设备管理EMC实验室建设所需设备种类及其性能要求.docx

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设备管理EMC实验室建设所需设备种类及其性能要求

（设备管理）2020年EMC实验室建设所需设备种类及其性能要求

此报告之依据为两方面（或称两大组）标准，即：

（1）与CISPR16系列标准对应的5项基础国标：

《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》

《GB6113.102-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰》

《GB6113.103-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率》

《GB6113.104-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰》

《GB6113.105-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备30MHz~1000MHz天线校准用试验场地》。

（2）IEC测试产品常用的16项标准，见表1。

表1　常用的16项EMC测试标准对应的国标

IEC标准

对应的国标

中文名称

CISPR11

GB4824

工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性　限值和测量方法

CISPR14

GB4343.1

电磁兼容　家用电器、电动工具和类似器具的要求

CISPR15

GB17743

电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

CISPR22

GB9254

信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

IEC61000-3-2

GB17625.1

电磁兼容第3部分：

限值第2章：

谐波电流发射限值（设备每相输入电流A）

IEC61000-3-3

GB17625.2

电磁兼容限值对每相额定电流A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制

IEC61000-4-2

GB17626.2

电磁兼容试验和测量技术　静电放电抗扰度试验

IEC61000-4-4

GB17626.4

电磁兼容试验和测量技术　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

IEC61000-4-5

GB17626.5

电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

IEC61000-4-12

GB17626.12

电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

IEC61000-4-6

GB17626.6

电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

IEC61000-4-3

GB17626.3

电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

IEC61000-4-9

GB17626.9

电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

IEC61000-4-10

GB17626.10

电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

IEC61000-4-8

GB17626.8

电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

IEC61000-4-11

GB17626.11

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

对于上述两组共21项标准，下面逐一针对各项标准中涉及“测试设备”的部分进行摘录和整理。

目　　录

1．《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》11

1.1准峰值测量接收机，频率范围9kHz~1000MHz11

1.1.1输入阻抗11

1.1.2基本特性11

1.1.3正弦波电压准确度12

1.1.4脉冲响应12

1.1.5选择性13

1.1.6互调效应的限制13

1.1.7测量接收机机内噪声和机内乱真信号的限值14

1.1.8屏蔽效能14

1.1.9用于连接断续骚扰分析仪的输出装置14

1.2峰值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz14

1.2.1输入阻抗15

1.2.2基本特性15

1.2.3正弦波电压的准确度16

1.2.4脉冲响应16

1.2.5选择性16

1.2.6互调效应、接收机噪声和屏蔽16

1.3平均值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz17

1.3.1输入阻抗17

1.3.2基本特性17

1.3.3正弦波电压准确度17

1.3.4脉冲响应17

1.3.5选择性18

1.3.6互调效应、接收机噪声和屏蔽19

1.4均方根值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz19

1.5幅度概率分布测量接收机，频率范围1GHz~18GHz19

1.6骚扰分析仪19

1.6.1基本特性20

1.6.2喀呖声分析仪性能检查的确认测试方法20

2.《GB6113.102-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰》21

2.1人工电源网络21

2.1.1人工电源网络阻抗21

2.1.2V型人工电源网络（适用于9kHz~150kHz）21

