电磁兼容扫盲贴

edqin · 发表于 2008-10-20 11:42

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如何通过电磁兼容EMC认证？

如何通过电磁兼容EMC认证？　　伴随着 3C 认证，越来越多的人注意到 EMC的重要性，现谨以首批列入EMC认证产品目录的家用电器产品（　1. 空调器 2. 冷藏箱、冷藏冷冻箱 3. 冷冻箱 4. 洗衣机 5. 电饭锅 6. 电熨斗 7. 电风扇 8. 电吹风）为例，介绍一些相关知识，帮助大家通过EMC认证。
家用电器产品 EMC认证标准及检验项目
一、家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准：
目前，家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准有以下三份：＆#183; GB 4343-1995《家用和类似用途电动、电热器具，电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》该标准己于 1995年8月25日发布， 1996年12月1日起实施。
＆#183; GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器、电动工具以及类似器具的要求第二部分抗扰度》该标准己于 1999年3月23日发布， 2000年4月1日起实施。
＆#183; GB 17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相电流￡16A的设备)》该标准己于 1998年12月14日发布， 1999年12月1日起实施。目前该标准属于鼓励采用，如不合格将不作为认证整体判断之依据。

二、家用电器产品 EMC认证进行的检验项目：家用电器产品 EMC认证进行的EMC检验项目包含电磁发射（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面.

电磁发射（EMI）的检验项目有：电磁发射（ EMI）的检验项目有：

①. 连续干扰电压（150kHz～30MHz）;

②. 断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4 MHz和30MHz）;

③. 干扰功率（30MHz～300MHz）

④．谐波电流（2～40次谐波）
电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：
①. 静电放电抗扰度;
②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;
③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;
④. 浪涌（雷击）抗扰度;
⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;
⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度
申请认证需提供的文件资料
1. 电磁兼容认证申请书格式请参阅中国电磁兼容认证中心：www.cemc.org.cn
2. 申请认证企业的《企业法人营业执照》或登记注册证明复印件；
3. 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料；
4. 申请企业的质量手册；　
5. 申请认证产品的生产过程概况一式两份；
6. 产品说明书；
7. 产品结构说明一式两份；
8. 产品电原理图及印刷电路板图；

9. 产品电磁兼容关键件一览表一式两份（加盖公章）；
10. 需要时所要求提供的其它有关资料。　　

电磁兼容认证产品系列划分规则 , 鉴于电磁兼容技术含量高、影响的因素多，原则上应按型号申请认证。但对派生产品与主产品相比较变化不大的，可按下列规则划分产品系列，同一系列产品选择一个有代表性的型号进行认证。企业申请认证时应提交同一系列产品所含的其它产品的型号、规格及与申请认证型号的差异情况。
1．按产品种类划分，种类不同的产品不能划分在同一系列。
2．按产品工作原理划分，工作原理不同的产品不能划分在同一系列。 3．按影响产品电磁兼容性的关键件划分，关键件、印刷电路图、电气结构不同的产品不能划分在同一系列。
4．同一商标、同一规格型号的产品，由不同产地生产的不能划分在同一系列中。　　
电磁兼容认证产品抽样判定规则,电磁兼容认证产品检验按下列规则抽取样品和判定：
1、在30～50台抽样母体中随机抽取４台样品，其中３台样品用于检验，１台样品用于企业留存备查；母体数大于５０台的情况，可随机确定50台样品作为抽样母体。
2、企业从用于检验的３台样品中任意抽取１台样品送指定的EMC试验室进行检验，检验结果按比认证执行标准规定的限值加严2dB进行判定。
3、若单台样品的测量结果满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求，则判定样品检验合格。
4、若单台样品的测量结果不满足认证执行标准所规定限值的要求，则判定样品检验不合格。
5、若单台样品的测量结果满足认证执行标准所规定限值的要求，但不满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求，企业应将抽取的另2台样品送检测机构进行检验，若送检的2台样品的结果均满足认证执行标准所规定限值的要求，则判定样品检验合格，否则判定样品检验不合格。　　
家用电器产品 EMC认证关键零部件,列入首批目录的家用电器产品的主要 EMC关键零部件如下：
1. 空调器：压缩机、电脑控制板（含变频器）、负离子发生器、电源滤波器
2. 冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱：压缩机、电脑控制板（含变频器）、电源滤波器、机械温控器
3. 洗衣机：程序控制器（含定时器）、电脑控制板、电源滤波器、电机 4. 电饭锅：温控器、电脑控制板、电热盘
5. 电熨斗：电热管、温控器
6. 电风扇：电脑控制板、电机
7. 电吹风：电机、滤波器、调速器

wildman2008 · 发表于 2014-5-22 21:46

edqin 发表于 2008-10-20 11:43
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1 GB/T 4365 1995 电磁兼容术语 ...

