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1.修改了耦合和去耦装置的受试设备端口上共模阻抗的校验
2.修改了耦合装置的受试设备端口上输出电平的设置
3.修改了用于台式和落地式设备的试验配置
4.增加了采用耦合和去耦网络注入的程序
5.增加了当满足共模阻抗要求时的钳注入的程序
6.增加了直接注入的程序
7.修改了测试结果的评估
8.修改了测试报告的要求
9.修改了图2b,图5和图10
10.增加附录F。
本标准是《电磁兼容试验和测量技术》系列国家标准之一,该系列标准包括以下标准:
GB/T17626.1:
1998《电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论》
GB/T17626.2:
1998《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》
GB/T17626.3:
1998《电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验》
GB/T17626.4:
1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》
GB/T17626.5:
1998《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》
GB/T17626.6:
1998《电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验》
GB/T17626.7:
1998《电磁兼容试验和测量技术供电系统及相连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则》
GB/T17626.8:
1998《电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》
GB/T17626.9:
1998《电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验》
GB/T17626.10:
1998《电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验》
GB/T17626.11:
1998《电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验》
GB/T17626.12:
1998《电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验》
本标准的附录A为规范性附录。
本标准的附录B到F为资料性附录。
本标准由全国电磁兼容标准化技术委员会提出。
本标准由全国电磁兼容标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:
本标准主要起草人:
GB/T17626.6-200X
电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度
1范围和目的
本标准是关于电气和电子设备对来自9kHz~80MHz频率范围内射频发射机电磁骚扰的传导抗扰度要求。
设备至少通过一条电缆(如电源线、信号线、地线连接等)与射频场相耦合。
注1:
本标准规定的测量方法,用于测量传导骚扰信号的影响。
该信号是由与设备有关的电磁辐射感应的,这些传导骚扰的模拟和测量用于定量确定影响不是十分精确的。
而制定本方法的主要目的是对各类设备建立充分的重现性的结果,以便定性分析影响。
本标准的目的是当电气和电子电器设备受到由射频场感应的传导骚扰时,建立一个评估抗扰度性能的公用参考。
在GB17626的这个部分中所规定的测试方法为评估设备或系统对定义的电磁现象抗扰度表述了一致的方法
注2:
正如IEC导则107中所述的,这是为IEC产品委员会所用的EMC基础出版物。
也正如导则107声明的,IEC产品委员会负责确定是否采用本抗扰度标准,如果采用,他们负责确定适当的测试等级和性能判据。
TC77和其分委员会准备与产品委员会合作,以便于他们产品的特定抗扰度试验价值的评估。
2规范性引用文件
下列参考文献对于本文档的应用是必不可少的。
对于注明日期的参考文献,只有该版本被提名应用。
对于未标明日期的参考文献,采用其最新版本(包含任何修正案)。
