上述輻射條件時,都可起著發(fā)射天線與接收天線的作用,即產生天線效應。,.,34,例:輻射發(fā)射本身可以分為來自內部印制電路板或其它導線的發(fā)射,以及連接設備的外部電纜上的共模電流發(fā)射。通常,輻射(高頻)和傳導(低頻)之間的分界點在30MHz,發(fā)射又分為系統(tǒng)產生的輻射發(fā)射和以共模電流形式出現(xiàn)在接口和電源電纜上的傳導發(fā)射。,補充舉例,.,35,例:來自印制電路板的輻射在多數(shù)設備中,PCB發(fā)射源是其電路(時鐘、視頻和數(shù)據驅動器及振蕩器等)中流動的電流。來自PCB的輻射發(fā)射可用載有騷擾電流的小環(huán)天線模型描述。當小環(huán)尺寸接近4時,環(huán)路上不同點的電流相位是不同的,這個效應可在指定點上降低場強。而在某些點上會加劇。當一個環(huán)路在地平面上時,在距環(huán)路10m處的最大電場強度與頻率的平方成正比:E=26310-12f2AIS利用公式可粗略地預測已知PCB是否要加額外的屏蔽。例如,若A10cm2,Is20mA,f=50MHz,電場強度E為42dBVm,它超過了歐洲B級極限值12dB。如果頻率和工作電流是固定的,并且環(huán)路面積不能減小,則屏蔽是必要的。,補充,問題思考:如何減小PCB的數(shù)字輻射?,.,36,例:來自電纜的輻射,補充,問題思考:如何減小電纜的輻射?,.,37,VHF頻段的輻射耦合主要由電纜輻射決定,常用的電纜在30100MHz范圍內輻射效率比PCB結構要高。這種干擾電流是由PCB上或設備中其它地方的地噪聲產生的共模電流,共模干擾電流可能沿導體或沿屏蔽電纜的屏蔽體流動。電纜在較低頻段的輻射模型是地平面上的短單極天線。在10m處的電場強度與頻率成正比:E=1.2610-4fLIS對于1米長的電纜,如果在10m處場強小于42dBVm,則共模電流必須小于20A。,補充,例:電纜輻射,.,38,輻射干擾源分類:如同傳導干擾一樣,輻射干擾源也有信息輻射干擾源和電磁噪聲輻射干擾源之分。信息輻射干擾源指的是帶有信息的無用信號通過輻射對接收器進行干擾。電磁噪聲輻射干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲通過輻射對接收器進行干擾。,.,39,A)信息輻射干擾源常見的信息輻射干擾源有發(fā)送設備、本地振蕩器、設備功能的非線性等5類。(1)發(fā)送設備:發(fā)送設備通過發(fā)送天線輻射出去,有時通過編織屏蔽層和通風管道輻射出去,通過連接電纜向外輻射。(2)本地振蕩器:本地振蕩器和混頻器通常是由傳輸線及波導相連接的,這種傳輸線和波導,若屏蔽不好或者匹配不好,都會有電磁波能量向外輻射的。另外還有本地振蕩器連接線向外輻射。,.,40,(3)設備功能非線性產生的輻射:所謂設備功能非線性所產生的輻射干擾,指的是電路中器件工作在非線性狀態(tài)時所產生的干擾。如丙類放大器、檢波器、混頻器等都工作在器件的非線性狀態(tài),它們的輸出端將產生不希望有的諧波分量和互調產物。(4)信息技術設備自身輻射干擾信息技術設備的作用有兩個:一個是接收輸入數(shù)據;另一個是對接收的輸入數(shù)據作處理后再輸出。信息技術設備的電源端與人機界面端都會引起輻射干擾。這種輻射使得在一定距離內被截獲,造成機密的嚴重泄漏。,.,41,(5)核電磁脈沖輻射爆炸核武器時,核輻射與周圍環(huán)境相互作用,使帶電粒子強烈運動,由此產生核電磁脈沖。這種強脈沖的突出特點是:脈沖上升時間極短,僅有10ns左右;頻譜極寬,由超長波到微波波段的低端;脈沖的場強極強,電場強度為105vm,磁場強度為100Am;脈沖釋放的能量極大,可為4x109J。這樣強大的核電磁脈沖所產生的干擾和破壞作用是極其嚴重的。