s14736154 · 发表于 2013-12-5 10:05

学习了，LZ辛苦了

edqin · 发表于 2008-10-20 11:43

电磁兼容国家标准一览表 序号标准编号标准名称类别对应国际标准
1 GB/T 4365 1995 电磁兼容术语基础 IEC 50 (161) 1990
2 GB/T 6113.1 1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范基础 CISPR16 1 1993
3 GB/T 6113.2 1998 无线电干扰和抗扰度测量方法基础 CISPR16 2 1993
4 GB 3907 83* 工业无线电干扰基本测量方法基础 CISPR16 1977
5 GB 4859 84* 电气设备的抗干扰特性基本测量方法基础　
6 GB/T 15658 1995 城市无线电噪声测量方法基础　
7 GB/T 17624.1 1998 电磁兼容基本术语和定义的应用与解释基础 IEC 61000 1 1
8 IEC 61000 1 1 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）基础 IEC 61000 3 2
9 GB 17625.2 1999 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制基础 IEC 61000 3 3
10 GB/T 17626.1 1998 抗扰性测试综述基础 IEC 61000 4 1
11 GB/T 17626.2 1998 静电放电抗扰性试验基础 IEC 61000 4 2
12 GB/T 17626.3 1998 辐射（射频）电磁场抗扰性试验基础 IEC 61000 4 3
13 GB/T 17626.4 1998 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验基础 IEC 61000 4 4
14 GB/T 17626.5 1998 浪涌（冲击）抗扰性试验基础 IEC 61000 4 5
15 GB/T 17626.6 1998 射频场感应的传导骚扰抗扰性试验基础 IEC 61000 4 6
16 GB/T 17626.7 1998 供电系统及所联设备的谐波和中间谐波的测量仪器通用导则基础 IEC 61000 4 7
17 GB/T 17626.8 1998 工频磁场抗扰性试验基础 IEC 61000 4 8
18 GB/T 17626.9 1998 脉冲磁场抗扰性试验基础 IEC 61000 4 9
19 GB/T 17626.10 1998 衰减振荡磁场抗扰性试验基础 IEC 61000 4 10
20 GB/T 17626.11 1999 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰性试验基础 IEC 61000 4 11
21 GB/T 17626.12 1998 振荡波抗扰性试验基础 IEC 61000 4 12
22 GB 8702 1988 电磁辐射防护规定通用　
23 GB/T 13926.1 1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论通用 IEC 801 1
24 GB/T 13926.2 1992 〃静电放电要求通用 IEC 801 2
25 GB/T 13926.3 1992 〃辐射电磁场要求通用 IEC 801 3
26 GB/T 13926.4 1992 〃电快速瞬变脉冲群要求通用 IEC 801 4
27 GB/T 14431 1993 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强通用　
28 GB 4343 1995 家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值产品类 CISPR 14 1993
　 GB 4343.2 1999 　　 CISPR 14 –2 1993
29 GB 4824 1996 工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁干扰特性的测量方法和限值（替代GB4824.1～1984）产品类 CISPR 11 1990
30 GB 6833 1987* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范产品类　
31 GB 7343 1987* 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法产品类 CISPR 17 1981
32 GB 7349 1987* 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法产品类 CISPR 18 1986
33 GB 9254 1988 信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法产品类 CISPR 22 1997
34 GB/T 17618 1998 信息技术设备抗扰度限值和测量方法产品类 CISPR 24 1997
35 GB 9383 1995 声音和电视广播接收机及有关设备传导抗扰度限值及测量方法产品类 CISPR 20 1990
36 GB 13837 1992 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法产品类 CISPR 13 1996
37 GB/T 13838 1992 声音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法产品类 CISPR 20 1990
38 GB/T 13839 1992 声音和电视广播接收机及有关设备内部抗扰度允许值和测量方法产品类 CISPR 20 1990
39 GB/T 13836 1992 30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法产品类 IEC 728 1 1986
40 GB 15949 1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法产品类 IEC 728 1 1986
41 GB 16787 1997 30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统辐射测量方法和限值产品类 IEC 728 1 1986
42 GB 16788 1997 30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统抗扰度测量方法和限值产品类 IEC 728 1 1986
43 GB 13421 1992 无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法产品类　
44 GB 15540 1995 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法产品类　
45 GB 14023 1992 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动装置的无线电干扰特性的测量方法和允许值产品类 CISPR 12 1990
46 GB 15707 1995 高压交流架空输送电线无线电干扰限值产品类 CISPR 18-1986
47 GB/T 15708 1995 交流电气化铁道电力机车运行产生的无线电辐射干扰测量方法产品类　
48 GB/T 15709 1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法产品类　
49 GB 15734 1995 电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法产品类　
50 GB 17743 1999 荧光灯和照明装置无线电骚扰特性的测量方法和限值产品类 CISPR 15 1995
51 GB/T 17619 1998 汽车用电子装置的抗扰度试验方法及限值产品类欧标72/245/EEC
52 GB/T 16607 1996 微波炉在1GHZ以上辐射干扰测量方法产品类 CISPR 19 1983
53 GB 6364 1986 航空无线电导航台电磁环境要求系统间　
54 GB 6830 1986 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值系统间　
55 GB 7432 1987* 同轴电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标系统间　
56 GB 7433 1987* 对称电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标系统间　
57 GB 7434 1987* 架空明线载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标系统间　
58 GB 7495 1987 架空电力线路与调幅广播电台的防护间距系统间　
59 GB 13613 1992 对海中远程无线电导航台电磁环境要求系统间　
60 GB 13614 1992 短波无线电测向台（站）电磁环境要求　　
61 GB 13615 1992 地球站电磁环境保护要求系统间　
62 GB 13616 1992 微波接力站电磁环境保护要求系统间　
63 GB 13617 1992 短波无线电收信台（站）电磁环境要求系统间　
64 GB 13618 1992 对空情报雷达站电磁环境防护要求系统间　
65 GB/T 13619 1992 微波接力通信系统干扰计算方法系统间　
66 GB/T 13620 1992 卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法系统间　
67 　额定电流大于16A的低压供电系统的电压波动和闪变限值　 IEC 61000 3 5
68 GB 16916.1 1997 　　 IEC 1008 1(1990)
69 GB 16917.1 1997 　　 IEC 1009 1(1990)
70 YD 1032 2000 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性限值和测量方法
第一部分：移动台及其辅助设备　 ETS 300 342-1

edqin · 发表于 2008-10-20 11:45

为了规范电子产品的电磁兼容性，所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准。电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求。之所以称为基本要求，也就是说，产品即使满足了电磁兼容标准，在实际使用中也可能会发生干扰问题。大部分国家的标准都是基于国际电工委员会（IEC）所制定的标准。

IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准，分别是CISPR（国际无线电干扰特别委员会）和TC77（第77技术委员会）。CISPR制定的标准编号为：CISPR Pub. XX ，TC77制定的标准编号为IEC XXXXX 。

关于CISPR：1934年成立。目前有七个分会：A分会（无线电干扰测量方法与统计方法）、B分会（工、科、医射频设备的无线电干扰）、C分会（电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰）、D分会（机动车和内燃机的无线电干扰）、E分会（无线接收设备干扰特性）、F分会（家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰）、G分会（信息设备的无线电干扰）。

关于TC77：1981年成立。目前有3个分会：SC77A（低频现象）、 SC77B（高频现象）、 SC77C（对高空核电磁脉冲的抗扰性）。

我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准，目前已发布57个，编号为GBXXXX - XX，例如GB 9254-98。

欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准，其对应关系如下：

EN55××× = CISPR标准，（例： EN55011 = CISPR Pub.11）

EN6×××× = IEC标准，（例： EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11）

EN50××× = 自定标准，（例： EN50801）

我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标，例如GJB151A = MIL-STD -461D。

电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。

基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。基础标准不涉及具体产品。

产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。

通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。对使设备的功能完全正常，也要满足这些标准的要求。

电磁兼容标准的内容

尽管电磁兼容标准文件繁多，内容复杂，但从对设备的要求方面看，无非是从以下几个方面进行划分。

两方面的要求：电磁兼容标准对设备的要求有两个方面，一个是设备工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。前一个方面的要求称为干扰发射（EMI）要求，后一个方面的要求称为敏感度(EMS)或抗扰度要求。

从能量传播的途径划分：围绕这两个方面的要求，从电磁能量传出设备和传入设备的途径来进一步划分，又有传导干扰和辐射干扰两个方面，传导干扰是指干扰能量沿着电缆以电流的形式传播，辐射干扰是指干扰能量以电磁波的形式传播。因此，对设备的电磁兼容要求可以分为：传导发射、辐射发射、传导敏感度（抗扰度）、辐射敏感度（抗扰度）。

按照干扰特性划分：干扰信号的波形有不同的种类，电磁场也有不同的种类，干扰注入的方式也有不同的种类，按照这些不同进一步划分就得到了全部的要求项目。

静电放电试验是一类特殊的试验，它对设备的干扰途径可以是传导性的，也可以是辐射性的，取决于静电放电发生的部位和试验的方法。

电磁兼容设计的内容

要使产品具有良好的电磁兼容性，需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容。电磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容。

* 地线设计：许多电磁干扰问题是由地线产生的，因为地线电位是整个电路工作的基准电位，如果地线设计不当，地线电位就不稳，就会导致电路故障。地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定，从而消除干扰现象。

* 线路板设计：无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响，或者电路之间产生相互干扰，线路板都是问题的核心，因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义。线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性，减小线路板上电路之间的相互影响。

* 滤波设计：对于任何设备而言，滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一。因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线，因此，设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的，而外界干扰往往也是首先被导线接收到，然后串入设备的。滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号，防止电路中的干扰信号传到导线上，借助导线辐射，也防止导线接收到的干扰信号传入电路。