GB/T4365-1995电磁兼容术语(idtIEC60050(161))
GB/T6113.1-1995无线电骚扰和抗扰度测量设备规范(eqvCISPR16-1)
3定义
鉴于本标准的目的,除GB/T4365中的定义外,本标准采用下列定义。
3.1人工手artificialhand
模拟正常工作条件下,手持式电气设备和地之间的人体阻抗的电网络(参见GB/T4365中的4.27)。
注:
其结构应符合GB/T6113.1。
3.2辅助设备(AE)auxiliaryequipment
为受试设备正常运行提供所需信号的设备和检验受试设备性能的设备。
3.3钳注入clampinjection
是用电缆上的钳合式“电流”注入装置获得的钳注入。
---电流钳currentclamp
由被注入信号的电缆构成的二次绕组实现的电流变换器。
---电磁钳(EM-钳)electromagneticclamp
由电容和电感耦合相组合的注入装置。
3.4共模阻抗common-modeimpedance
在某一端口上共模电压和共模电流之比。
共模阻抗可由该端口的端子或屏蔽层和参考平面(点)之间施加单位共模电压来确定。
而测量产生的共模电流视为流经这些端子或屏蔽层的全部电流的矢量和,见图8a)和图8b)。
3.5耦合系数couplingfactor
在耦合装置的受试设备端口所获得的开路电压(电动势)与信号发生器输出端上的开路电压的比值。
3.6耦合网络couplingnetwork
以规定的阻抗从一电路到另一电路传输能量的电路。
耦合和去耦装置可组合到一个盒子中(耦合和去耦网络缩写为(CDN))或是分立的网络(通常的钳注入)。
3.7耦合/去耦网络coupling/decouplingnetwork
CDN
包含耦合网络和去耦网络两种功能于一体的电路。
3.8去耦网络decouplingnetwork
防止施加给受试设备的测量信号影响不被测量的其他装置、设备或系统的电路。
3.9试验信号发生器testgenerator
能够产生所需信号的发生器(包括射频信号发生器、调制源、衰减器、宽带功率放大器和滤波器等),如图3所示。
3.10电动势(e.m.f)electromotiveforce
表示有源元件理想电压源的端电压。
3.11测量结果(Umr)measurementresult
测量设备的读数电压。
3.12电压驻波比(VSWR)voltagestandingwaveratio
沿线最大电压和邻近最小电压幅度之比。
4概述
本标准所涉及的骚扰源,通常是指来自射频发射机的电磁场。
该电磁场可能作用于连接安装设备的整个电缆上。
虽然被骚扰设备(多数是较大系统的一部分)的尺寸,比骚扰频率的波长小,但输入和输出线,例如电源线、通信线、接口电缆等,由于其长度可能是几个波长,则可能成为无源的接收天线网络。
假定连接设备的电缆网络是处于谐振的方式(λ/4和λ/2开路或折合偶极子),电缆系统间的敏感设备易受到流经设备的骚扰电流的影响。
并由相对于参考地平面(板)具有150Ω共模阻抗的耦合和去耦网络代表这种电缆系统。
被测设备可能要被测试的地方两端连接两个150Ω的共模阻抗:
一端提供射频信号源,另一端提供电流回路。
该测量方法是使受试设备在骚扰源作用下形成的电场和磁场来模拟来自实际发射机的电场和磁场,由图2a)所示。
这些骚扰场(电场和磁场)是由试验装置所产生的电压或电流所形成的近区电场和磁场来近似表示的。
如图2b)所示,用耦合和去耦装置提供骚扰信号给某一电缆,同时保持其他电缆不受影响,只近似于骚扰源以不同的幅度和相位范围同时作用于全部电缆的实际情况。
耦合和去耦装置是根据6.2中给出的特性所定义的。
任何满足这些特性的耦合和去耦装置都可以使用。
附录A中的耦合和去耦网络仅仅是商用网络的例子。
5试验等级
在9kHz~150kHz频率范围内,对来自射频发射机的电磁场所引起的感应骚扰不要求测量。
表1试验等级
频率范围150kHz~80MHz
试验等级
电压(e.m.f)
U0,dBμVU0,V
1
2
3
X
120
130
140
10
特定
1)X是一个开放等级
如表1所示,以有效值(r.m.s)表示未调制骚扰信号的开路试验电平(e.m.f)。
在耦合和去耦装置的受试设备端口上设置试验电平(见6.4.1),测量设备时,该信号是用1kHz正弦波调幅(80%调制度)来模拟实际骚扰影响。
实际的幅度调制如图4所示。
附录C中给出选择试验等级的指南。
注:
1.GB/T17626.3-1998也规定了用于确定电气和电子设备对辐射电磁能的抗扰度测量方法,覆盖了80MHz以上的频率范围。
