幾種抗擾度試驗標準

摘要：詳細地介紹了幾種抗擾度試驗的目的、方法、嚴酷度等級及要求。

關(guān)鍵詞：標準抗擾度試驗

Standard of Jamming Immunity Test in Common Use

Abstract: Aims,mehtods,harshess levels and reguirements of a few jamming immunity tests are presented.

Keywords:Standard,Jamming immunity test

中圖法分類(lèi)號：TN97文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)0943508

　　我國電磁兼容認證工作已經(jīng)起動(dòng)，第一批實(shí)施電磁兼容的產(chǎn)品類(lèi)別及所含內容也已基本確定，它們是聲音和電視廣播接收機及有關(guān)設備，信息技術(shù)設備，家用和類(lèi)似用途電動(dòng)、電熱器具，電動(dòng)工具及類(lèi)似電器、電源、照明電器、車(chē)輛機動(dòng)船和火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機的驅動(dòng)裝置、金融及貿易結算電子設備、安防電子產(chǎn)品、聲音和電視信號的電纜分配系統設備與部件，低壓電器。盡管產(chǎn)品不同，引用的產(chǎn)品族測試標準也不同，但其中抗擾度的試驗內容基本相同，它們是靜電放電、射頻輻射電磁場(chǎng)、脈沖群、浪涌、射頻場(chǎng)引起的傳導干擾和電壓跌落等6項。為了幫助讀者對這些標準的理解，作者試圖從試驗目的、儀器特性要求、基本配置情況、標準試驗方法和對標準的評述等方面入手，用比較簡(jiǎn)潔的文字介紹這些試驗，以加深對標準的理解。

1IEC61000－4－2（GB/T17626.2）靜電放電抗干擾試驗

1.1靜電放電的起因

靜電放電的起因有多種，但IEC61000－4－2（GB/T17626.2）主要描述在低濕度情況下，通過(guò)摩擦等因素，使人體積累了靜電。當帶有靜電的人與設備接觸時(shí)，就可能產(chǎn)生靜電放電。

1.2試驗目的

試驗單個(gè)設備或系統的抗靜電干擾的能力。它模擬：

（1）操作人員或物體在接觸設備時(shí)的放電。

（2）人或物體對鄰近物體的放電。

靜電放電可能產(chǎn)生的如下后果：

（1）直接通過(guò)能量交換引起半導體器件的損壞。

（2）放電所引起的電場(chǎng)與磁場(chǎng)變化，造成設備的誤動(dòng)作。

1.3靜電放電的模擬

圖1和圖2分別給出了靜電放電發(fā)生器的基本線(xiàn)路和放電電流的波形。

圖1靜電放電發(fā)生器

圖2靜電放電的電流波形

圖1中高壓真空繼電器是目前唯一的能夠產(chǎn)生重復與高速的放電波形的器件（放電開(kāi)關(guān)）。圖2是標準放電電流波形，圖中Im表示電流峰值，上升時(shí)間tr=（0.7～1）ns。放電線(xiàn)路中的儲能電容CS代表人體電容，現公認150pF比較合適。放電電阻Rd為330Ω，用以代表手握鑰匙或其他金屬工具的人體電阻?，F已證明，用這種放電狀態(tài)來(lái)體現人體放電的模型是足夠嚴酷的。

圖3信號發(fā)生器的輸出電壓波形

（a）未調制的射頻信號UPP=2.8VUrms=1.0V

（b）調制的射頻信號UPP=5.18VUrms=1.12V

1.4放電方式

直接放電（直接對設備的放電）：接觸放電為首選形式；只有在不能用接觸放電的地方（如表面涂有絕緣層，計算機鍵盤(pán)縫隙等情況）才改用氣隙放電。

1.5試驗方法

有型式試驗（在實(shí)驗室進(jìn)行）及安裝現場(chǎng)試驗兩種，標準規定以前者為主。

試驗中一般以1次/秒的速率進(jìn)行放電，以便讓設備對試驗未來(lái)得及響應。另外正式試驗前要用20次/秒的放電速率，對被試設備表面很快掃視一遍，目的是找出設備對靜電放電敏感的部位。

試驗電壓要由低到高逐漸增加到規定值。

1.6試驗的嚴酷度等級

該試驗的嚴酷度等級見(jiàn)表1。

表1嚴酷度等級

等級的選擇取決于環(huán)境等因素，但對具體的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，往往已在相應的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標準中加以規定。

1.7對試驗的評述

標準中接觸放電之所以可以用比較低的試驗電壓來(lái)進(jìn)行試驗，是因為接觸放電有著(zhù)極其陡峭的上升時(shí)間，其諧波成分更豐富，對設備的考核也更嚴格。