,.,42,核電磁脈沖輻射的危害:如果電子設備或系統(tǒng)天線直接接收核電磁脈沖,則:最輕的是干擾有用信號,影響工作;嚴重的則因焦耳熱使電子系統(tǒng)受到損傷和破壞。核爆炸的同時將產生X射線、射線、粒子和核電磁脈沖,使大氣發(fā)生異常電離,并形成附加電離區(qū)和騷擾電離層,其結果會造成電波傳輸?shù)乃p、折射和反射等,將嚴重影響通信設備正常工作。核電磁脈沖能傳播很遠距離,比核輻射本身傳播的距離還遠,所以核電磁脈沖干擾、損傷和破壞區(qū)域極廣。,.,43,B)電磁噪聲輻射干擾源(十六類)(1)銀河系無線電輻射;(2)太陽無線電輻射;(3)大氣中的無線電輻射;(4)閃電和雷暴的電場;(5)大氣中的電流電場;(6)大地表面的電場;(7)大地內部的電場;(8)大地表面磁場;(9)大地磁層。大地表面磁場和大地磁層一起稱為自然磁場。,.,44,(10)電力線路輻射干擾源主要產生兩種輻射干擾:一種是絕緣子兩端局部放電所產生的脈沖,其頻率在100MHz以上,而且直接向空間輻射,這種干擾的特點是在電壓低于100kV的線路上,雨天、潮濕天干擾弱,而在風天、干燥天干擾強;另一種則是輸電線電暈放電效應,產生放電的原因是在尖形電極的頂端附近,由于電位梯度大可產生火花放電,這種干擾的頻率在數(shù)兆赫以下,可以直接向空間幅射或者沿傳輸線傳到較遠的距離,這種干擾的特點是在電壓高于100kV的線路上,雨天、潮濕天干擾強,而在風天、干燥天干擾弱。電力線輻射干擾對電子設備的干擾可分為兩方面,一方面電力線產生的輻射干擾在空間傳輸時遇到配電線路、有線廣播線路、通信線路等傳輸系統(tǒng),干擾通過耦合后沿著這些系統(tǒng)傳輸;另一方面則是干擾沿電力線傳輸,這會影響中波和長波的廣播和通信。,.,45,補充舉例,.,46,國家標準電磁輻射防護規(guī)定(GB870288)中規(guī)定的公眾輻射限值為,補充舉例,.,47,(11)熒光燈輻射源熒光燈接通后電擊穿會產生射頻干擾。這種射頻干擾可從熒光燈本身或者電源線輻射出去。熒光燈外殼正確接地可以很好地減少其輻射干擾。(12)降物靜電放電輻射干擾所有飛行器上產生的電荷以電暈放電形式放掉或者對地以電弧形式放掉,這就是所謂降物靜電放電。靜電放電產生的電壓在4x104106V之間,是一種從低頻到中頻具有連續(xù)頻譜的寬帶干擾。這種干擾的效果輕者造成干擾,重則可造成飛行器的失事。,.,48,(13)人體靜電放電干擾由人體積累的電荷照樣能形成靜電放電輻射干擾。它可以構成對電子設備的金屬部分直接放電,或者通過放在機器的工作臺等金屬部件放電而產生對設備的干擾。當人體積累的電荷較多時,靜電放電的電流脈沖峰值可以達到20A,這將嚴重影響電子設備的正常工作。,(14)機動車干擾源機動車包括電氣火車、(電動)汽車、有軌/無軌電車等。干擾源包括點火裝置、發(fā)電機、穩(wěn)壓器、燈開關、電動機、喇叭以及車頂上的集電器等。集電器在車頂上沿著架空線滑動,有時發(fā)生跳動使集電頭瞬間離開架空線而引起打火生成脈沖干擾。當頻率在100MHz以下時,汽車的噪聲是垂直極化的,其電平為正態(tài)分布。點火裝置是最強的寬帶干擾源,其頻率在10100MHz范圍內并有相當大的場強。,.,49,(15)周圍介質的非線性效應金屬表面由于被腐蝕或者沉積化學物等原因,在表面上形成各種各樣非線性電阻接點。這種非線性電阻的作用就可以等效成為一個混頻器,其結果會使不同信號頻率同時作用到此金屬表面,從而產生互調產物。然后互調產物再次輻射構成輻射干擾。(16)工業(yè)、科學和醫(yī)療設備的輻射干擾這種輻射干擾的設備應包括工業(yè)加熱設備、醫(yī)療加熱設備、超聲波發(fā)生器、微波發(fā)生器等。這些設備可以輻射各種頻率的電磁波形成輻射干擾。