有关专业标准化技术委员会可决定选择比80MHz低的或高的界限频率(见附录B)。
2.有关专业标准化技术委员会可选择替代的调制方式。
6测量设备
6.1试验信号发生器
试验信号发生器包括在所要求点上以规定的信号电平将骚扰信号施加给每个耦合装置输入端口的全部设备和部件。
以下部件的典型组装可以是分立的,也可以组合为一个或多个测量设备(见4.9和图3)。
-----射频信号发生器G1:
其能覆盖所规定的频段,用1kHz正弦波调幅,调制度为80%。
它应有手动控制能力(比如,频率,幅度和调制度),或在射频合成器的情况下,将频率-步长和驻留时间编程。
-----衰减器T1(典型0dB~40dB):
为控制骚扰测量信号源的输出电平,应有合适频率特性,T1可包含在射频信号发生器中或可选择。
-----射频开关S1:
当测量受试设备的抗扰度时,可以接通和断开骚扰测量信号的射频开关。
S1可以包含在射频信号发生器中,或可以选择。
-----宽带功率放大器PA:
当射频信号发生器的输出功率不足时,需要加功率放大器。
-----低通滤波器LPF和/或高通滤波器HPF:
为避免干扰某些类型的受试设备,例如,(次)谐波可能对射频接收机产生干扰。
需要时,应将它们插在宽带功率放大器PA和衰减器T2之间。
-----衰减器T2:
具有足够额定功率的衰减器(固定≥6dB,Z0=50Ω)。
提供衰减是为了减小从功率放大器到网络的失配。
T2可包含在耦合和去耦网络中,如果宽带功率放大器的输出阻抗在任何条件下可保持在规范内,可省略它。
未调制时信号发生器的特性由表2给出:
表2试验信号发生器的特性
输出阻抗
50Ω
谐波和失真
任何杂散谱线应至少比载波电平低15dB
幅度调制
内调制或外调制,调制度80%±
5%1kHz±
10%的正弦波
输出电平
足够高,能覆盖试验电平(见附录E)
6.2耦合和去耦装置
耦合和去耦装置被用于将骚扰信号合适地耦合到连接受试设备的各种电缆上(覆盖全部频率,在受试设备端口上具有规定的共模阻抗),并防止测试信号影响非被测装置、设备和系统。
耦合和去耦装置可组成一个盒子(称作:
耦合/去耦网络(CDN)),或由几部分组成。
耦合和去耦装置的主要参数,在受试设备端口看进去的共模阻抗应符合表3规定。
出于对测试的重现性和对辅助设备的保护方面考虑,首选的耦合和去耦装置是耦合去耦网络(CDN)。
然而,如果它们不适用或无法利用,可以使用其它的注入方法。
下述内容和7.1给出了选择合适的注入方法的规则。
表3耦合和去耦装置的主要参数
频段
参数
0.15MHz~26MHz
26MHz~80MHz
∣Zce∣
150Ω±
20Ω
1既不规定耦合阻抗Zce的幅角,也不规定受试设备端口和辅助设备端口之间的去耦系数,由辅助设备端口对参考地平面开路或短路时应满足∣Zce∣容差的要求来体现这些系数。
2当用钳注入法时,如果对辅助设备不符合共模阻抗的要求,也可能不满足Zce的要求。
当按下述7.4进行时,钳注入法可提供合适的试验结果。
6.2.1耦合和去耦网络(CDNs)
这些网络包含的耦合和去耦合电路是在一个盒子中,并且可用于特定的非屏蔽电缆,例如CDN-M1,CDN-M2,CDN-M3,CDN-T2,CDN-T4和CDN-AF2,见附录D。
耦合和去耦网络的典型原理由图5c)和图5d)给出。
网络不应过分地影响功能信号。
在产品标准中可规定对这种影响的限制。
6.2.1.1用于电源线的耦合和去耦网络CDN
全部电源连接推荐使用耦合和去耦网络。
而对于高功率(电流≥16A)和/或复杂电源系统(多相或各种并联电源电压)可选择其它注入法。
用CDN-M1(单线),CDN-M2(双线),CDN-M3(三线)或等效网络(见附录D),使骚扰信号耦合到电源线。
对三相电源系统可规定类似网络。
耦合电路如图5c中给出。
不应由被测设备的工作电流导致磁性材料的饱和而引起耦合去耦网络的性能过度降低。
无论如何,网络的结构应该确保正向电流的磁效应可以被返回流电流的磁效应相抵消。
如果实际安装中,电源线可各自分开走线,应用分立的耦合和去耦网络CDN-M1。
全部输入口应分开处理。
如果受试设备提供有其它地端子(例如,为了射频的目的或者大的漏电流),这些地端子应连接到参考地平面上:
---当受试设备的特性或规范允许通过CDN-M1时,在这种情况下,供电电源应通过CDN-M3提供;
---由于射频或其它原因,当受试设备的特性和规范不允许有一CDN-M1网络串联于地端子上,地端子应直接连接到参考地平面上。
