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一篇關(guān)于輻射發(fā)射試驗較詳細(xì)的概述
輻射發(fā)射(Radiated Emission)測試是測量EUT通過空間傳播的輻射騷擾場強。可以分為磁場輻射、電場輻射,前者針對燈具和電磁爐,后者則應(yīng)用普遍。
CISPR22/EN55022(信息技術(shù)產(chǎn)品),CISPR13/EN55013(音頻類產(chǎn)品),CISPR11/EN55011(工科醫(yī)),CISPR14-1,CISPR15/EN55015(燈具),YY0505,GB/T 18268,GB 4824,gB4343 9254 CISPR15(工作電流頻率超過100Hz的燈具),CISPR11(電磁爐),CISPR14-1(工作頻率不超過9kHz的一部分設(shè)備除外),CISPR13(只對輔助設(shè)備)。
1) 輻射發(fā)射測試儀器和設(shè)備:
a) 電場輻射:接收機(jī)(1G以下)、頻譜儀(1G以上)、電波暗室、天線(1G以下一般用雙
錐和對數(shù)周期的組合或用寬帶復(fù)合天線,1G以上喇叭天線);
b) 磁場輻射:接收機(jī)、三環(huán)天線或單小環(huán)遠(yuǎn)天線;
c) 騷擾功率:接收機(jī)、功率吸收鉗。
接收機(jī)遵循CISPR16-1-1的要求,天線、場地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收鉗遵循CISPR16-1-3的要求。
2) 輻射發(fā)射測試測試布置:
a)電場輻射:也是分臺式與落地式,與傳導(dǎo)發(fā)射相同(因為輻射發(fā)射結(jié)果與產(chǎn)品布置的關(guān)系 尤為密切,因此需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)布置包括產(chǎn)品、輔助設(shè)備、所有電纜在內(nèi)的受試樣品);
b)磁場輻射:不同尺寸的三環(huán)天線對能夠測試的EUT*大尺寸是有限制的,以2m直徑的環(huán)形三環(huán)天線為例,長度小于1.6m的EUT能夠放在三環(huán)天線中心測試;在CISPR11中,超過1.6m的電磁爐用0.6m直徑的單環(huán)遠(yuǎn)天線在3m外測量,*低高度1m;
c)騷擾功率:分臺式與落地式,臺式設(shè)備放在0.8m的非金屬桌子上,離其他金屬物體至少0.8m(通常是屏蔽室的金屬內(nèi)墻,這個距離要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式設(shè)備放在0.1m的非金屬支撐上;被測線纜(LUT)布置在高0.8m、長6m的功率吸收鉗導(dǎo)軌上,吸收鉗套在線纜上,電流互感器端朝向被測設(shè)備。如果被測設(shè)備有其他線纜,在不影響功能的情況下能斷開的斷開,不能斷開的用鐵氧體吸收鉗隔離。
3) 輻射發(fā)射測試頻段:電場輻射一般是30MHz-1GHz(有些產(chǎn)品需要測超過1G,根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定),磁場9kHz-30MHz,騷擾功率30-300MHz。
4) 輻射測試限值:隨不同標(biāo)準(zhǔn),場地是3m、10m或其他尺寸,不同的產(chǎn)品分類(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。
5) 輻射測試過程:
a)30MHz-1GHz電場輻射:在半電波暗室中進(jìn)行,EUT隨轉(zhuǎn)臺360度轉(zhuǎn)動,天線在1-4m高度上下升降,尋找輻射*大值。結(jié)果用QP值表示。垂直、水平兩種天線極化方向都測。
