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由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验的要点及其对策

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此外,标准指出,对采用电池供电的小设备(尺寸小于 0.4m),当它与地或其他设备无连接时,并且不在充电过 程中使用,则不需要做射频传导抗扰度试验。但如果设备 在电池充电期间也要使用的话,仍要做此试验。
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2.2 试验要求 为提高试验难度,试验中要用到1kHz的正弦波进行幅度 调制,调制深度为80%。
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2 试验要求和试验等级 2.1 试验的频率范围 虽然标准规定的传导干扰抗扰度试验的频率范围是 150kHz~80MHz,但实际试验频率范围可按情况分析后 确定,主要是考虑设备(包括连接电缆在内)从干扰电磁 场中拾取的射频能量。当试品尺寸较小时,试验频率最大 可扩展到230MHz。频率更高时,则受到试品尺寸、连接 电缆及耦合 / 去耦网络性能的制约。具体规定由产品标准 提供。 标准以包括电缆和设备尺寸的总长L2作为起始频率波长的 1 / 1 0 。 举 例 说 , 当 L2=30m, 则 起 始 频 率 的 波 长 λ 为 300m,相应的起始频率 f=c/λ=(300,000,000m/s)/300m=1MHz 至于试验的终止频率,标准认为与试品的尺寸L1有关,可 以用λ/2 来表示终止频率与 L1 的关系。例如,当 L1=1m 时,则终止频率的波长λ为2m,相应的终止频率为 f=c/λ=(300,000,000m/s)/2m=150MHz 标准不管L1的尺寸有多大,试验的终止频率的下限一律定 为80MHz。
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3 试验设备 3.1 试验仪器 下面是完成由射频场感应所引起传导干扰抗扰度试验所必 须的试验发生器组成: ① 射频信号发生器(带宽150kHz~230MHz,有幅度调制 功能,能手动或自动扫描,扫描点的留驻时间可以设定, 输出信号的幅度可自动控制)。 ② 射频功率放大器(取决于试验方法及试验的严酷度等 级)。 ③ 低通和高通滤波器(用于避免信号谐波对试品产生干 扰)。 ④ 固定衰减器(衰减量固定为6dB,输出阻抗为50Ω。采 用固定衰减品的目的是要减少功放至耦合网络间的不匹配 程度,在安装时要尽量靠近耦合网络)。
由射频场感应所引起的传导干 扰抗扰度试验的要点及其对策
钱振宇
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由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验的国家标准为 GB/T17626.6(等同于国际标准IEC61000-4-6)。
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1 由射频场感应引起的传导干扰的由来 在通常情况下,被干扰设备的尺寸要比频率较低的干扰波 (例如80MHz以下频率)的波长小很多,相形之下,设备 引线(包括电源线及其架空线的延伸、通信线和接口电缆 线等)的长度则可能达到干扰波的几个波长(或更长)。 这样,设备引线就变成被动天线,接受射频场的感应,变 为传导干扰侵入设备内部,最终以射频电压和电流形成的 近场电磁场影响设备的工作。 射频场感应所引起的传导干扰与射频场辐射电磁干扰恰成 一对,相互补充,形成150kHz~1000MHz全频段抗扰度试 验。其中 150kHz~80MHz 为传导抗扰度试验; 80MHz~ 1000MHz为辐射抗扰度试验。
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上述仪器如配上电子毫伏计、计算机及控制软件,可组成 自动测试系统。
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3.2 干扰耦合设备 主要介绍射频传导干扰的耦合电路,它可以将干扰信号很 好地耦合到与受试设备相连的各种电缆上。它在规定频率 范围内具有规定的共模阻抗:从受试设备端口看进去的共 模阻抗在 0.15 ~ 26MHz 范围内为 150 Ω±20Ω;在 26 ~ 80MHz范围内为150Ω(+60Ω~-40Ω)。 对于大多数电气和电子设备来说,通常对电源线都推荐使 用耦合/去耦网络做射频传导干扰的抗干扰试验。但对于大 功率的(如电流大于等于16A)和复杂的供电线路(多相 或多种电压供电的线路)可考虑选用其他注入方法,如采 用电流钳和电磁耦合夹来做试验。本讲介绍采用耦合/去耦 网络做电源线抗扰度试验的方法。
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适合于电源线端口做射频传导抗干扰试验的耦合 / 去耦网 络。
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对耦合/去耦网络的基本要求是:① 提供骚扰信号到被试 设备电源输入端口间的通路;② 提供稳定的信号源内阻。 对耦合/去耦网络各元件参数的要求是: · 当耦合/去耦网络有多条电源线同时输入时,则每条耦合 通路中的串联电阻为 n×100Ω。这意味着 n 条通路串联电 阻的并联值仍为100Ω,这样耦合/去耦网络的共模阻抗仍 为150Ω。 · 在所关心的频率范围内,耦合电容的阻抗应远小于 150Ω。去耦电感的感抗要远大于150Ω,以便使去耦电容 的值不影响网络的共模阻抗。对去耦电容的选择,不应使 有用信号受到过份影响(顺便指出,对屏蔽电缆由于其屏 蔽层在辅助设备侧与参考接地板连接,故不再需要去耦电 容的存在)。
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2.3 试验等级 试验等级分为1、2、3和X级的共模试验,试验电压分别为 1V、3V、10V和待定。 试验等级的分类情况与GB/T17626.3标准相同,分别是: 1级为低辐射环境,如离电台、电视台1km以上、附近只有 小功率移动电话在使用。 2 级为中等辐射环境,如在不近于 1m处使用小功率移动电 话,为典型的商业环境。 3 级为较严酷的辐射环境,如在 1m以内使用移动电话,或 附近有大功率发射机或工、科、医射频设备在工作,为典 型的工业环境。 X 级为待定级,可由制造商和用户协商;或在产品的技术 条件中加以规定。
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· 对耦合/去耦网络的被试设备端口,其位置应比参考接地 板高出30mm。如果耦合/去耦网络与被试设备间的连接电 缆也比参考接地板高出30 ~ 50mm时,那么这条电缆的特 性阻抗也就大体上维持在150Ω左右,正好和耦合/去耦网 络的共模阻抗(150Ω)相当。 · 对适合电源线用的耦合/去耦网络,为防止电源线滤波电 感的饱和,线路中采用的是共模电感。另外,线路中还使 用了较大的去耦电容,其结果是可以产生较大的漏电流, 因此,网络与参考接地板的安全连接必须得到保证。
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