,.,50,2、輻射干擾源數(shù)學模型所有的電磁輻射干擾源按輻射形式可歸納為兩大類:基本形式和標準形式?;拘问剑夯拘问桨娕紭O子(電流元)和磁偶極子(磁流元)輻射。(1)電偶極子輻射數(shù)學模型電子設備中的電路連接導線和印制電路板上每根金屬線,它們的長度與電磁波的波長相比為同一數(shù)量級或以上時,可以起到發(fā)射天線和接收天線的作用;,.,51,在100MHz處,1米長的導體就是很有效的天線在1GHz處,100mm的導體就成為很好的天線,.,52,(2)磁偶極子輻射數(shù)學模型電子設備中的金屬板的孔、縫隙、小槽或導線圓環(huán)等,具有這些形狀的輻射源是以磁偶極子的形式出現(xiàn)的,可以起到類似小電流環(huán)的作用;孔隙的泄漏程度與孔隙的直線尺寸、孔的數(shù)量以及波長密切相關。隨著頻率的增高,孔隙的泄漏越來越嚴重。在面積相同的情況下,縫隙的泄漏比孔洞的嚴重。當縫隙的長度與工作波長相比擬時,縫隙就猶如天線了。所以按屏蔽要求,圓孔或矩形孔的直線尺寸應小于15工作波長和縫隙長度應小于110工作波長。但是在超高頻段或微波頻段,實現(xiàn)上述要求是很困難的,帶孔的金屬板、罩和金屬網往往也就不具備屏蔽效能了。,.,53,(3)標準形式數(shù)學模型天線是輻射和接收電磁波的專用設備。所有天線設備按著一定需要向空間輻射電磁波,對不需要的方向可能構成輻射干擾。天線輻射和接收電磁波是有方向性的,也就是說,在不同方向上輻射和接收電磁波的能力是不同的。描述這種定向輻射/接收能力的參數(shù)稱為天線的方向特性,它包括方向圖、主瓣寬度、副瓣電平、前后比和增益等指標。其中方向圖就是指離開干擾源一定距離處,其輻射的相對干擾場強(或者功率)隨空間方向變化特性。,在天線的方向特性中:主瓣寬度定義為天線最大波瓣,在最大值兩邊相對輻射場強為0.707處,也就是相對輻射功率密度為12處,得到兩個點,它們之間的角度差稱為半功率角,或稱主瓣寬度。副瓣電平定義為副瓣頂點相對于主瓣頂點的相對值電平差。標準天線的其他參數(shù)以及輻射場強,可在有關天線方面的書中查到。,.,54,3、輻射干擾頻譜電磁干擾的頻率產生在極寬的頻率范圍,小到0.1Hz,大到100GHz以上。但一般在10kHz以下還很少見。,4、輻射干擾傳輸通道輻射可以由一個電路或者一個設備把電磁能量傳輸給另一個電路或者設備。這種傳輸通道大到星際之間的距離,小到系統(tǒng)內部可以想像的極小距離。系統(tǒng)間的大距離是指遠區(qū)場即輻射場。這時輻射干擾源通常以輻射場的形式被接收器所接收。輻射電磁波的傳播特性和規(guī)律應服從于無線電波的傳播特性和規(guī)律。,.,55,當R0.15915為感應近區(qū)場0.15915R15.915為輻射近區(qū)場R15.915為遠區(qū)場只有滿足遠區(qū)場輻射傳播時才可以以直線形式傳播,當然,它將受到大氣層的衰減。由電波傳播理論可知,電波傳播取決于兩方面的因素:一方面是電磁波本身的特性,如電磁波的頻率、波長、方向、極化等;另一方面是傳輸通道的介質特性,如傳輸通道是介質、自由空間、土地、海水、山、森林等,不同的電磁波在不同介質里傳輸?shù)姆绞绞墙^對不同的。,.,56,電磁場的產生電場(E場)產生于兩個具有不同電位的導體之間。其強度正比于導體之間的電壓,反比于兩導體間的距離。磁場(H場)產生于載流導體的周圍,磁場正比于電流,反比于離開導體的距離。當交變電壓通過網絡導體產生交變電流時,產生電磁波,E場和H場互為正交同時傳播。傳播速度由媒體決定。,補充,.,57,電場強度與磁場強度之比稱為波阻抗。對于任何已知電磁波,波阻抗是一個十分關鍵的參數(shù)。對于遠場,d/2,電磁波稱為平面波,平面波的阻抗是恒定的;在近場,d/2,波阻抗由輻射源特性決定。