* 屏蔽与搭接设计：对于大部分设备而言，屏蔽都是必要的。特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求，很难将屏蔽效果加到机箱上。所以，对于现代电子产品设计，必须从开始就考虑屏蔽的问题。

edqin · 发表于 2008-10-20 11:47

欢迎大家跟贴把自己知道的、在用的、想知道的上传一起学习。

edqin · 发表于 2008-10-20 11:50

电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility ，简称EMC。电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0-400GHz，研究对象除传统设施外，涉及芯片级，直到各型舰船、航天飞机、洲际导弹，甚至整个地球的电磁环境。本篇主要讲计算机中的电磁兼容情况。
一、计算机TEMPEST技术
计算机TEMPEST技术发展至今已有40年的历史，它是在电磁兼容（EMC）领域发展起来的一个新的研究方向。TEMPEST计划的具体内容是针对信息设备的电磁辐射与信息泄漏问题，从信息接收和防护两个方面所展开的一系列研究和研制工作，包括信息接收、破译水平、防泄漏能力与技术、相关夫范标准及管理手段等。
由于计算机系统是各种信息处理设备中最关键和重要的组成部分，因而也是利用信息设备的电磁发射来获取信息情报更为及时、准确、广泛、连续，且安全、可靠、隐蔽。正是这样，TEMPEST防护研究一般都是针对计算机系统及其外设配置而言的。TEMPEST的研究对象还包括接收系统、电传机、数字电话等。
信息处理设备的电磁辐射有两方面影响：1）对电磁环境构成污染；2）对信息安全与信息保密会构成严重威胁。
已经分析表明：对于由数字电路组成的信息处理设备来说，由于辐射频谱及谐波非常丰富，因而很容易被窃收和解译，其信息泄漏问题更为突出一严重，以计自机算机视频显示器例，其中各种印刷电路板，各部件之间的电源。信号接口与连线、数据线接地线、驱动电路、阴极射击线管等都可以产生程度不同的电磁辐射。在辐射频谱中，所包含的信息也不相同，包括时钟/数据信息频信息等。从理论上讲这些信息都是可以接收和解译的，只是难易程度。利用信息设备的电磁发射来获取信息情报更为及时、准确、广泛、连续，而且安全、可靠、隐蔽。
总之，在信息化社会，研究计算机TEMPEST技术已和研究计算机病毒一样，被认为是涉及计算机安全的重要方面，受到国内外学者的广泛关注。
二、计算机印刷电路板（PCB）中的电磁兼容（EMC）问题
信息化社会的电子产品越来越趋向高速、宽带、高灵敏度、高密集度和小型化，这种趋势导致了EMC问题更加严重。计算机系统中PCB是一个典型的代表，PCB的电磁兼容（EMC）问题是目前微型计算机设计中急待解决的技术难题。
1、印刷电路板（PCB）中带状线、电线、电缆间的串音和电磁耦合
印刷电路板（PCB）中带状线、电线、电缆间的串音是印刷电路板线路中存在的最难克服的问题之一。这里所说的串音是较广意义上的串音，不管其源是有用信号还中噪声，串音用导线的互容和互感来表示。当在EMC预测和解决EMI问题时，首先应确定发射源的耦合途径是传导的、辐射的、还是串音。例如，当PCB上某一带状线上载人控制和逻辑电平，与其靠近的第二条带状线上载有低电平信号，当平行布线长度超过10厘米时，预期产生串音干扰。当一长电缆载人几组串行或并行高速数据和遥控线时，串音干扰也成为主要问题。靠近的电线和电缆之间的串音是由电场通过互容，磁场通过互感引起的。
当考虑在PCB带状线、电缆中导体或靠近的电线和电缆的串音问题时，是主要的是确定电场（互容）、磁场（互感）耦合哪个是主要的。确定那种耦合模型主要取决于线路阻抗、频率和其他因素。对线路阻抗，一个粗略的原则是：1）当源和接收器阻抗乘积小于3002时，耦合的主要是磁场；2）当源和接收器阻抗乘积大于10002时，耦合的主要是电场；3）当源和接收器阻抗乘积在3002-10002之间时，则磁场或电场都可能成为主要耦合，这时取决于线路间的配置和频率。
然而，上述标准并不适用于所有的情况，例如在地（底）板上PCB带状线之间的串音，这时，PCB上带状线特性阻抗可能较低，而负载和源阻抗可能较高，但串音仍以电场（互容）耦合为主。
一般来说，在高频时电容耦合是主要的，但是如果源或接收器之一或两者采用屏蔽电缆并在屏蔽层两端接地，则磁场耦合将是主要的。另外；低频一般有较低的电路阻抗、电感耦合是主要的。
串音预测计算程序是计算机辅助PCB设计软中的重要内容，通过串音预测，可以保证PCB上数字和模拟信号适当的间距。由Quantic实验室编制的程序GREENFIELF2TM和EESOF编制的 u Wave SPICKE程序可预测串音、延时和振荡。该程序可确定几层PCB布置的电压和脉冲上升时间表格。
电磁耦合预测：当导体之间或信号导体与返回导体（可以是地平面）之间的距离较大时，采用电流元和电流环的发射和接收特性进行耦合预测更为精确。例如PCB上带状线端接高阻抗并远离地平面时，用电流元模拟电场和磁场的发射特性更为方便。当带状线形成环路时，无论是圆形还是矩形，都可用环的接收和发射特性模拟。当两环在同块PCB表面时，则为共面耦合。当一环在一块PCB上面，另一环在附近PCB上时，则为共轴耦合。
2、数字PCB的采用使计算机的电磁辐射加重
计算机等电子设备的电路一般都是由数字PCB实现的，在很多情况下，数字PCB产生的辐射问题要比模拟PCB更为严重。
由于数字电路的驱动电流较大，致使辐射的强度也较大；而高速时钟脉冲和数字信号又使得辐射他的带加宽，由于时钟电路产生的信号一般都是周期方波，春谐波分量都是以基频为倍频的分立频谱，因而，时钟电路的辐射频谱也都是分立的。而数字化的信息信号一般都是非周期信号，其辐射频谱将是窄带与宽带两种辐射的叠加，频率可从几兆到数字百兆赫兹，如此宽的辐射频率范围，不可避免地会引起一系列EMI和TEMPEST问题。
PCB电磁辐射分两种基本类型：差模辐射与共模辐射。差模辐射的特点取决于闭合环路中电流特性；共模辐射由对地的干扰（噪声）电压引起。目前的文献中对共模辐射讨论较少，但实际PCB或电路并非都是由单根或回路轨迹组成，而且即使是并行电路轨迹是的电汉也并非相等反向，所以在分析辐射问题时，只考虑差模电汉的作用远远不够，必须考虑轨迹中所有电流的作用，同时因为差模电流的辐射是相减的，尽管不完全抵消，而共模电流的辐射则是相加的。所以共模电流即使比差模的电流小很多，也会产生相当程度的辐射电场。
电磁辐射主要表现在：对周围的电子系统构成窄带与宽带干扰；另一方面造成潜在的信息泄漏问题。
影响PCB电磁辐射的因素主要是PCB的结构的激励因素：PCB的结构不同，其辐射效果也不同，传输带的长度、回路面积、地线走向、整体布局等都会影响到辐射效果。除结构因纯洁外，激励因不比如幅值、周期、脉冲宽度、上升与下降时间、频率等，也都是影响辐射效果及频率特征的重要因素。显然，PCB的布局设计，将直接关系到整机电磁辐射的强弱。在确定的激励状态下，整机系统辐射水平的抑制和降低，必须从PCB的辐射分析及布局的优化设计着手。
目前有不少文献对PCB的辐射问题进行讨论，提出PCB辐射的简化计算方法和测试手段。然而，由于结构参数与激励参数的差异，PCB的辐射问题不可能象其他用电路那样，用一种模型就可以分析解决。比如：电偶极子和磁偶极子的辐射模型只有在电路线度过错小于波长和测试点距离的情况下才能适用。另外，对一块PCB来说，众多的线路和回路是潜在的辐射源。所以PCB的整体辐射效果应是各辐射单元辐射效果的叠加，总体辐射作用的大小主要与频率、辐射源长度或面积、激励强度、方位等因素有关；此外，布线结构的合理设计对降低PCB辐射也具有关键的作用。
消除辐射干扰最有效的方法是采取屏蔽，屏蔽噪声源或屏蔽敏感电路。除屏蔽方法外，还可以通过改变电路设计来提高系统的抗干扰能力。
从TEMPEST意义上讲，凡与串行数据和信息相关的PCB，其辐射水平都应设法降低到最低点，对并行数据的PCB，则相应放宽限制，但应注意避免通过耦合作用为串行信息提供通路。
为了抑制PCB电磁辐，除了采用相应的技术措施外，CISPR、CENELEC、FCC和VDE等国际组织先后颁布了有关数字电子设备电磁辐射的约束规范。目前辐射标准覆盖的频率从30兆赫到1吉赫，在不久的将来会扩展到5-40吉赫。