2IEC61000－4－3(GB/T17626.3)射頻輻射電磁場(chǎng)的抗擾度試驗

2.1造成射頻輻射的起因

射頻輻射電磁場(chǎng)對設備的干擾往往是由設備操作、維修和安全檢查人員在使用移動(dòng)電話(huà)時(shí)所產(chǎn)生的，其他如無(wú)線(xiàn)電臺、電視發(fā)射臺、移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機和各種工業(yè)電磁輻射源（以上屬有意發(fā)射），以及電焊機、晶閘管整流器、熒光燈工作時(shí)產(chǎn)生的寄生輻射（以上屬無(wú)意發(fā)射），也都會(huì )產(chǎn)生射頻輻射干擾。

2.2試驗目的

建立一個(gè)共同的標準來(lái)評價(jià)電氣和電子設備的抗射頻輻射電磁場(chǎng)干擾的能力。

2.3試驗的嚴酷度等級

該試驗的嚴酷度等級見(jiàn)表2。

表2嚴酷度等級

其中：1級為低輻射環(huán)境，如離電臺、電視臺1km以上，附近只有小功率移動(dòng)電話(huà)在使用。2級為中等輻射環(huán)境，如在不近于1m處使用小功率移動(dòng)電話(huà)，為典型的商業(yè)環(huán)境。3級為較嚴酷的輻射環(huán)境，如在1m左右的地方使用移動(dòng)電話(huà)，或附近有大功率發(fā)射機在工作，為典型的工業(yè)環(huán)境。

移動(dòng)電話(huà)工作時(shí)所產(chǎn)生場(chǎng)強的經(jīng)驗公式：式中：P為移動(dòng)電話(huà)的功率，W；d為移動(dòng)電話(huà)至設備的距離，m。

上述公式反映了在離設備很近的地方使用功率較大的移動(dòng)電話(huà)，會(huì )給設備造成很強的射頻輻射電磁場(chǎng)的干擾。

2.4模擬試驗

隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，電磁環(huán)境也隨著(zhù)惡化，測試頻率已由早期的（27～500）MHz，擴展到（80～1000）MHz。其中高頻段的擴展是與移動(dòng)電話(huà)的普遍使用有關(guān)，它的工作頻率現已擴展到900MHz（甚至更高）；對80MHz的選擇則與對測試場(chǎng)地的要求、對射頻功率放大器的功率要求和對天線(xiàn)的選用要求有關(guān)。至于80MHz以下部分，將由IEC61000－4－6標準加以補充。

試驗時(shí)要用1kHz正弦波進(jìn)行幅度調制，調制深度為80％，參見(jiàn)圖3（在早期的試驗標準中不需要調制）。將來(lái)有可能再增加一項鍵控調頻（歐共體標準已采用），調制頻率為200Hz，占空比為1∶1。

2．5基本試驗儀器

（1）信號發(fā)生器（主要指標是帶寬、有調幅功能、能自動(dòng)或手動(dòng)掃描、掃描點(diǎn)上的留駐時(shí)間可設定、信號的幅度能自動(dòng)控制等）。

（2）功率放大器（要求在3m法或10m法的情況下，達到標準規定的場(chǎng)強。對于小產(chǎn)品，也可以采用1m法進(jìn)行試驗，但當1m法和3m法的試驗結果有爭執時(shí)，以3m法為準）。

（3）天線(xiàn)（在不同的頻段下使用雙錐和對數周期天線(xiàn)。國外已有在全頻段內使用的復合天線(xiàn)）。

（4）場(chǎng)強測試探頭。

（5）場(chǎng)強測試與記錄設備。

當在基本儀器的基礎上再增加一些諸如功率計、計算機（包括專(zhuān)用的控制軟件）、場(chǎng)強探頭的自動(dòng)行走機構等，可構成一個(gè)完整的自動(dòng)測試系統。

2．6試驗的場(chǎng)地

最好采用電波暗室（主要考慮場(chǎng)地均勻性問(wèn)題。如果在這個(gè)電波暗室中還要考慮產(chǎn)品本身在工作中產(chǎn)生的電磁波騷擾測試時(shí)，則這個(gè)電波暗室還涉及到與開(kāi)闊場(chǎng)的比對問(wèn)題）。

為了保證試驗結果的可比性和重復性，要對試驗場(chǎng)地的均勻性進(jìn)行校驗。

2．7試驗方法

試驗在電波暗室中進(jìn)行，試驗時(shí)人員不能進(jìn)入，用工業(yè)電視監視試品的工作情況（或從試品引出可以說(shuō)明試品工作狀態(tài)的信號至測定室，由專(zhuān)門(mén)儀器予以判定）。暗室內有天線(xiàn)（包括天線(xiàn)的升降塔）、轉臺、試品及工業(yè)電視攝象機。

工作人員、測定試品性能的儀器、信號發(fā)生器、功率計和計算機等設備在測定室里。高頻功率放大器則放在功放室里。

試驗中，對試品的布線(xiàn)非常講究，應記錄在案，以便必要時(shí)重現試驗結果。

2．8場(chǎng)強、試驗距離與功率放大器之間的關(guān)系（僅

供參考）。

場(chǎng)強、試驗距離與功率放大器的關(guān)系見(jiàn)表3。

表3場(chǎng)強、試驗距離與功率放大器關(guān)系