小電流、高壓電輻射體(例如棒)主要產生高阻抗的電場,而大電流、低電壓輻射體(例如環(huán))主要產生低阻抗磁場。如果輻射體阻抗正好約377,那么實際在近場能產生平面波,這取決于輻射體形狀。/2附近的區(qū)域,是近場和遠場之間的傳輸區(qū)域。應分別考慮電場或磁場波。,補充,.,58,1)電波傳播的基本概念根據GB917588,電磁波的波段是這樣劃分的:(1)頻率在100kHz300kHz之間的電波叫做長波,有時也稱之為地波,這是因為這個波段的電波傳播主要是沿地球表面繞射傳播。(2)頻率在300kHz3MHz之間的電波叫做中波,這個波段的電波傳播主要沿著地球表面繞射傳播和經電離層反射傳播。(3)頻率在3MHz30MHz之間的電波叫做短波,有時也稱之為天波,這是因為這個波段的電波傳播主要是由電離層反射傳播,其次沿著地球表面繞射傳播。(4)頻率在30MHz-300MHz之間的電波叫做超短波,這個波段的電波傳播主要是在自由空間作直線式傳播,其次是沿著地球表面繞射傳播和經電離層反射傳播。(5)頻率在300MHz一300GHz之間的電波叫做微波,這個波段的電波傳播主要是在自由空間作直線式傳播,其他形式的傳播將消失。,補充,.,電磁波譜,補充,.,60,2)電波傳播的損耗不管電波是在地球表面上繞射,還是經電離層反射,或者在自由空間直射,在傳播過程中都會發(fā)生能量的損耗。四個方面:(1)地波傳播損耗實驗證明,電波沿地球表面繞射的能力是隨著頻率的升高而逐漸降低的,只有達到150MHz以上,它的繞射才可以忽略不計。所以地波損耗應包括長波、中波、短波和超短波低端的地波傳播損耗。地波在傳輸?shù)耐ǖ乐?,碰到的可能是大海、洋面;可能是沼澤、湖泊;可能是山區(qū)、平原;也可能各種情況都有。這些地區(qū)的地質情況是大不相同的,它們的電導率各有不同。大海和洋面是良導電地質,因而電波傳播的能量損耗?。簧降睾蜕衬遣涣紝щ姷刭|,因而電波傳播的能量損耗大。同時,地球曲率對電波傳播的能量損耗也是有影響的。,補充,.,61,(2)天波傳播損耗實驗表明,電波傳播的頻率在70MHz以上時,經電離層反射的能量才逐漸消失。所以天波傳播損耗應包括短波和超短波的傳播損耗。天波傳播損耗有四個部分:自由空間電波能量擴散損耗電離層吸收損耗電波落地反射損耗額外損耗。電波經電離層反射回地面的傳播損耗與電離層的厚度和高度有關,并受到太陽、地理緯度、地球磁場和時間的影響,所以電波經電離層反射回地面的傳播損耗不是恒定的損耗。電波落地反射損耗,是電波經電離層反射后落地,再反射出現(xiàn)的地面吸收損耗。而額外損耗應包括天線不穩(wěn)定引起的增益下降、極化不同、電波聚焦效應、多經效應和電離層散射等引起的電波能量的損耗。,補充,.,62,(3)超短波傳播損耗當頻率升高到超短波時,它的傳播特性已不同于短波。雖然在其低端仍有地面繞射和電離層反射波。但整個波段,大氣可以使它們發(fā)生折射,電離層和對流層可以使它們發(fā)生散射,大氣層和地面形成波導,可以使它們沿地球表面?zhèn)鞑ズ苓h,但是超短波主要還是以直線形式傳播的。(4)微波傳播損耗散射通信用的頻率是100MHz到8000MHz之間。這將跨越超短波兩個波段。微波中繼站接力通信的電波是在地面大氣層中遠距離傳播的,這將受到大氣層傳播損耗。,補充,.,63,5、輻射干擾傳輸通道數(shù)學模型1地波傳播損耗計算地波傳播損耗,首先要判別輻射干擾源和接收器之間的距離是在極限距離之內,還是在極限距離之外,借助實驗曲線換算。極限距離的判斷標準為:在極限距離之內的傳播損耗為:L=(2+0.3X)/(2+X+0.6X2)X參量距離,.,64,2天波傳播損耗L=L1+L2+L3+L4L1為自由空間電波能量傳播損耗;L1=20lg(4D/)=32.4+20lgf+20lgDL2為電波落地反射損耗;L3額外損耗;L4為電離層吸收損耗。