edqin · 发表于 2008-10-20 17:53

一. 信号接口浪涌测试
测试目的和指标要求测试目的：考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。
指标要求：对电话端口的浪涌测试分为类型A，和类型B两种测试。  类型A。
（a) 波形。差模干扰：电压波：10/560，电流波：10/560。共模干扰：电压波：10/160，电流波：10/160。
（ b) 测试等级：差模：电压最小800V，电流最小100A。共模：电压最小1500V，电流最小200A
（c) 测试端口：差模：tip——ring ； tip-1 ——ring-1；对于单项通信的4线制电缆，tip——ring-1, ring——tip-1。共模：tip-ring和tip-1——ring-1对地，或者对其他连接到未经认证的设备的线缆（拧到一起）。
（d) 测试状态：设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得，需要通过人工干预获得；没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口，要用适当的方式端接并处于正常使用状态；如果设备的一次电源允许插拔，则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。
（e) 判据允许起安全作用的电路出现开路，或者到地的短路，但在这种失效模式下，保证让用户不能使用设备，或设备具有明显失效指示（如告警），需要立即从网络上断开或需要维修。对安全电路进行修复后，设备性能和功能恢复正常。
类型B
（a) 波形。差模：电压波：9/720，电流波：5/320。共模：电压波：9/720，电流波：5/320。
（b) 测试等级：差模：电压最小1000V，电流最小25A。共模：电压最小1500V，电流最小37.5A
（c) 测试端口：差模：tip——ring ； tip-1 ——ring-1；对于单项通信的4线制电缆，tip——ring-1, ring——tip-1。共模：tip-ring和tip-1——ring-1对地，或者对其他连接到未经认证的设备的线缆（拧到一起）。
（d) 测试状态：设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。如果设备状态不能通过正常上电获得，需要通过人工干预获得；没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口，要用适当的方式端接并处于正常使用状态；如果设备的一次电源允许插拔，则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。
（e) 判据设备要能够承受类型B的浪涌能量，不能造成接口电路永久性开路或者短路，不能引起影响到标准要求的设备损坏。类型A：允许起安全作用的电路出现开路，或者到地的短路，但在这种失效模式下，保证让用户不能使用设备，或设备具有明显失效指示（如告警），在这种情况下，用户需要立即从网络上断开设备进行维修。对防护电路进行修复后，设备性能和功能恢复正常。类型B：认证的终端设备和保护电路要能够承受类型B的浪涌能量，不能造成接口电路永久性开路或者短路，不能引起影响到本标准要求的设备损坏。    测试步骤：
（1）、在下面三种状态下分别实施（1）－（3）步测试。
A、对被测试设备上电，使模拟端口处于接口挂机状态，其余端口处于正常使用状态。
B、对被测试设备上电，使模拟端口处于接口摘机状态，其余端口处于正常使用状态。
C、设备处于断电状态。
（2）、施加类型B差模干扰.
（a) 差模波形：电压波：9/720，电流波：5/320。
（ b) 测试等级：电压最小1000V，电流最小25A。 3、施加类型B共模干扰。共模波形：电压波：9/720，电流波：5/320。测试等级：最小1500V，电流最小37.5A 。检查设备工作是否正常。
（3）、施加类型A差模干扰。
（a) 差模波形：电压波：10/560，电流波：10/560。
（b) 测试等级：电压最小800V，电流最小100A。
（4）、施加类型A共模干扰。
（a) 差模波形：电压波：10/160，电流波：10/160。
（b) 测试等级：电压最小1500V，电流最小200A。检查设备状态。测试注意事项：
1. 设备的摘机状态、挂机状态、以及其他状态都要测试，如果电源允许插拔则带电断电两种状态都要测试。
2. 施加浪涌正负各一个波形。
二. 电源端口浪涌测试
测试目的和指标要求测试目的：考察设备在实际使用过程中电源线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。指标要求：
a)波形：开路电压：2/10 短路电流2/10
b)测试等级：电压至少2500V 电流至少1000A
c) 测试端口：相线－中线（差模）。
d) 测试状态：设备的所有可能影响标准要求的状态都要测试。没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口，要用适当的方式端接并使之处于正常使用状态；
e) 判据认证的设备和保护电路要在对电源线施加浪涌前后，设备都能够满足本标准的要求，不能因为浪涌使被测设备出现部分或者全部损坏。对电源线施加浪涌前后，设备都能够满足本标准的要求，不能因为浪涌使被测设备出现部分或者全部损坏。
测试步骤：
1、对被测试设备上电，使模拟端口处于接口挂机状态，其余端口处于正常使用状态。
2、对交流电源端口施加差模浪涌干扰，浪涌波形正负各3个。电压设定为2500V，电流1000A。
3、使模拟端口处于接口摘机状态，其余端口处于正常使用状态。重复步骤2。
测试注意事项：
1. 测试只对被测设备的交流电源端口的相线和中线进行测试。    2 .要求施加浪涌波形正负各3个。

