关于射频电磁场辐射抗扰度的七大问题

EMC/EMI设计

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我们所处的环境中都充斥着大量不同频率的电磁场,各个电子、电气设备在同一空间中同时工作时,在它周围总会产生一定强度的电磁场。那么,这些电磁场真会有那么大杀伤力吗?

让我们从最近的一则新闻说起。

近日,印度航天部门宣布,印度首个载人航天计划“加甘扬”(Gaganyaan)将在今年发射,并且还将在2030年之前建成第一个空间站。要知道自2014年印度大规模削减科研经费后,印度航天就出现了低潮,火箭发射事故频发,登月任务也以失败告终。

要建造空间站至少要具备4个基础条件:制造载人飞船、拥有合适的运载火箭、拥有航天员舱外活动能力及掌握轨道交会对接。

而印度首要目标就是要攻克载人太空飞行技术关隘。比如火箭技术。载人飞船所需的火箭必须具备极高的安全可靠性,轨道协调、结构协调、电磁兼容协调等都是问题。

将众多航天用装备和电子设备等调试整合到具备上天的能力,都是一个漫长的过程,而载人飞船、运载火箭等的电磁兼容性,就足够让技术人员喝上几壶。

有人觉得航天设备的系统集成就像给房屋买家电一样,房子造完,买点电视冰箱空调啥的摆进去,然后就完事了。

可是,家里的空调和冰箱同时使用也就费点电,电饭煲24小时开着也不会影响隔壁微波炉的使用,洗衣机的转速电脑也不需要知道,但航天系统当中,复杂的电磁环境下,几乎每个设备组发出的电磁辐射都将对其他设备造成不可忽视的影响,因为它们之间大部分需要相互通信和耦合,特别是相互间电磁兼容的影响。

有人说航天么,自然重中之重,那么民用方面呢?是否也那么重要呢?电磁骚扰也会引起很大的问题吗?

相比航天,民用领域在电磁场中运行的设备会受到电磁场干扰从而影响设备正常运行的场景丝毫不少,我们以医疗为例,心电监护设备的显示器过度干扰,医护人员难以判断心率致使病人无法复苏;移动电话对输液泵、心脏除颤装置产生的干扰,使其不能正常工作;受调频电台FM发射的干扰调制波的影响,扰乱了呼吸节律导致报警失灵等等,这些都是会危及生命的。

也正是由于医械的重要性,所以YY 9706标准要求同样的测试项等级相对其他类型产品会更严苛,对射频电磁场辐射抗扰度的等级要求是在80 MHz~2.5 GHz频率范围内非生命支持设备或系统能承受3 V/m 的干扰场强,生命支持设备或系统更要达到10 V/m。

所以,我们下面会通过7个一问一答,来着重介绍一下关于《射频电磁场辐射抗扰度试验》。

 

     

Q:

为什么要测电磁场辐射呢?主要的骚扰源来自哪里呢?

A:

主要骚扰源是来自80MHz~2000MHz以上频率范围内射频辐射源产生的电磁场。分为有意辐射源,比如电台、电视台、固定或移动式无线电发射台以及各种工业辐射源产生的电磁场,以及无意的寄生辐射源,比如如电焊机、荧光灯、感性负载的开关操作等。目前很多无线通讯设备使用2.4GHz或者5.6GHz频率,在该电磁场中运行的电气、电子设备会受到该电磁场的作用。     

Q:

GB/T17626.3有频率不同的区分,那试验等级分别是?

A:

频率范围80MHz~1000MHz的一般试验等级为有三档。

电磁场

一般试验等级

保护抵抗数字无线电话射频辐射的试验,频率范围为800MHz~960MHz以及1400MHz~2000MHz,试验等级为四档

电磁场     

Q:

试验波形又是怎么样的?未调制和调制又是?

电磁场

A:

图上右侧就是用,1kHz的正弦波对未调制信号进行80%的幅度调制,调制后电压峰值是未调制信号电压的1.8倍。而对于医疗系统中的生理参数监测、控制的设备要求使用2Hz的正弦波对未调制信号进行80%的幅度调制。

Q:

做实验是在那种有尖锥的房间吗?

A:

是的,没错!电波暗室、横电波传输室(如GTEM小室等)都可以。如果你想用的那种布满尖锥的“奢华版”大房间,那请一定、务必联系测测——400-089-2388      

Q:

场地校准和均匀场又是什么呢?

A:

均匀场是一个假想的垂直平面,在该平面中场强的变化足够小,其面积为1.5m×1.5m。对于半电波暗室,由于无法在接近参考地平面处建立均匀场,因此假想的均匀场参考地面的高度不得低于0.8m。均匀场应每年校验一次,如室内布置发生变化时也需重新校准。

电磁场

Q:

做这个实验需要怎么去布置呢?

电磁场

 

电磁场

A:

EUT台式设备放在0.8米高的绝缘试验桌上,落地式设备放在参考地平面上面0.1m高的绝缘支架上。从EUT引出的连线在电磁场中暴露的距离为1米。线长超过3米要将导线捆扎成1米长的线束。

电磁场

布置图     

Q:

可以简单阐述一下实验具体的步骤吗?

A:

依次将EUT每个侧面放在场校准的平面位置,分水平和垂直极化对EUT施加测试场强。用1kHz正弦波对射频信号进行80%的幅度调制后,在选定的频率 范围内进行扫频测试,扫描步长不超过一个频率的1%,在每个频点上,调制后的射频信号扫描的驻留时间不应小于EUT动作响应所需要的时间,而且不得短于0.5s。对敏感点则应个别考虑。

编辑:黄飞

 

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