,.,65,第三節(jié)電磁兼容干擾測量值的基本單位1、EMC干擾的的幅度(或量值)在EMC測量中干擾的幅度可用功率來表示:PdBm=10lg(PmW/1mW)亦可用干擾電壓來表示:UdBuv=20lg(Uuv/1uv)電壓與功率的對應關系符合:P=U2/R對于50系統(tǒng),1mW0dBm=107dBuV或1uV0dBuV=-107dBm當采用電流鉗作傳導干擾測量時,則用干擾電流計量:IdBuA=20lg(IuA/1uA),.,66,分貝(dB)的定義與含義,電磁兼容測試中,常用的測試單位通常用dB、dBm、dBuV、dBuA表示。它是按對數(shù)方式壓縮大動態(tài)范圍變化的信號電平。相對于線性坐標,對數(shù)顯示可以獲得更大的相對幅度范圍。在測量信號幅度相對值包括增益和損耗的測量時,信號比值(除法運算)可以用dB差值(減法運算)簡單表示。例1:當測試功率下降為原來的一半時(P2=P1/2),用dB表示,計算功率下降多少?P(dB)=101g(P1P2)=10lg2=3(dB)即功率下降3dB。例2:當測試電壓下降為原來的一半時(V2=V12),用dB表示,計算電壓和功率下降多少?并計算此時功率下降的線性值。V(dB)=201g(V1V2)=20lg2=6(dB)P1P2=V12V22=4P(dB)=101g(P1P2)=10lg4=6(dB)即電壓和功率都下降6dB,功率下降為原功率的14,補充,.,67,dBm與dBuV的換算,dBuV與dBuA的換算,補充,.,68,表2電壓、電流和功率各單位間的換算,補充,.,69,2、EMC干擾的帶寬電磁干擾的頻率范圍可從100mHz100GHz,但單一的EMC干擾的帶寬確是有限的,一般按頻段選取為10Hz1MHz(視標準而定)。按照頻段劃分標準可分為46段:a)長波:100KHz300KHz;b)中波:300KHz3MHz;c)短波:3MHz30MHz;d)超短波:30MHz300MHz;e)微波:300MHz300GHz;一方面,EMC干擾的帶寬表征了可能造成的影響范疇;另一方面,由于EMC的干擾帶寬差異較大,因而測量儀器的通頻帶、線性度、檢波回路的充放電時間常數(shù)對測量結果的影響很大。,.,70,3、EMC干擾的分布量值在規(guī)定條件下,測定給定位置上電磁干擾產生的場強,用干擾場強表示:S=EH式中:S功率密度(坡印亭矢量)Wm2;E空間一點的電場強度,Vm;H空間一點的磁場強度,Am。E與H的關系用空間波阻抗描述:Z=E/H式中:Z空間波阻抗,。當滿足遠場條件時,E與H垂直,Z=377。,.,71,按dB數(shù)表示為:SdB=EdB-26在EMC測量中,功率密度S用Wm2,uWm2或dBWm2,dBuW/m2來表示。電場強度E用dBuVm表示磁場強度H用dBuAm表示磁場強度單位與國際單位制中磁感應強度單位的關系:BT=uH式中:BT磁感應強度;u介質絕對磁導率,Hm(亨米);,.,電偶極子的輻射場,補充舉例,.,在距離偶極子足夠遠處(rl,變化很小),電磁場的波動方程為:,平面電磁波方程,在無限大均勻絕緣介質(或真空)中,平面電磁波的性質概括如下:,補充舉例,.,平面電磁波示意圖,2.在同一點的E、H值滿足下式:,補充舉例,.,3.電磁波的傳播速度為,真空中,實驗測得真空中光速,光波也是一種電磁波,補充舉例,.,補充定義:電磁波的能量輻射能,1.能量密度,電場,磁場,電磁場,電磁波所攜帶的能量稱為輻射能.,.,2.