2.1.3V型人工电源网络（适用于0.15MHz~30MHz）21

2.1.4V型人工电源网络（适用于150kHz~100MHz）21

2.1.5150V型人工电源网络（适用于150kHz~30MHz）21

2.1.6150型人工电源网络（适用于150kHz~30MHz频率范围）22

2.1.7隔离24

2.1.8电流负载能力和串联电压降25

2.1.9加以改进的参考地连接25

2.1.10V型人工电源网络分压系数的校准26

2.2电流探头26

2.2.1　构造26

2.2.2特性26

2.3电压探头27

2.3.1　高阻抗电压探头27

2.3.2　容性电压探头27

2.4用于传导电流抗扰度测量的耦合单元29

2.4.1特性29

2.5用于信号线测量的耦合单元30

2.5.1不对称人工网络的要求（AAN或Y型网络）30

2.5.2对同轴和其他屏蔽电缆的人工网络的要求31

2.6模拟手和串联RC元件32

2.6.1引言32

2.6.2模拟手和RC元件的结构32

2.6.3模拟手的使用34

3.《GB6113.103-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率》35

3.1概述35

3.2吸收钳36

3.2.1吸收钳的描述36

3.2.2吸收钳因子和吸收钳测试用试验场地的场地衰减36

3.2.3吸收钳的去耦功率38

3.2.4吸收钳的要求38

3.3吸收钳的校准方法及其相互关系39

3.4辅助吸收装置42

3.5吸收钳测试用试验场地42

3.5.1吸收钳测试用试验场地的描述42

3.5.2吸收钳测试用试验场地的性能43

3.5.3吸收钳测试用试验场地的要求43

3.5.4吸收钳测试用试验场地ACTS的确认方法44

3.6吸收钳仪器/测试系统的质量保证程序44

3.6.1概述44

3.6.2ACTS质量保证核查44

3.6.3吸收钳的质量保证核查44

3.6.4合格/不合格质量保证准则44

4.《GB6113.104-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰》45

4.1无线电辐射骚扰测量用天线45

4.1.1场强测量的准确度45

4.1.2频率范围9kHz~150kHz45

4.1.3频率范围150kHz~30MHz46

4.1.4频率范围30MHz~300MHz46

4.1.5频率范围300MHz~1000MHz48

4.1.6频率范围1GHz~18GHz49

4.1.7　特殊的天线配置50

4.2用于无线电骚扰场强测量的试验场地,30MHz~1000MHz50

4.2.1　开阔试验场地50

4.2.2　气候保护罩50

4.2.3　无障碍区50

4.2.4　试验场地周围的射频环境52

4.2.5　接地平板52

4.2.6　开阔试验场地的确认程序52

4.2.7带有接地平板的试验场地的适用性56

4.2.8　无接地平板的试验场地的适用性59

4.2.9　试验桌和天线塔影响的评估66

4.3　用于总辐射功率测量的混响室68

4.3.1腔体68

4.4　用于辐射骚扰抗扰度测量的TEM小室70

4.5　用于无线电骚扰场强测量的试验场地,1GHz~18GHz70

4.5.1参考试验场地70

4.5.2验场地的确认70

4.5.3可替换的试验场地70

5.《GB6113.105-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备30MHz~1000MHz天线校准用试验场地》71

5.1概述71

5.2天线校准用试验场地（CALTS）规范71

5.2.1概述71

5.2.2CALTS规范71

5.3试验天线规范72

5.3.1概述72

5.3.2规范性要求72

6.《GB4824-2004工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性　限值和测量方法》74

6.1测量仪器74

6.2人工电源网络74

6.3电压探头74

6.4天线74

6.5模拟手75

7.《GB4343.1-2003电磁兼容　家用电器、电动工具和类似器具的要求》76

7.1端子骚扰电压（148.5kHz~30MHz）的测量装置76

7.1.1测量接收机76

7.1.2人工电源网络76

7.1.3电压探头76

7.1.4模拟手76

7.1.5断续骚扰分析仪76

7.2骚扰功率（30MHz~300MHz）的测量装置77

7.2.1测量接收机77

7.2.2吸收钳77

8.《GB17743-2007电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》77

8.1插入损耗测量的测量设备77

8.1.1射频发生器77

8.1.2平衡-不平衡转换器77

8.1.3测量接收机和网络77

8.1.4模拟灯77

8.2骚扰电压测量的测量设备77

8.2.1关于电源端子电压测量77

8.2.2关于负载端子电压测量78

8.2.3关于控制端子电压测量78

8.2.4用平均值检波器测量78

8.3辐射电磁骚扰测量的测量设备78

8.3.1针对9kHz~30MHz频率范围的测量设备78

8.3.2针对30MHz~300MHz频率范围的测量设备78

9.《GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》78

9.1电源端子和电信端口的传导骚扰测量设备78

9.1.1测量检波器78

9.1.2测量接收机78

9.1.3人工电源网络（AMN）79

9.1.4参考接地平板79

9.1.5用于电信端口骚扰测量的设备――阻抗稳定网络（ISN）79

9.2辐射骚扰测量设备80

9.2.1测量检波器80

9.2.21GHz以下的测量接收机80

9.2.31GHz以下的天线81

10.《GB17625.1-2003电磁兼容第3部分：

限值第2章：

谐波电流发射限值（设备每相输入电流）》81

11.《GB17625.2-2007电磁兼容限值对每相额定电流且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制》81