edqin · 发表于 2008-10-20 17:57

一、基础类标准
　　GB／T 4365--1995 电磁兼容术语
　　GB／T 6113--1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范
　　GB　  3907--83* 工业无线电干扰基本测量方法
　　GB　  4859--84* 电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法
　　GB／T 15658--1995 城市无线电噪声测量方法
　　二、通用类标准
　　GB 8702--88 电磁辐射防护规定
　　GB／T 13926．1--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论
　　GB／T 13926．2--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求
　　GB／T 13926．3--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求
　　GB／T 13926．4--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求
　　GB／T 14431--93 无线电业务要求的信号／干扰保护比和最小可用场强
　　三、产品类（产品族）
　　GB 4343--1995 家用和类似用途电动、电热器具，电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值
　　GB 4824--1996 工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值
　　GB 6833．1--86* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则
　　GB 6833．2--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范磁场敏感度试验
　　GB 6833．3--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范静电放电敏感度试验
　　GB 6833．4--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范电源瞬态敏感度试验
　　GB 6833．5--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范辐射敏感度试验
　　GB 6833．6--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范传导敏感度试验
　　GB 6833．7--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范非工作状态磁场干扰试验
　　GB 6833．8--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范工作状态磁场干扰试验
　　GB 6833．9--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范传导干扰试验
　　GB 6833．10--87* 电于测量仪器电磁兼容性试验规范辐射干扰试验
　　GB 7343--87* 10kHZ～30MHZ 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法
　　GB 7349--87* 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法
　　GB 9254--88 信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法
　　GB 9383--1995 声音和电视广播接收机及有关设备传导抗扰度限值及测量方法
　　GB 13421--92 无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法
　　　
GB 13836--92* 30MH2～1GH声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法
　　GB 13837--1997 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法
　　GB／T 13838--92 声音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法
　　GB 13839--92 声音和电视广播接收机及有关设备内部抗扰度允许值和测量方法
　　GB 14023--92 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰特性的测量方法及允许值
　　GB 15540--1995 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法
　　GB 15707--1995 高压交流架空送电无线电干扰限值
　　GB／T15708--1995 交流电气化铁道电力机车运行产生的无线电辐射干扰的测量方法
　　GB／T15709--1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法
　　GB 15734--1995 电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法
　　GB 15949--1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法
　　GB／T 16607--1996 微波炉在1GHz以上的辐射干扰测量方法
　　B 16787--1997 G 30MHz～1GHz声音和电视信号的电缆分配系统辐射测量方法和限值
　　GB 16788--1997 30MHz～1GHz声音和电视信号电缆分配系统抗扰度测量方法和限值
　　四、系统类
　　GB 6364--86 航空无线电导航台站电磁环境要求
　　GB 6830--86 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值
　　GB 7432--87* 同轴电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
　　GB 7433--87*    对称电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
　　GB 7434--87*    架空明线载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
　　GB 7495…87 架空电力线路与调幅广播收音台的防护问距
　　GB 13613--92 对海中远程无线电导航台站电磁环境要求
　　GB 13614--92 短波无线电测向台（站）电磁环境要求
　　GB 13615--92 地球站电磁环境保护要求
　　GB 13616--92 微波接力站电磁环境保护要求
　　GB 13617--92 短波无线电收信台（站）电磁环境要求
　　GB 13618--92 对空情报雷达站电磁环境防护要求
　　GB／T13620--92 卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法

edqin · 发表于 2008-10-20 18:01

电阻R：电阻是针对直流电流而言的，R=U/I。
阻抗Z：阻抗是针对交流电流而言的，Z=（R2+（XL-XC）2）-1/2
特性阻抗：是指方波或脉动信号在能量传输时所受到的阻力，Z0=（L/C）-1/2。
阻抗匹配：阻抗匹配是指，在一信号回路中，其特性阻抗在各段线路中大小一致（包括IC在内的回路），才能使信号中的能量得到完整的传输。要求阻抗匹配的理由：阻抗不匹配，线路中所传输信号的能量将出现反射、散失、衰减、延迟。引起信号失真。
阻抗控制：在高速电路板中，进行阻抗匹配有利于信号传输，降低辐射的过程称为阻抗控制。为了提高信号传输速率，提高信号质量，IC阻抗一般很高，所以要求提高PCB板中线路的特性阻抗值。
耦合：是指研究对象之间通过电磁场而形成的相互影响。耦合越强，研究对象之间的相互影响越大。在电路中我们有时会要求耦合，主要是指与参考平面的耦合，回路之间的耦合以及差分信号之间的耦合。
退耦：是指消除研究对象之间通过电磁场之间相互产生的负面影响。
RF Radio Frequency 射频（高频）
LF Logic Frequency 逻辑频率（高速）

edqin · 发表于 2008-10-21 11:43

随着技术的发展，特别是人们环境保护意识的增强，对产品的电磁兼容性越来越重视。我国已将产品的电磁兼容性要求纳入了国家强制性产品认证范围，国家规定从2003年5月1日起凡列入国家强制性产品认证目录的产品未经认证不得出厂、进口和销售。那么什么是产品的电磁兼容性？国内外电磁兼容标准发展情况又如何？产品的电磁兼容性测量又需要那些环境条件和测量设备。本文就上述内容作出简单介绍。

电磁兼容性(electromagnetic compatibility) 缩写ＥＭＣ就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。在我们的日常生活中经常会遇到这样一些情况，在我们正常收听广播或收看电视节目的时候如果户外有汽车驶过，很容易造成收听或收看质量下降，还有当我们在家玩电子游戏机时，常常造成邻居家电视机的某些频道无法正常收看；同样邻居家在玩游戏机时也会影响自家电视机的接收效果。这样的例子足以说明，在我们日常生活的空间确实存在着另外一种环境污染——电磁污染。可以这样说，凡有电、有开关的设备均会产生电磁干扰。

早在一九三四年国际电工委员会就成立了无线电干扰特别委员会简称CISPR，专门研究无线电干扰问题，制定有关标准，旨在保护广播接收效果。当初只有少数国家参加该委员会，如比利时、法国、荷兰和英国等。经过多年的发展人们对电磁兼容的认识发生了深刻的变化，1989年欧洲共同体委员会颁发了89/336/EEC指令，明确规定，自1996年1月1日起，所有电子、电器产品须经过EMC性能的认证，否则将禁止其在欧共体市埸销售。此举在世界范围内引起较大反响，EMC已成为影响国际贸易的一项重要指标。随着技术的发展CISPR工作范围也由当初保护广播接收业务扩展到涉及保护无线电接收的所有业务。国际电工委员会IEC有两个专们从事电磁兼容标准化工作的技术委员会：一个就是CISPR成立于1934年；另一个是电磁兼容委员会TC77，成立于1981年。CISPR最初关心的主要是广播接收频段的无线电骚扰问题，之后在EMC标准化工作方面进行了不懈的努力，CISPR共有七个分技术委员会其中A分会涉及无线电骚扰和抗扰度测量设备及测量方法；B分会涉及工业、科学、医疗射频设备的EMC；C分会涉及架空电力线路和高压设备的EMC；D分会涉及车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置的EMC；E分会涉及收音机和电视接收机及有关设备的EMC；F分会涉及家用电器、电动工具及荧光灯和照明装置的EMC；G分会涉及信息技术设备的EMC问题。CISPR已基本上将通常的工业和民用产品的EMC考虑在其标准中。CISPR还起草了通用射频骚扰限额值国际标准草案，这样，对那些新开发的以及暂时还不能与现有CISPR产品标准相对应的产品，可以用射频骚扰限额值来加以限制。几年前CISPR将其工作频率范围扩展为DC-400GHz，目前实际工作范围为9KHz—18GHz，以前的CISPR标准主要涉及无线电干扰限额值及其测量方法，近年来在抗扰度方面加强了研究，并已制定了一些标准。TC77最初主要关心低压电网系统的EMC间题（9KHz以下频段），后来将其工作范围扩大到整个EMC所涉及的频率范围及产品。目前CISPR已制定有CISPR22（1997）《信息技术设备的无线电骚扰特性的测量方法及限值》等14个标准；TC77也已制定了25个IEC标准，其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。