能流密度(又叫輻射強度),單位時間內通過垂直于傳播方向的單位面積的輻射能量(S),坡印廷矢量,同方向,補充,.,對于振蕩電偶極子輻射波,可導出平均輻射強度:,上式表明:1)輻射具有方向性;2)S與4成正比,補充,例如,長為l的圓柱形導體,在圓柱表面上,電場強度E即為電流流動方向(沿Z軸),磁場強度H與電流I構成右螺旋關系(e方向),.,79,第四節(jié)測量接收機1、EMI測量接收機工作原理與分類用于測試EMI的測量接收機一般采用頻域測試設備,其工作原理是將被測干擾信號放大,經幾級混頻進入中放,放大后的中頻信號進入檢波器,檢測出的信號可直接顯示也可進行量化處理后進行顯示。,檢波方式可選擇不同:峰值檢波、準峰值檢波和平均值檢波。,.,80,峰值檢波器要求檢波電路充電足夠快,而放電足夠慢。峰值檢波器讀出的是包絡的最大值,它只取決于信號幅度。準峰值檢波器充電時間常數(shù)比峰值檢波器大,而放電時間常數(shù)比峰值檢波器小。充放電時間常數(shù)之比是可以選擇的。這樣檢波方式既可以反映干擾信號的幅度,同時也能反映出干擾信號的時間分布。CISPR標準推薦使用帶有準峰值檢波器的EMI測量儀。電磁發(fā)射的極限值,也是以準峰值規(guī)定的。平均值檢波實際上是取包絡在一段時間內的平均值。有效值檢波也稱均方根值檢波。,.,81,2頻域測量帶寬選擇由于各種電磁干擾的周期、強度、波形等差異很大,所以測量干擾儀表的通頻帶、線性度、檢波回路的充放電時間常數(shù)等對測量結果有影響。兩種不同的測量帶寬定義:對EMI測量接收機來說,測量帶寬是測量接收機的中頻帶寬;對頻譜分析儀來說,測量帶寬指的是分辨率帶寬(RBW),它是最窄的中頻帶寬。,.,82,在GJB151A一97軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求中的所有發(fā)射干擾極限值和在GJBl52A-97軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量的發(fā)射測試中,6dB帶寬的約定如下表規(guī)定:表頻率掃描測量帶寬要求,.,83,早期的國際EMC標準CISPRl61無線電干擾和抗干擾度測量設備規(guī)范中,對測量帶寬作了具體規(guī)定。(與GJB151A稍有不同),.,84,對EMI測量接收機來說,在一個特定的EMI測試中,確定測量帶寬是第一步,帶寬選擇應顧及足夠的靈敏度和最佳測試速度兩個方面。頻譜分析儀型的測量接收機的視頻帶寬(VBW)選擇與顯示相關,VBW濾波器指的是顯示信號電路的帶寬。通常VBW與RBW一起考慮,對正弦波信號無意義,對脈沖信號需要選擇較寬的VBW,以保證最好的和最精確的測量和顯示。使用頻譜分析儀類型的測量接收機,分辨率帶寬(RBW)的設置與測量掃描速度相關,一般滿足下式:v=B2W/K1式中:v表示掃描速度,Hzs(每秒赫茲);Bw頻譜分析儀的分辨率帶寬,Hz;K1分辨率帶寬濾波器的形狀因子(一般定義為3dB帶寬與60dB帶寬的比值)。,.,85,3、測量接收機靈敏度一般來說,把測量接收機在測量時能夠測出的最小絕對變化量稱為接收機靈敏度,用dBm表示。如果把測量接收機內部的噪聲折算到輸入端,則N=KTB式中:N噪聲功率,W;K波茲曼常數(shù),1.38*10-23JK;T接收機輸入端等效噪聲溫度K;B接收機帶寬(或頻譜分析儀分辨率帶寬)Hz。,.,86,工程上,接收機靈敏度通常下例公式計算:NdBm=-114+FdB+10lgBMHz式中:NdBm測量接收機靈敏度,dBm;FdB測量接收機自身噪聲系數(shù),dB;BMHz測量接收機測量帶寬,MHz。接收機靈敏度與接收機本底噪聲相關,本底噪聲由接收機的帶寬、輸入衰減以及內部混頻器轉換效應和中頻放大器的噪聲系數(shù)決定。,.,87,4、測量接收機的過載問題在GBT43651995電磁兼容術語中對過載系數(shù)有確切定義,表述如下:正弦輸入信號最大幅值與指示儀表滿刻度偏轉時輸入幅值之比,對應于這一最大輸入信號,接收機檢波器前電路的幅度特性偏離線性應不超過1dB。