12.《GB17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术　静电放电抗扰度试验》81

12.1静电放电发生器的特性83

12.2静电放电发生器特性的校验83

13.《GB17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》85

13.1脉冲群发生器85

13.1.1快速瞬变脉冲群发生器性能特性85

13.1.2快速瞬变脉冲群发生器特性的校验87

13.2交流/直流电源端口的耦合/去耦网络88

13.2.1耦合/去耦网络特性参数88

13.2.2耦合/去耦网络特性参数校验89

13.3容性耦合夹89

14.《GB17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》90

14.1　1.2/50组合波发生器90

14.1.1　发生器的特性与性能92

14.1.2　发生器的校准93

14.2　10/700组合波发生器94

14.2.1发生器的特性与性能94

14.2.2发生器的校准95

14.3耦合/去耦网络95

14.3.1用于交/直流电源线的耦合/去耦网络96

14.3.2适用于互连线的耦合/去耦网络98

14.3.3适用于对称线的避雷器耦合/去耦网络100

14.3.4适用于高速通信线路的耦合/去耦网络101

15.《GB17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验》101

15.1试验信号发生器101

15.1.1振铃波发生器的参数及特性101

15.1.2阻尼振荡波发生器特性及参数103

15.1.3试验信号发生器特性的校验104

15.2耦合/去耦网络104

15.2.1用于交/直流电源端口的耦合/去耦网络104

15.2.2用于信号及控制端口的耦合/去耦网络105

16.《GB17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度》105

16.1试验信号发生器105

16.2耦合和去耦装置106

16.2.1耦合和去耦网络（CDNs）106

16.2.2钳注入装置108

16.2.3直接注入装置109

16.2.4去耦网络110

16.3耦合和去耦装置的受试设备端口上共模阻抗的验证110

16.3.1150至50适配器的插入损耗110

16.4试验信号发生器的设置112

16.4.1耦合装置的受试设备端口上输出电平的设置113

17.《GB17626.3-2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验》113

17.1试验设施的描述114

17.2发射天线114

17.2.1双锥天线（20MHz~300MHz）114

17.2.2对数周期天线（80MHz~1000MHz）114

17.2.3圆极化天线115

17.2.4角锥喇叭天线和双脊波导天线115

18.《GB17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验》115

18.1试验发生器115

18.1.1试验发生器的特性116

18.1.2试验发生器特性的校验117

18.2感应线圈118

18.2.1感应线圈的特性118

18.2.2感应线圈的校准、线圈因数119

18.3试验仪器和辅助仪器119

18.3.1试验仪器119

18.3.2辅助仪器119

19.《GB17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验》119

19.1试验发生器120

19.1.1试验发生器的特性120

19.1.2试验发生器特性的校验121

19.2感应线圈121

19.2.1感应线圈的特性121

19.2.2感应线圈的校准、线圈因数121

20.《GB17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》121

20.1试验发生器121

20.1.1试验发生器的特性121

20.1.2试验发生器特性的校验121

20.2感应线圈122

20.3试验仪器和辅助仪器122

21.《GB17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》122

21.1试验发生器122

21.1.1发生器的性能和特性122

21.1.2电压暂降、短时中断的发生器性能验证123

21.2电源124

1．《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》

　　GB/T6113.101规定了9kHz~18GHz频率范围用于测量无线电骚扰电压、骚扰电流和骚扰场强的测量设备的性能和技术规范。

此外，对用于断续骚扰测量的专用设备也提出了要求。

这些要求适用于无线电骚扰的宽带测量和窄带测量。

对测量接收机提出的所有要求应在CISPR指示范围内所有的频率和无线电骚扰电压、电流、功率或场强的所有电平上得到满足。

　　所涉及的测量接收机的类型包括：

a）准峰值测量接收机；

b）峰值测量接收机；

c）平均值测量接收机；

d）均方根值（r.m.s.）测量接收机。

1.1准峰值测量接收机，频率范围9kHz~1000MHz

测量接收机的规范由其工作频率范围来决定。

测量接收机分别覆盖9kHz~150kHz（A频段），150kHz~30MHz（B频段），30MHz~300MHz（C频段）和300MHz~1000MHz（D频段）4个频段。

1.1.1输入阻抗

测量接收机的输入电路应采用非平衡式。

其输入阻抗的额定值为50Ω，且当射频衰减为0dB时，其电压驻波比（VSWR）不得超过2.0；当射频衰减等于或大于10dB时，VSWR不得超过1.2。

在9kHz~30MHz频率范围内的对称输入阻抗：

当进行对称测量并采用平衡输入变换器时，应优先选用600Ω的输入阻抗。

该输入阻抗可由相关的对称型的人工电源网络提供（必须与测量接收机匹配），也可以由测量接收机提供。

1.1.2基本特性

表2　准峰值测量接收机的基本特性

1.1.3正弦波电压准确度

当施加50Ω源阻抗的正弦波信号时，正弦波电压的测量准确度应优于±2dB。

1.1.4脉冲响应

幅度关系（绝对校准）：

测量接收机在所有频率上对试验脉冲的响应应与相应的调谐频率上对未调制的电动势均方根值为2mV（66dB）的正弦波信号的响应相等，允差不得超过±1.5dB，此脉冲在50Ω的源阻抗上具有a）（微伏秒）电动势的脉冲面积、在至少小于b）MHz的频率上有均匀的频谱和c）Hz的重复频率。