我国的EMC测试及标准化工作始于六十年代，当时国内的一些院所建立了相对简陋的试验室，开展无线电干扰（骚扰）测试研究，同时参考前苏联和欧美国家标准制定我们国家自已的EMC标准和技术条件，自从1986年成立了全国无线电干扰标准化委员会后，我国才开始有组织有系统地对应CISPR/IEC开展国内EMC标准化工作。目前全国无线电干扰标准化委员会已成立了八个分技术委员会，其中七个分会与CISPR/A.B.C…F.G分会相对应，S分会是根据我国国情而成立的，它主要涉及无线电系统与非无线电系统之间的电磁兼容问题。目前我国已制定了六十多项EMC国家标准，其中基础标准为GB4365-1995电磁兼容术语；GB/T6113-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范。

电磁兼容性的测量手段主要由测试场地和测试仪器组成。EMC测试所需埸地主要包括开阔埸、电波暗室（anechoic chamber）、屏蔽室等。

开阔埸：根据标准要求通常测试埸成椭园形，长轴是焦距的两倍，短轴是焦距的√3倍，发射与接收天线分别置椭园的两个焦点上。两个焦点的距离即是我们所要求的测量距离，根据现有标准可分为3米、10米和30米。我国现有标准大多数规定3米法测量，美国的FCC标准、英国的VDE标准有10米法测量的要求。

开阔埸一般应选择远离市区、电磁环境较好的地方建造，但这给建造、试验、生活管理等带来了诸多不便，目前国内大都利用楼顶平台，因地制宜进行建造。试验埸地应设有转台和天线升降塔，便于全方位的辐射发射及天线升降测试，关于开阔埸还有一些具体要求，如要符合埸地衰减要求，埸地周围无金属反射物等等。

屏蔽室(screen room)：在EMC测试中，屏蔽室能提供环境电平低而恒定的电磁环境，它为测量精度的提高，测量的可靠性和重复性的改善带来了较大的益处。但是由于被测设备在屏蔽室中产生的干扰信号通过屏蔽室的六个面产生无规则的漫反射，特别是在辐射发射测量和辐射敏感度测量中表现更严重，导致在屏蔽室内形成驻波而产生较大的测量误差。目前国内生产的屏蔽室的屏蔽效能在10Kz-10GHz频率范围内一般能大于100dB。

电波暗室(anechoic chamber): 通常所说的电波暗室在结构上大都由屏蔽室和吸波材料两部分组成。在工程应用中又分全电波暗室(fully anechoic chamber)( 六面装有吸波材料）和半电波暗室(semi anechoic chamber)( 地面为金属反射面）。全电波暗室可充当标准天线的校准埸地，半电波暗室可作为EMC试验场地。电波暗室的主要性能指标有“静区”、“工作频率范围”等六个指标（静区是指射频吸波室内受反射干扰最弱的区域）。但建造电波暗室的成本、难度均相当高，因为暗室的工作频率的下限取决于暗室的宽度和吸收材料的高度、上限取决于暗室的长度和所充许的静区的最小截面积，所以在建造上有较大的难度。且由于吸波材料的低频特性等原因，总的测试误差有时高达几十分贝，造价需几百万元。

由于开阔场、电波暗室的诸多缺点，1974年美国国家标准局(NBS)的专家首先系统地论述了横电磁波传输小室（简称ＴＥＭ小室Transverse Electromagnetic Transmission Cell），其外形为上下两个对称梯形。横电磁波传输小室的优点是结构简单，主要缺点是可用频率上限与可用空间存在矛盾。标准TEM小室的测量尺寸大约限定在设计的最小工作波长的四分之一范围。如果要进行1GHz（波长30cm）的测试，测试腔尺寸要限定在7.5cm。如果对PC机进行测试，测试腔高度起码要有半米，即使加入一些側壁吸收材料，可用频率上限也不会超过300MHz。我们所引进的德国RS公司生产的TEM小室腔高80cm，可用频率上限为250MHz。用TEM小室的方法测量已列入CISPR标准之中。为了克服TEM小室的缺点，1987年瑞士ABB公司发明了TEM小室家族中的新成员GTEM小室，其外形为四棱锥形。GTEM小室综合了开阔场、屏蔽室、TEM小室的优点，克服了各种方法的局限性，便于进行几乎全部辐射敏感度及发射试验。其频率范围可覆盖0-18GHz，模拟入射平面波，可以产生强的场强、对周围的人员和设备没有危害和干扰。

但GTEM小室的使用目前国际上尚有争论，还没有列入标准的测试方法之中，一般用于预测试。

在电磁辐射敏感度测量方面还有一种非对称横电波传输室简称ATEM小室（Asymmetric Transverse Electromagnetic Transmission Cell）。通常TEM小室呈对称形，ATEM小室为非对称形，其外形为中间是方形的两头为非对称的棱锥形。ATEM小室目前还处在研究阶段，主要用于预测试，尚未正式列入标准。

电磁兼容性测量所需的仪器设备的技术参数在标准中都有描述，电磁兼容性的测量分干扰（骚扰）和抗干扰：

电磁干扰（electromagnetic interference）简称EMI，测量一般为两个参数即辐射干扰(Radiated interference) 和传导干扰(Conducted interference) ，所谓辐射干扰是指通过空间传播的干扰，所谓传导干扰是指通过电源端而产生的干扰。测量所需的主要设备有：１．接收天线（根据测量频率不同可以选则偶极子天线、双锥天线、对数周期天线等）。２．测量接收机。３．人工电源网络(artificial mains network串接在被测设备电源进线处的网络。它在给定频率范围内，为骚扰电压的测量提供规定的负载阻抗，并使被试设备与电源相互隔离）。４．天线升降架、转台及部分适配器。５．吸收钳（absorbing clamp）。６．计算机、接口板、软件等。价格不算太高根据不同的频率范围，价格在二十——五十万马克之间。我们所使用的EMI接收机为德国RS公司最新研制的ESCS30，它的频率范围为9KHz-2.75GHz。

关于EMI测量仪器的生产厂，目前国内尚没有这方面的生产能力，国际上也只集中在少数几家公司如德国的罗德与施瓦茨公司（RS公司）是生产EMI仪器的著名公司，一直紧跟标准的变化，美国的惠普公司（HP公司，现为安捷伦公司）也以其自身的优势大量生产着EMI测量仪器，目前两家公司在技术、产品可靠性、售后服务、价格上各有千秋。还有美国的依顿公司、泰克公司、日本的目黑公司等也生产EMI测量仪器。有的可用于认证测试，有的可用于企业预测试。

对抗干扰(electromagnetic susceptibility)简称EMS，这方面的测量参数一般有10项：静电放电、无线电频率电磁辐射场、电快速瞬变脉冲、浪涌、由射频场引起的传导、电源频率磁场、脉冲磁场、阻尼振荡磁场、电压跌落短期中断和电压变化、振荡波抗扰度试验。其中无线电频率电磁辐射场和由射频场引起的传导两项试验所需的仪器多一些如需高频信号源、高频功率放大器、功率计、场监系统、计算机及相应的专用测试软件和接口等，价格较高，另外一些大都是专用仪器或几合一的专用仪器如浪涌仪、静电发生器、电快速瞬变模拟器等。如不考虑广播电视及相关产品的EMS测试，那么仪器价格一般在二百万人民币左右。EMS仪器国内也有生产，国际上较著名的有瑞士夏弗纳公司、哈弗莱公司，国内较著名的是日本与上海电科所合资的上海三基电子工业有限公司。我们实验室所使用的是瑞士哈弗莱公司生产的整套仪器。