這一解釋顯然是對模擬接收機而言。實際工程中,對所有測量接收機都有一個正確使用,并防止非線性出現(xiàn)帶來測量誤差的問題。,.,88,針對測量接收機的過載問題,值得注意的是,過載的定義不同于字面定義,即把過載使用,僅僅理解為防止接收機燒毀。正確使用測量儀器是確保測量值準確、可靠的基本條件。對測量接收機(或頻譜分析儀),重要的是讓其工作在線性工作狀態(tài)。例如:接收機的前置放大器、混頻器、中頻放大器等均要求工作在線性區(qū)。采取有效措施,控制輸入信號電平是測試人員應掌握的基本技能。,.,89,第五節(jié)定量測試與環(huán)境電平1、測量值的準確度在測量過程中,測量儀表的讀數(shù)與被測變量的真值之間會有所差異,人們把它們的接近程度,用測量儀表的測量準確度來表述。任何測量都會存在誤差,沒有誤差的測量是不存在的。這種測量誤差一般用系統(tǒng)誤差和隨機誤差來描述。,.,90,系統(tǒng)誤差包括儀器誤差、環(huán)境誤差。儀器誤差是屬于儀器自身固有的缺陷,可以通過計量校準修正。環(huán)境誤差屬于影響測量的外部條件,如溫度、濕度、氣壓、電磁場等引入的誤差,可供分析測量結果時采用。隨機誤差是由一些未知原因造成的,即使在所有的系統(tǒng)誤差均被考慮后,它依然存在。隨機誤差一般很難消除,或者說消除不了的。理論上可以靠反復多次測量,用統(tǒng)計辦法降低隨機誤差的影響。如果測量過程是在理想的環(huán)境條件下進行,測量結果會更為準確、可靠。實際上,測量系統(tǒng)自身也有可能產生干擾或受擾。對測量系統(tǒng)所采取的一系列EMC措施,統(tǒng)稱為測量系統(tǒng)防護。它是研究提高EMC測量準確度的重要內容之一。,.,91,2、天線系數(shù)與修正在GJB7285電磁干擾和電磁兼容性名詞術語中對天線系數(shù)是這樣定義的:天線系數(shù)指這樣一個系數(shù),將它適當用于測量儀的儀表讀數(shù)上,就可得出以伏每米表示的電場強度或以安每米表示的磁場強度。顯然,這是從應用的角度來描述的。此系數(shù)包含了天線有效長度、失配和傳輸損耗的影響。基本定義:儀表讀數(shù)指儀表輸入端的電壓;天線有效長度指天線的開路感應電壓與被測電場強度分量之比;天線感應電壓指天線開路兩端子間所測得的或算出的電壓。,.,92,以輻射干擾測量為例,測試天線處于接收狀態(tài),依上述定義天線系數(shù)可用下式表示:AF=E/U式中:E被測量的電場強度,Vm;U測量天線的輸出端電壓,V;AF天線系數(shù),1m。將上式用對數(shù)形式表示:E(dBuV/m)=AF(dB/m)+U(dBuV),.,93,以輻射敏感度測量為例,測試天線處于發(fā)射狀態(tài),天線系數(shù)可用下式表示:TAF=E/U式中:E距離源或發(fā)射天線1m遠產生的電場強度,Vm;U天線輸入電壓,V;TAF天線系數(shù),1m。將上式用對數(shù)表示:E(dBuV/m)=TAF(dB/m)+U(dBuV),.,94,天線系數(shù)是一個與頻率相關的函數(shù),一般由測試天線生產廠家提供。具體應用時,還應考慮測試天線與測量儀表之間的電纜損耗。即:EMI=測量儀系數(shù)表讀數(shù)+天線系數(shù)十電纜損耗鑒于EMC試驗中測量值指視在場強,一般來說,測試天線系數(shù)是在試驗場利用互易原理測試得到。目前推薦用SEA-ARP-958標準測試或校準天線系數(shù)。測試裝置如圖所示:,.,95,圖中所示的兩副天線完全相同,相距為R,一般選取1m,3m,10m。兩副天線架設高度相同,極化方式設置一致。