在该情况下,CDN-M3网络应由CDN-M2网络取代,以防止由保护地导体形成射频短路电路。
当设备已经通过CDN-M1或CDN-M2供电,运行中应保留它们。
警告:
由于电容器跨接在CDN的带电部分之间,结果可能产生较高漏电流,必须有CDN到参考地平面的安全连接(在某些情况下,这些连接可由CDN的结构提供)。
6.2.1.2用于非屏蔽的平衡线的耦合和去耦网络
为了耦合和去耦骚扰信号,对有平衡线的非屏蔽电缆可由CDN-T2、CDN-T4或CDN-T8作为耦合和去耦网络。
在附录D中图D4、图D5和图D6给出这些电路简图。
---CDN-T2用于有1个对称对(2线)的电缆。
---CDN-T4用于有2个对称对(4线)的电缆。
---CDN-T8用于有3个对称对(8线)的电缆。
如果其他CDN-Tx网络对指定的频率范围是合适的并满足6.2的要求,也可以用这些网络。
例如,从的差模到共模CDNs的变换损耗比被安装的电缆或连接安装电缆的设备规定的变换比的值大。
如果对电缆和设备规定不同变换比,则应采用较小的值。
通常,钳注入需要应用于多对平衡电缆,因为,没有适当的耦合去耦网络可以利用。
对平衡的多对电缆,采用钳注入法更合适。
6.2.1.3对非屏蔽的不平衡线的耦合和去耦
为了耦合和去耦骚扰信号,对非屏蔽的不平衡线,可采用图D3)所述的耦合和去耦网络。
---CDN-AF2用于两线的电缆。
对非屏蔽多芯电缆,用钳注入法更合适。
6.2.2钳注入装置
对钳注入装置,耦合和去耦功能是分开的。
由钳合式装置提供耦合,而共模阻抗和去耦功能是建立在辅助设备上的。
就此而言,辅助设备是耦合和去耦装置的一部分(见图6),7.3给出正确的使用说明。
当用电磁钳或电流钳不满足7.3所给定的要求时,应采用7.4所规定的程序。
在该程序中,感应电压用6.4.1所述的同样方法设置。
另外应监视并修正产生的电流。
在这个过程中,可能会使用一个更低的共模阻抗,但是共模电流限制在流经150Ω信号源的电流的值。
6.2.2.1电流钳
该装置对连接到设备的电缆建立一感性耦合,例如用5:
1匝变换比的共模串联阻抗,相对于由辅助设备建立的150Ω电阻可忽略不计。
在这种情况下,信号发生器的输出阻抗(50Ω)转换成2Ω。
其它的线匝比也可以使用,见附录A。
1当用电流钳时,应注意在耦合装置的EUT端口上呈现的功率放大器(PA)所产生的高次谐波电平不应高于基波电平。
2通常必须使电缆通过钳的中心位置,以使电容耦合最小。
6.2.2.2电磁钳
电磁钳的作用是对连接受试设备的电缆建立感性和容性耦合。
在附录A中描述了电磁钳的结构和性能。
6.2.3直接注入装置
来自试验信号发生器的骚扰信号通过100Ω电阻被注入到同轴电缆的屏蔽层上(即使屏蔽层未接地或仅仅只有一个接地点)。
在辅助设备和注入点之间(见图5b),应尽可能靠近注入点插入一个去耦电路(见6.2.4)。
为了提高去耦和稳定电路,应将直接注入装置输入端口的地与参考地平面连接。
这个连接应在注入装置的连接辅助设备的一端进行。
当直接连接到金属膜屏蔽层时,要注意确保良好的地连接,以得到可靠的测试结果。
对某些结构简单的屏蔽电缆,去耦电路与100Ω电阻可装在一个盒子中(见附录D,图D1)。
6.2.4去耦网络
通常,去耦网络由各种电感组成,以便在整个频率范围内产生高阻抗。
这由所用铁氧体材料确定,并要求在150kHz频率上至少是280μH的电感量。
电抗应足够高,在26MHz以下频率电抗应大于等于260Ω,在26MHz以上频率电抗应大于等于150Ω。
电感量或由绕在铁氧体环上给定数目的线圈获得(见图5d)),或由套在电缆上的一些铁氧体环获得(通常是钳合式管)。
除非本标准中特别声明,否则,附录D中规定的耦合和去耦网络作为去耦网络使用时,射频输入端口无需端接负载。
当耦合和去耦网络这样使用时,它们要满足本章节的要求。
此外,去耦网络应用在不被测量但连接到受试设备和/或辅助设备的全部电缆上。
对于例外情况,见7.7。
6.3耦合和去耦装置的受试设备端口上共模阻抗的校验
耦合和去耦装置是由受试设备端口上看进去的共模阻抗∣Zce∣来表征的。
其正确值保证测量结果的重现性。
耦合和去耦装置的共模阻抗的校验使用如图7所示的配置。
耦合和去耦装置和阻抗参考平面(图7a))应放在参考地平面上,参考地平面的尺寸应超过装置所有边的几何投影尺寸至少0.2m。
阻抗参考平面应通过如图7a所示小于或等于30mm的距离被连接到耦合和去耦网络的被测设备端口。
阻抗平面连接器上共模阻抗的幅值应被测量。