脉冲发生器和正弦波信号发生器的源阻抗均为50欧。

试验脉冲的特性见表3。

　　随重复频率的变化（相对校准）：

测量接收机对重复频率的响应应做到：

当测量接收机的指示保持不变时，幅度与重复频率之间的关系如图1a）、图1b）或图1c）（见标准GB6113.101-2008）所示。

表3　准峰值测量接收机试验脉冲的特性

测量接收机的响应曲线介于表4和相应的图中所规定的限值内。

表4　准峰值测量接收机脉冲响应

1.1.5选择性

总选择性（通带）：

测量接收机的总选择性曲线应介于图2a）、图2b）或图2c）（见标准GB6113.101-2008）所示的限值之间。

它是由测量接收机产生相同指示时输入的正弦波电压幅度随频率变化的曲线来描述的。

中频抑制比：

当测量接收机的指示保持不变时，输入的中频正弦波电压与调谐频率的正弦波电压之比不得小于40dB。

在采用多个中频的情况下，每个中频都应满足此要求。

其他乱真响应：

当测量接收机的指示保持不变时，除了上述两段文字中规定的频率外，其他频率的正弦波输入电压与调谐频率的正弦波电压之比不得小于40dB。

1.1.6互调效应的限制

当进行下述试验时，测量接收机的响应不应受互调效应的影响。

试验按图2所示布置。

脉冲发生器所产生的脉冲频谱在低于和等于表5频率3）时应基本上是均匀的。

而在表5频率4）应至少降低10dB，在试验频率点，带阻滤波器至少应衰减40dB，相对于滤波器最大衰减的6dB带宽应介于表5所列频率1）和频率2）之间。

图2　互调效应的测试布置图

表5　准峰值测量接收机互调测试的带宽特性

将正弦波信号发生器直接与测量接收机相连接，调整正弦波发生器得到一方便的读数。

用脉冲信号发生器替代正弦波发生器，并调整到相同的电平。

该脉冲重复频率在A频段为100Hz，在其他频段为1000Hz。

按上述方法用脉冲信号发生器替代正弦波信号发生器时，该滤波器引入的衰减不得低于36dB。

1.1.7测量接收机机内噪声和机内乱真信号的限值

随机噪声：

测量接收机的背景噪声所引入的误差不得超过1dB。

连续波：

当采用多个中频时，测量接收机对于任意输入信号，由于乱真响应（如标准中4.5.4条注中所述）存在所引入的测量误差不得超过1dB。

对于含有中频衰减器的测量接收机，应按标准中4.7.1条所描述的那样进行试验。

如果符合要求，则认为已满足要求，否则，应在最后一个混频级后引入中频衰减器。

1.1.8屏蔽效能

屏蔽效能是对测量接收机在电磁环境中性能不降低的前提下工作能力的量度，这一要求适用于所有的工作在制造商所规定的CISPR指示范围（见标准中3.9节）内的测量接收机。

测量接收机的屏蔽应做到：

在3V/m（未调制）的电磁环境中，在9kHz~1000MHz频率范围内任一频率点上，制造商所规定的CISPR指示范围的最大值和最小值所产生的误差不得大于1dB。