广播电视及相关设备的抗扰度是EMS测量中最复杂的，他要求在有用信号上叠加干扰信号，目前国际上只承认德国RS公司生产的TS9980系统，该系统完全满足CISPR标准和EN标准要求，且价格也最贵约为六十万德国马克

edqin · 发表于 2008-10-22 09:27

不接地设备是指在安装或设计时与接地系统没有任何连接的设备或零件，包括便携式、电池供电和双重绝缘设备（II类设备）。
基本原理：不接地设备或设备的不接地部件不象I类供电设备能自己放电。若在下一个静电放电脉冲施加之前电荷未消除，受试设备或受试设备部件上的电荷可能累积为预期试验电压的两倍。因而，经过几次绝缘体电容静电放电的累积，双重绝缘设备可能充电至异常高，然后绝缘击穿电压放电，此时能量相当高。
为模拟单次静电放电（空气放电或者接触放电），在每个静电放电脉冲施加之前应消除受试设备上的电荷。
当对一个或几个可接触到金属部分进行静电放电试验时，由于不能确保得到该产品上试验点和其它点间的电阻，应消除施加静电放电的点的电荷。消除电荷应使用类似于水平耦合板和垂直耦合板用的带有470KΩ泄放电阻的电缆。
因受试设备和水平耦合板（台式）以及受试设备和接地参考平面（落地式）之间的电容取决于受试设备的尺寸，静电放电试验时，若功能允许，应安装带泄放电阻的电缆，以加快电荷泄放，减小静电放电累积的影响。放电电缆的一个电阻尽可能接近受试设备的试验点，最好小于20mm。第二个电阻靠近电缆的末端，对于台式设备该电缆连接在水平耦合板上，对于落地式设备，该电缆连接在接地参考平面上。
带泄放电阻的电缆会影响某些设备的试验结果。有争议时，若电荷在连续单次放电间能有效地衰减，施加静电放电脉冲时，断开电缆的试验优先于连接上电缆的试验。
为了保证电荷有效的衰减，以下选择可作为使用带有470KΩ泄放电阻电缆的替代方法：
a) 连续单次放电的时间间隔应长于EUT的电荷自然衰减所需的时间；
b) 使用带泄放电阻和炭纤维刷的接地电缆（例如，2×470KΩ）；
c) 加速受试设备将电荷“自然”泄放到环境的空气-离子发生器。
当使用空气-离子发生器泄放电荷时，施加空气放电应关闭离子发生器。
采用任何替代方法均应在试验报告中注明。
对于电荷衰减有争议时，可用非接触电场计监视受试设备上的电荷。当放电
衰减低于初始值的10%时，则受试设备被认为已经放电。
试验时，静电放电发生器的电极头通常应垂直于受试设备的表面。
对于台式设备EUT放于绝缘薄片（0.5mm厚）上，绝缘薄片位于水平耦合板上。对受试设备要施加静电放电的金属可触及部分，通过带泄放电阻的电缆连接到水平耦合板。
对于与地参考平面无任何金属连接的立式设备，对施加静电放电脉冲的金属可触及部分，通过带泄放电阻的电缆连接到接地参考平面上。

edqin · 发表于 2008-10-27 09:43

文　摘：本文简要的介绍了电磁兼容的抗扰度测试
关键词：电磁兼容、测试、EMC

一、前言

　　人类所处的自然环境，不仅仅包括我们自身容易察觉的空气、水、土地等环境外，还有我们自身不容易觉察的电磁环境。在人类发明发电机之后，人类对电磁环境的主动性影响与日俱增。甚至达到“污染”电磁环境的程度。电磁兼容便是一门研究在有限空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备可以共存并不致引起降级的学科。也可以讲“电磁兼容”是一门绿色的环保科学。
　　近年来，世界各国都非常重视电磁兼容技术，并且把对电气电子产品的电磁兼容性要求纳入国际贸易中的产品技术法规。例如，欧盟从96年1月1日起强制执行89/336/EEC指令，即进入欧共体市场销售的电气电子产品必须符合EMC要求，并加贴CE标志。
　　为了适应国际先进技术发展和国际商贸的要求，我国也不断加强在电磁兼容技术方面的研究，并且在电磁兼容标准制订方面提出相应的方针政策。例如，我国政府制定了电磁兼容标准化工作的具体方法：
　　1、加快电磁兼容标准的修订，制订和转化，完善我国电磁兼容的标准体系；
　　2、在建立起基本完善的标准体系基础上，加强和完善现在各级电磁兼容试验室和测试机构，并推进认证制。

二、测试技术概述

　　电磁兼容设备或交流在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。这是国际标准《电磁兼容术语》中对电磁兼容所下的定义。从此定义中不难看出，电磁兼容具体研究两方面的内容：一是能在电磁环境中正常工作，具体一定的抵抗电磁骚扰的能力。二是对所处环境中的其它设备的骚扰有一定的限值，不致于影响的其他设备不能正常工作。
　　测量，也许没有任何其他学科象电磁兼容这门学科这么依赖。我们从电磁兼容的概念中不难看出，电磁兼容的测试内容主要包括两个方面：一是电磁敏感性测试，即电气电子设备的抗扰度测量；另一个便是电磁干扰的测量，即设备无线电骚扰特性的测量。
　　电磁兼容测量的目的是为提高和改善电气电子设备的实际工作中电磁兼容能力提供参考和依据。为了使测试更具有意义和测量结果具有可比性，电磁兼容测试的标准化工作就显得异常重要。国际性的标准化组织棗国际电工委员会（IEC）在这方面作出了重要的贡献。
　　IEC下设的委员会中从事EMC的主要为国际无线电干扰特别委员会（CISPR）和第77技术委员会（TC77）。他们分别制订CISPR系列标准和IEC61000系列标准。

三、常用抗扰度标准简介

1、静电放电抗扰度试验（IEC61000-4-2）
　　（1）试验模拟
　　试验单个设备或系统的抗静电干扰的能力。它模拟：1）操作人员或物体在接触设备时的放电。2）人或物体对邻近物体的放电。静电放电可能产生的后果：1）直接通过能量交换、引起半导体器件的损坏。2）放电所引起的近场的电场与磁场变化，造成设备的误动作。
　　（2）试验仪器
　　图1和图2分别给出了静电放电发生器的基本线路和放电电流的波形。
　　（3）放电方式
　　直接放电（直接对设备的放电）：接触放电为首选形式；只有在不能用接触放电的地方（如表面涂有绝缘层的情况，及计算机键盘缝隙的放电）才改用隙放电。间接放电（通过邻近物体的放电棗标准中用对水平耦合板及垂直耦合板的放电来模拟对模拟设备的工作产生影响）：采用接触放电为唯一的放电方式。
　　（4）试验的配置
　　有型式试验（在实验室进行）及安装现场试验两种，标准规定以前者为主。
　　（5）试验方法
　　按标准要求，型式试验为主，现场试验为辅。图4和图5给出桌面设备与落地的典型放电位置。

　　试验中一般以1次/秒的速率进行放电，以便让设备对试验末得及响应。另外正式试验前要用20次/秒的放电速率，对被试设备表面很快扫视一遍，目的是找出设备对静电放电敏感的部位。
　　试验电压要由低到高逐渐增加到规定值。
　　（6）试验的严酷度等级