b)大于1G的電場輻射:工作頻率超過108MHz的ITE設(shè)備、超過400MHz的ISM設(shè)備需要測試,是在3m場地,使用頻譜儀測。ITE設(shè)備測試方法基本同30MHz-1GHz,結(jié)果用Peak與AV值表示。ISM的產(chǎn)品有點不同,需要在全電波暗室中測,天線同產(chǎn)品同高度,不升降,轉(zhuǎn)臺仍然轉(zhuǎn)動以尋找輻射*大值;
c)替代法:采用ERP(有效發(fā)射功率)來代替,再換算成場強數(shù)值。這個在RF測試中經(jīng)常用到,常規(guī)EMC很少使用。替代法測試的目的是測試EUT的殼體輻射,需要拆除所有可拆卸電纜,不可拆卸的電纜上套鐵氧體磁環(huán)。首先用天線A和接收機(jī)測量出EUT的*大騷擾值,然后用天線B替代EUT,調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出功率,直至測量接收機(jī)達(dá)到同樣的值。記錄替代天線B的輸入端功率,即為EUT的殼體輻射功率。天線的選則根據(jù)測試頻率來定;
d)磁場輻射:采用三環(huán)天線的磁場輻射測試沒啥好說的,樣品放置在天線中心,X/Y/Z三個方向各測一組磁場輻射的結(jié)果。采用單小環(huán)天線時,天線垂直地面放置,*低部分高于地面1m,因為是近場測量,又考慮到了地面的反射,測量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁場分量;
e)騷擾功率:對設(shè)備的所有長度超過25cm的電纜(也包括輔助設(shè)備的線纜)都需進(jìn)行。因為在30-300MHz內(nèi)不同頻點的騷擾在被測線纜中呈駐波形式分布。因此在測量中需要沿導(dǎo)軌拉功率吸收鉗以尋找每個終測頻點騷擾功率*大的位置(大致在離設(shè)備半波長的距離處)。
檢波測量儀測量值與限值線比較。低于PASS,高出FAIL。
測試布置是測試*需要的環(huán)節(jié)。另外,因為是高頻測試,場地、設(shè)備等都是很重要的會影響*終結(jié)果的因素。
30MHz-18GHz
圖1所示是根據(jù)CISPR16、CISPR11、CISPR13、CISPR15、CISPR22及EN55022等標(biāo)準(zhǔn)要求的輻射發(fā)射測試布置圖,輻射發(fā)射測試時,被測設(shè)備(BUT)置于半電波暗室內(nèi)部,在轉(zhuǎn)臺上旋轉(zhuǎn),在接收天線分別處于垂直極化和水平極化的情況下,找到*大的輻射點。輻射信號由接收天線接收后,通過電纜傳到半電波暗室外的接收機(jī)。
圖1 輻射發(fā)射測試布置圖
(1)互連I/O線纜距離地面不應(yīng)該小于40cm;
(2)除了實際負(fù)載連接外,被測設(shè)備還可以接模擬負(fù)載,但是模擬負(fù)載應(yīng)該能夠符合阻抗關(guān)系,同時還要能夠代表產(chǎn)品應(yīng)用的實際情況;
(4)被測設(shè)備同輔助設(shè)備AE的間距為10cm;
(5)如果被測設(shè)備本身的線纜比較多,應(yīng)該仔細(xì)理順,分別處理,并且在測試報告中記錄,以便獲得再次測試的重現(xiàn)性。
圖2 臺式被測設(shè)備布置圖
立式被測設(shè)備的布置如圖3所示,具體要求如下:
圖3 立式被測設(shè)備布置圖
對于汽車電子設(shè)各的輻射發(fā)射測試,CISPR25標(biāo)準(zhǔn)要求的輻射發(fā)射測試布置如圖4所示。輻射發(fā)射測試時,汽車電子被測設(shè)各(EUT)置于半電波暗室內(nèi)部,在接收天線距離EUT線束為1m,并分別在接收天線處于垂直極化和水平極化的情況下,找到*大的輻射點9輻射信號由接收天線接收后,通過電纜傳到半電波暗室外的接收機(jī)。
圖4 CISPR25標(biāo)準(zhǔn)要求的輻射發(fā)射測試布置圖