如果不能满足这一要求，制造商需要声明其误差大于1dB的频率点和场强。

测试按下述方法进行：

将信号发生器放置于屏蔽室外，将输入信号用一根屏蔽良好的（半刚性）2m长电缆通过屏蔽壁的馈通接头加到屏蔽室内的接收机上，输入信号的电平应分别处于制造商所规定的CISPR指示范围内的最大值和最小值。

测量接收机所有其他同轴终端应端接特性阻抗。

试验时，应按测量接收机正常使用时最简单的布置（不包括诸如耳机等选件），且接上必不可少的引线（如电源线和输入电缆）。

引线长度及其布置应与典型使用情况相一致。

测量接收机附近的环境场强应用场强监测仪来测量。

测量接收机在有3V/m电磁场和去除该强度的电磁场这两种情况下，其指示变化不得超过1dB。

测量接收机射频发射的限值（传导发射）：

测量接收机的所有外部连接插头（不仅是电源插头）的无线电骚扰电压都要满足GB4824-2004中第5.1条有关B级设备的限值要求。

然而这一要求并不包括屏蔽导线与屏蔽设备之间的内部连接器。

当测量接收机的输入端端接特性阻抗的时候，本地晶振的注入功率不应超过34dB（pW），其相当于50欧阻抗上的50电压。

测量接收机射频发射的限值（辐射发射）：

测量接收机发射的无线电骚扰场强需要满足GB4824-2004中第5.2条有关B级设备的限值要求，频率范围是9kHz~1000MHz。

此限值也同样适用于GB4824-2004表1所列的频段（工科医所用的频率）。

频率范围1GHz~18GHz的限值是45dB（pW）。

在进行辐射发射和传导发射之前，要保证背景噪声不会影响测量结果（如计算机控制设备等）。

1.1.9用于连接断续骚扰分析仪的输出装置

当测量骚扰时，测量接收机在所有频段都必须有两个输出端，其中一个是中频输出，另一个是准峰值检波器的输出。

这两个输出端的负载都不应影响指示器。

1.2峰值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz

本章对采用峰值检波的测量接收机的要求做了规定，这种接收机适用于脉冲或脉冲调制骚扰测量。

对于符合本章要求的频谱分析仪，可用于符合性测量。

1.2.1输入阻抗

测量接收机的输入电路应采用非平衡式。

测量接收机在CISPR指示范围内设置，输入阻抗的额定值为50欧，其电压驻波比（VSWR）不超过表6规定的值。

9kHz~30MHz频率范围的对称输入阻抗：

进行对称（不接地的）测量时，应采用平衡输入变换器（9kHz~150kHz频率范围的优选输入阻抗是600欧）。

对称输入阻抗可以由与测量接收机相连/耦合的对称人工电源网络提供，也可以作为选件由测量接收机提供。

1.2.2基本特性

　　带宽：

对于所有类型的宽带骚扰，在给出骚扰电平时，应