　　　　　　　　　接触放电　　　　　　　　　　　　气隙放电
　　　1级　　　　　2KV 　　　　　　　　　　　　　　2KV
　　　2级　　　　　4KV 　　　　　　　　　　　　　　4KV
　　　3级　　　　　6KV 　　　　　　　　　　　　　　8KV
　　　4级　　　　　KV 　　　　　　　　　　　　　　　15KV

2、射频辐射电磁场的抗扰度试验（IEC61000-4-3）

　　（1）试验模拟
　　主要模拟射频辐射电磁场，如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源（以上属有意发射），以及电焊机、可控硅整流器、荧为灯（以上属无意发射）所产生射频辐射干扰。

　　（2）试验等级

　　　　等级　　　　　　　　　　　　　　试验场强
　　　　　1　　　　　　　　　　　　　　　　　1V/m
　　　　　2 　　　　　　　　　　　　　　　　3V/m
　　　　　3 　　　　　　　　　　　　　　　　10V/m
　　　　　X 　　　　　　　　　　　　　　　　待定

　　（3）试验配置
　　　1）信号发生器 2）功率放大器 3）天线 4）场强测试探头5）场强设备与记录设备
　　（4）试验的场地
　　　最好是采用电波暗室

3、电快速瞬变脉冲群的抗扰度试验（IEC61000-4-4）
　　（1）试验模拟
　　主要模拟电路中机械开关对电感性负载的切换，所产生对同一电路中的其他电气和电子的干扰。模拟干扰产生的特点是：脉冲成群出现、脉冲的重复频率较高、脉冲波形的上升时间短暂、单个脉冲的能量较低。
　　（2）试验仪器图8 给出了电快速瞬变脉冲群的发生器的基本线路。脉冲群的波形如图9所示。
　　电快速瞬变脉冲群的基本要求是：
　　脉冲上升时间（上升沿的10%至90%处）：5ns±０％
　　脉冲持续时间（上升沿的50%至下降沿50%处）：50ns±０％
　　脉冲重复频率：5或2.5kHz
　　脉冲群持续时间：15ms
　　脉冲群重复周期：300 ms
　　发生器开路输出电压：0.25-4kVp
　　发生器动态输出阻抗：50Ω
　　输出脉冲的极性：正/负
　　（3）试验配置
　　电快速瞬变脉冲群试验分为台式设备和落地式设备两种配置，类似于静电放电试验的配置。图10为典型的试验室配置。
　　（4）试验方法
　　a.对电源线的试验（交流和直流），通过耦合去耦网络，采用共模方式进行试验，即在每个电源端子与参考接地板之间施加试验电压。
　　b.对控制线、信号线等，通过电容耦合夹来施加试验电压，进行共模试验。
　　c.对与设备的保护接地端子，试验电压加在端子与参考接地之间。

　　（5）试验等级

　　等级　　　电源线　　　　　信号线
　　 1 　　　　0.5kV(5kHz) 　　0.25kV(5kHz)
　　 1 　　　　1.0kV(5kHz) 　　0.5kV(5kHz)
　　 1 　　　　2.0kV(5kHz) 　　1.0kV(5kHz)
　　 1 　　　　4.0kV(2.5kHz) 　2.0kV(5kHz)
　　 X 　　　　　　　　　　　　　　待定

4.浪涌抗扰度试验(IEC61000-4-5)
　　（1）试验模拟
　　主要模拟电网中大能量脉冲，如雷电击中邻近物体时，在其周围产生电磁场，当户外线路穿过电磁场时，线路上感应出电压和电流；另如，电网中大容量的电感性设备在切换的过程中，也会在电网中造成这种情况。
　　（2）试验仪器
　　按照标准的要求，要能分别模拟在电源线上和通信线上的浪涌试验。
　　a.电源线路试验的综合波发生器。

　开路电压波：1.2/50
　　开路输出电压：0.5kVp～4.0kVp
　　短路电流波：8/20
　　短路输出电流：0.25kAp～2kAp
　　发生器内阻：2Ω
　　浪涌输出极性：正/负
　　浪涌移相范围：0～360度
　　浪涌重复频率：每分钟一次
　　b.通信线路的CCITT浪涌发生器
　　开路电压波：10/700
　　开路输出电压：0.5kVp～4.0kVp
　　动态内阻：40Ω
　　输出极性：正/负
　　（3）试验方法
　　浪涌试验配置较为简单,对于电源线上的试验,都是通过耦合去耦网络来完成。对于通信线路因与具体线路有关,不一一列出。

　　（4）试验等级

　　等级　　　　　　线－－线　　　　　　线－－地
　　 1 　　　　　　　　—— 　　　　　　　5kVp
　　 2 　　　　　　　　0.5kVp 　　　　　　1.0kVp
　　 3 　　　　　　　　1.0kVp 　　　　　　2.0kVp
　　 4 　　　　　　　　2.0kVp 　　　　　　4.0kVp
　　 X 　　　　　　　　待定

　5．电压跌落、短时中断和电压渐变的抗扰度试验(IEC61000-4-11)
　（1）试验模拟
　　主要模拟电网、变电设施的故障或负荷突然发生变化时所引起的电压波动的现象。

　　（2）试验等级
　　a.电压跌落和短时中断的试验等级

　　试验等级(%UT) 　　　　　电压跌落和短时中断(%) 　　　　　持续时间(周期)
　　　 0　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　0.5、1、5
　　　40　　　　　　　　　　　　　60　　　　　　　　　10、25、50
　　　70　　　　　　　　　　　　　　30　　　　　　　　　　　X

　　b.电压渐变的试验等级

　　试验等级(%UT) 　　　　　下降时间　　　　保持时间　　　　　上升时间
　　　　　40 　　　　　　　　　2s 　　　　　　　1s 　　　　　　　　2s
　　　　　 0 　　　　　　　　　2s 　　　　　　　1s 　　　　　　　　2s

　　（3）试验仪器
　　输出电压精度：±5%
　　输出电流能力：100%UT时16A，其它输出电压时能维持恒功率。
　　峰值启动电流能力：500A（220V）；250A（100V～120V）
　　突变电压的上升或下降时间：1～5s 相位：0～360。
　　（4）试验方法
　　根据选定的试验等级及试验持续时间进行试验。试验一般做三次，每次间隔为十秒。
　　试验在典型的工作状态下进行。
　　如果在规定电压特定角度上试验，应优选45、90、135、180、225、270、315等。一般选0或180。
　　对三相系统，一般是一相、一相进行试验，要对三相同时作试验时，要求将三套试验仪器同步进行试验。

四、小结

　　电磁兼容学科是一门新兴的综合性学科，它涉及到电磁理论、电工原理、电子技术、电磁测量、信号分析、机械结构、自动控制、生物医学、材料和工艺等学科。我们这里所描述的测试方法仅是冰山一角。但是，电磁兼容学科还正处在发展之中，还需广大的工程技术人员在不断的探索和研究中去完善和充实。

kljy911 · 发表于 2008-10-27 17:56

了

someone_sl · 发表于 2008-11-9 16:51

lz辛苦了

风淡云悠 · 发表于 2008-11-25 13:52

看得有点晕了，呵呵.....一下子消化不了,先收藏了有时间再慢慢看

zhaojianxi · 发表于 2008-12-16 11:41

lz辛苦了

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