假設測試系統(tǒng)為50阻抗匹配系統(tǒng),地面反射和周圍反射忽略不計。,.,96,工程上常根據天線增益(真數(shù))來計算天線系數(shù),用下式表示:AFdB=20lg(9.76/G0.5)為計算方便還可以寫成下面形式:AFdB=-29.75+20lgf-10lgG式中f的單位為MHz同樣,天線增益(dB)可表示為:GdB=-29.75-AFdB+20lgf,.,97,推導:(1)電波由發(fā)射點向空間擴散,在距離發(fā)射天線距離為R時,自由空間場強為下:Et場強(V/m)Gt發(fā)信天線增益(dB)Pt發(fā)射功率(W)(2)假設Gr=Gt=G,信號源輸出功率為Pt,接收天線處的功率密度為:p=PtGt/(4R2)波印亭矢量S=E*H在遠場區(qū),同時滿足自由空間條件,E,H兩者互相垂直,其比值為常量120。即p=S=E*H=Et2/120則Et2=120PtGt/4R2,.,98,(3)接收天線的輸出功率可定義為接收天線處的功率譜密度和接收天線的有效面積的乘積。Pr=P*Se天線有效面積可理解為天線輸出端子上有用功率與給定方向入射平面波的功率密度之比,其入射平面波的極化方向應與天線輻射的極化方向一致。Se=Gr2/4(4)接收天線輸出功率:Pr=P*Se=PtGt/(4R2)*Gr2/4=Pt(G/4R)2(5)接收機輸入功率可用下式表示:,.,99,(6)顯然,則在50測試系統(tǒng)中由得到,.,100,3、電磁環(huán)境電平與修正電磁環(huán)境電平定義:在規(guī)定的試驗地點和時間內,當試驗樣品尚未通電時,已存在的輻射及傳導的信號和噪聲電平。環(huán)境電平是由人為及自然的電磁能量共同形成的。所謂規(guī)定的試驗地點,一般是指進行EMC測試的開闊場地、實驗室和進行EMI預測試的場所。在實驗室,環(huán)境電平是實驗室各種設施到位、測試設備正常運行下固有噪聲的總和。以實驗室的電磁環(huán)境電平測試為例,它分為傳導和輻射兩種模式。測試方法采用標準規(guī)定的測試方法。,.,101,圖給出某EMC實驗室按國軍標規(guī)定,在10kHz50MHz范圍內傳導發(fā)射環(huán)境電平。,實驗室的傳導發(fā)射環(huán)境電平與實驗室的接地、絕緣性能指標有關,與電源濾波器性能的好壞關系極大;實驗室的輻射發(fā)射環(huán)境電平與實驗室的屏蔽度特性和場地衰減特性相關。,.,102,實驗室的傳導發(fā)射環(huán)境電平與實驗室的接地、絕緣性能指標有關,與電源濾波器性能的好壞關系極大。在標準中,認為只要電磁環(huán)境電平低于極限值6dB,則認為是滿足規(guī)范要求的EMC實驗室。智能型測試軟件有能力將感興趣的頻率點上的環(huán)境影響剔除。數(shù)據處理如下:假設EUT未通電時,接收機讀數(shù)為U1;假設EUT接通后,接收機讀數(shù)為U2;假設EUT的真實發(fā)射測量值為Ut,則:U22=Ut2+U12Ut可以由兩次測量數(shù)據中解出。在EMC測量中,用U2代替Ut,測量誤差控制在1dB之內。,.,103,第六節(jié)測試系統(tǒng)中干擾及其形成機理(補充),測試系統(tǒng)已經廣泛應用到科學研究和生產實踐的各個領域。由于存在干擾,它對測試系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度受到了直接的影響,嚴重時可使測試系統(tǒng)不能正常工作。因此,從系統(tǒng)的設計、制造、使用方式以及工作環(huán)境等各個方面都不得不優(yōu)先考慮抗干擾問題。所以對干擾的研究是測

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