一、測試目的
電子設備交付使用之后,總在一定的電磁環(huán)境中工作。在電子系統或分系統內,設備之間除按預期目的進(jìn)行有用信號傳遞、處理之外,難免會(huì )出現不希望有的能量傳遞。如果干擾能量足夠大,受干擾對象對此能量又比較敏感,加之時(shí)間和頻率上的巧合,受干擾對象輕則引起性能降低,重則遭受損壞。為確保設備或系統的正常工作,必須在產(chǎn)品研制過(guò)程和交付使用之前按標準、規范進(jìn)行全面的
電磁兼容性測試。
電磁兼容性測試的目的在于:
1、通過(guò)測試鑒別產(chǎn)品是否符合電磁兼容性標準或規范
2、通過(guò)測試暴露產(chǎn)品設計及生產(chǎn)過(guò)程中在電磁兼容性方面的薄弱環(huán)節,以便在進(jìn)行后續程序之前及早采取改進(jìn)措施
3、提供產(chǎn)品實(shí)際的電磁發(fā)射和敏感度數據,以便用戶(hù)日后進(jìn)行全壽命監控。
二、測試儀器與設施
1、電磁干擾測試儀
電磁干擾測試儀是電磁兼容性測試中最基本的測量?jì)x器,又稱(chēng)干擾場(chǎng)強儀或
測試接收機。該測試儀實(shí)質(zhì)是一臺具有特殊性能的超外差接收機。除測量射頻電壓外,配上適當的天線(xiàn)或其他傳感器,它還能測量場(chǎng)強、電流及功率。它的檢波電路及輸出指示能對脈沖無(wú)線(xiàn)電干擾的客觀(guān)效果進(jìn)行加權計量,所以它不同于一般的選頻電壓表。
2、線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )(LISN)
地面、空用、海用等電子、電氣設備的供電電網(wǎng)制式各不相同,它們對設備電源輸入端呈現的高頻阻抗也不盡一致。進(jìn)行傳導發(fā)射電壓測試時(shí),為使測量結果反映實(shí)際使用情況并有可比性,必須在受試設備與其電源端子間接入統一的線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )(又稱(chēng)人工電源網(wǎng)絡(luò ))。該網(wǎng)絡(luò )既能使受試設備與電網(wǎng)間實(shí)現射頻隔離,又能為受試設備提供穩定的高頻阻抗。測試中受試設備發(fā)射的傳導干擾在網(wǎng)絡(luò )上形成的干擾電壓經(jīng)過(guò)耦合電容送至干擾測試儀。無(wú)論何種類(lèi)型的電源,線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )的之路數應與供電電源的線(xiàn)路數相同,網(wǎng)絡(luò )與干擾測試儀之間的連接應保持匹配。若電網(wǎng)中背景干擾超過(guò)測量對電磁環(huán)境的電平要求,則可在網(wǎng)絡(luò )之前增加電源濾波器。
3、穿心電容器
在測量射頻干擾電流時(shí),為了濾除來(lái)自電網(wǎng)的干擾,并使受試產(chǎn)品產(chǎn)生的干擾電流就近構成回路,應在供電線(xiàn)路中接入穿心電容器。
4、電流探頭
電路探頭是一種將流過(guò)導線(xiàn)的電流成比例的轉換為電壓的耦合裝置,用以測量干擾電流。電流探頭實(shí)質(zhì)是一個(gè)帶有環(huán)形磁心的寬帶變壓器。使用時(shí)應防止受測導線(xiàn)中的直流或工頻電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使探頭磁心飽和。為方便使用,電流探頭做成鉗式結構。除檢測線(xiàn)纜的傳導發(fā)射之外,電流探頭還可以作為向線(xiàn)纜注入傳導干擾的寬帶耦合裝置,但需加大探頭內的磁心截面。
5、橫電磁波室(TEM CELL)
橫電磁波室是一種由同軸線(xiàn)演變而來(lái)、內部能傳輸均為橫電磁波的矩形箱體。橫電磁波室具有激勵效率高、場(chǎng)分布均勻、無(wú)電磁泄露、測量簡(jiǎn)單、體積小等一系列優(yōu)點(diǎn)。其不足之處是由于最高使用頻率受到多模波型的制約,限制了它的工作空間尺寸。
6、天線(xiàn)
測量場(chǎng)強必須借助于各種測試天線(xiàn)把測場(chǎng)強轉換成電壓。電磁兼容性試驗頻率從幾十赫直到幾十吉赫,所用天線(xiàn)種類(lèi)繁多。另一方面,電磁兼容性測試中關(guān)心的是各種場(chǎng)強所造成的電磁效應,天線(xiàn)到受試設備的距離較近,場(chǎng)強值通常是視在場(chǎng)強,對其絕對值并不如場(chǎng)強計量或天線(xiàn)理論研究那么注重。
7、試驗場(chǎng)地
試驗場(chǎng)地直接影響試驗結果。無(wú)論是在屏蔽室內還是開(kāi)闊場(chǎng)地進(jìn)行測試,都必須嚴格執行對試驗場(chǎng)地的有關(guān)規定。同一受試設備在屏蔽室或
電波暗室和開(kāi)闊場(chǎng)地測試結果有沖突時(shí),以開(kāi)闊場(chǎng)地測試結果為準。在受試設備斷電的情況下,國家軍用標準規定試驗場(chǎng)地的電磁環(huán)境電平不論是輻射還是傳導至少都要比允許的極限值低6db,國家標準則規定為輻射10db,傳導20db。