如图7b)所示,当输入端口接50Ω负载且辅助设备端口以共模方式用短路和开路条件依次加载时,耦合和去耦网络应满足6.2中表3的阻抗要求。
该要求保证足够的衰减和使辅助设备(例如:
开路或短路)的输入无意义。
如果用钳注入或直接注入,则验证连接到受试设备的每个辅助设备配置的共模阻抗是不现实的,通常按7.3所给程序即满足要求。
在所有其它情况下,应采用7.4规定的程序。
6.3.1150Ω至50Ω适配器的插入损耗
在测试前,测试信号源设置时,测试电平必须在一个共模阻抗150Ω的环境中校验。
如图7c所示,通过150Ω至50Ω适配器将50Ω的测量设备连接到适当的共模点来实现。
适配器的结构如图7d和7e所示。
适配器应放置在地参考平面上,地参考平面的尺寸应超出测试配置的所有边界几何投影至少0.2m。
根据图7c的原理测量的插入损耗值应在9.5±
0.5的范围内(理论值9.5dB是由附加的串联阻抗在50Ω系统中测量得到的)。
如果有必要,测试布置的电缆损耗应补偿在内。
建议在接收机和信号源的输入输出端口上使用合适电压驻波比(≤1.2)的衰减器。
6.4试验信号发生器的设置
应采用6.4.1中的程序正确调整未调制的试验电平,应保证试验信号发生器,耦合和去耦装置以及150Ω至50Ω适配器满足6.1、6.2和6.3.1的要求。
警告:
试验信号发生器调整过程中,对耦合和去耦装置的受试设备端口和辅助设备端口的全部连接,除了要求的外(见图8),为避免短路或为避免测量设备的损坏均不应连接。
应用无调制载波设定试验信号发生器的输出电平(见6.4.1),然后加调制进行正确调整并用射频示波器检验调制波形。
测试信号源的输出电平可以通过测量放大器输出功率或射频信号发生器的输出来确定,只要保证测试设备的稳定性即可。
施加在被测设备上所有的测试频率的电平都必须确定已经过修正。
6.4.1耦合装置的受试设备端口上输出电平的设置
试验信号发生器应该连接到耦合装置的射频输入端口,耦合装置的受试设备端口以共模方式通过150Ω至50Ω适配器连接到输入阻抗为50Ω的测量仪上,辅助设备端口应用150Ω至50Ω适配器以共模方式加载并端接50Ω电阻。
全部耦合和去耦装置的配置如图8所示。
对于直接注入,如果屏蔽层被连接到辅助设备端口一侧的参考地平面时,不需要在辅助设备端口接150Ω负载。
用上述配置,试验信号发生器应调到使测量仪获得以下读数:
线性值表示
或
对数值表示
必须对每个独立的耦合和去耦装置进行调整。
应记录试验信号发生器调整和用于试验的控制参数(软件参数、衰减器设定等)。
1U0是表1中规定的试验电压;
Umr是4.11和图8中所确定的测量电压。
为减小测量误差,应用150Ω负载来设置Umr,而不用通过设定U0来调整试验信号发生器的输出电平。
2系数6(15.6dB)源于试验等级所规定的电动势值(e.m.f)。
匹配的负载电平是电动势的一半。
由端接50Ω测量仪的150Ω至50Ω适配器产生3:
1的分压比。
当用50Ω试验环境进行电流钳的电平调整时(见附录A),横跨50Ω上的电压Umr比要求的试验电平少6dB。
在这种情况下,50Ω试验夹具上的测量电压或产生的电流等于:
以线性值表示
以对数值表示
7用于台式和落地式设备的试验配置
受试设备应放在参考地平面上面0.1m高的绝缘支架上。
所有与被测设备连接的电缆应放置于地参考平面上方至少30mm的高度上。
如果设备被设计为安装在一个面板、支架和机柜上,那么它应该在这种配置下进行测试。
当需要用一种方式支撑测试样品时,这种支撑应由非金属、非导电材料构成。
设备的接地应与生产商的安装说明一致。
在需要使用耦合和去耦装置的地方,它们与被测设备之间的距离应在0.1m到0.3m之间。
这个距离是从被测设备对地参考平面的投影到耦合和去耦装置的水平测量距离。
参见图6、9和10。
章节7.1到7.7提供更细节的信息。
7.1选择注入法和试验点的原则
对提供给耦合和去耦装置的电缆所选择的类型和数目,以及典型安装条件的实际布置应当加以考虑,例如,最长电缆的大概长度。
对于所有的测试,被测设备与辅助设备之间电缆的总长度(包括任何所使用的耦合去耦网络的内部电缆)不应超过被测设备制造商所规定的最大长度。
7.1.1注入法
图1给出选择注入法的规则。
图1选择注入法的规则
在这里没有规定的是,包含测试所选择的电缆的被测设备应在与典型应用一致的方式配置、安装、布置和操作。
未列在本标准中的耦合和去耦网络,只要满足该标准
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