電磁兼容-無線通信電子設(shè)備
隨著無線通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，高頻，寬帶傳輸逐漸成為目前的主流。各類寬帶無線通訊設(shè)備，短距離無線電通訊設(shè)備，業(yè)余無線電，陸地?zé)o線電通訊設(shè)備等會經(jīng)常集中在于一個相對狹小的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境異常惡劣。因此對于各類無線通訊設(shè)備的電磁兼容提供了更高的要求。
典型的無線通訊設(shè)備舉例如下：
Ø 固定設(shè)備：通信基站、路由器、集線器、xDSL接入器等設(shè)備 電磁兼容
Ø 便攜式：收音機(jī)，手機(jī)通訊，對講機(jī)等 電磁兼容
Ø 車載FM,AM，車載無線充 電磁兼容
電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn)
抗擾類
GB/T 17799.1 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17799.2 工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)
IEC 61000-6-1 Immunity standard for residential, commercial and light-industrial environments
IEC 61000-6-2 Immunity Standard For Industrial Environments
騷擾類(發(fā)射)
GB/T 17799.3 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 17799.4 工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
IEC 61000-6-3 Emission standard for equipment in residential environment
IEC 61000-6-4 Emission standard for industrial environments
電磁兼容 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
YD/T 1312.1 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第1部分：通用要求
YD/T 1312.2 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第2部分：寬帶無線電設(shè)備
YD/T 1312.3 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第3部分：個人陸地移動無線電設(shè)備（PMR）及其輔助設(shè)備
YD/T 1312.4 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第4部分：無線尋呼系統(tǒng)
YD/T 1312.5 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第5部分：無線語音鏈路設(shè)備和無線話筒
YD/T 1312.6 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第6部分：業(yè)余無線電設(shè)備
YD/T 1312.7 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第7部分：陸地集群無線電設(shè)備
YD/T 1312.8 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第8部分：短距離無線電設(shè)備（9kHz~40GHz）
YD/T 1312.9 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第9部分：400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)：用戶設(shè)備及其輔助設(shè)備
YD/T 1312.10 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第10部分：400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)：基站、直放站、基站控制器及其輔助設(shè)備
YD/T 1312.11 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第11部分：固定寬帶無線接入系統(tǒng)：用戶站及其輔助設(shè)備
YD/T 1312.12 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第12部分：固定寬帶無線接入系統(tǒng)：基站及其輔助設(shè)備
YD/T 1312.13 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第13部分：移動通信終端電源適配器
YD/T 1312.14 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第14部分：甚小口徑終端和交互式衛(wèi)星地球站設(shè)備（在固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)中工作頻率范圍為4GHz~30GHz）
YD/T 1312.15 無線通訊設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法第15部分：超寬帶（UWB）通訊設(shè)備
YD/T 1312.16 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)終端地球站
YD-T 1483 無線電設(shè)備雜散發(fā)射技術(shù)要求和測量方法
YD-T 1592.2 2GHz TD-SCDMA 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法 第2部分 基站及其輔助設(shè)備
YD-T 1595.2 2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的電磁兼容性要求和測量方法 第2部分 基站及其輔助設(shè)備
YD-T 1597.2 800MHz2GHz cdma2000數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法 第2部分 基站及其輔助設(shè)備
YD-T993 電信終端防雷設(shè)備要求以及試驗(yàn)要求
YD-T 983 通訊電源設(shè)備電磁兼容限制以及測試方法
ETS 1 TR 102 070 電磁兼容與無線頻譜在復(fù)合無線電設(shè)備中協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用
EN 301 489-1 電磁兼容與無線頻譜 無線電設(shè)備和業(yè)務(wù)的電磁兼容 第一部分:通用要求
3GPP TS 34.124 通用移動通訊系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法 移動終端及其輔助設(shè)備
ETSI EN 300 220-1 Short Range Devices (SRD) operating in the frequency range 25 MHz to 1 000 MHz;Part 1: Technical characteristics andmethods of measurement
ETSI EN 300 220-2 Short Range Devices (SRD) operating in the frequency range 25 MHz to 1 000 MHz;Part 2: Harmonised Standard for access to radio spectrum for non specific radio equipment
ETSI EN 300 220-3-1 Short Range Devices (SRD) operating in the frequency range 25 MHz to 1 000 MHz; Part 3-1: Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU;Low duty cycle high reliability equipment, social alarms equipment operating on designated frequencies(869,200 MHz to 869,250 MHz)
ETSI EN 300 220-3-2 Short Range Devices (SRD) operating in the frequency range 25 MHz to 1 000 MHz;
Part 3-2: Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU;Wireless alarms operating in designated LDC/HR frequency bands 868,60 MHz to 868,70 MHz,869,25 MHz to 869,40 MHz, 869,65 MHz to 869,70 MHz
ETSI EN 300 220-4 Short Range Devices (SRD) operating in the frequency range 25 MHz to 1 000 MHz;
Part 4: Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU;
Metering devices operating in designated band 169,400 MHz to 169,475 MHz
ETSI EN 300 328 Wideband transmission systems;Data transmission equipment operating in the 2,4 GHz band;Harmonised Standard for access to radio spectrum
ETSI EN 300 440 Short Range Devices (SRD);Radio equipment to be used in the 1 GHz to 40 GHz frequency range;Harmonised Standard for access to radio spectrum
ETSI EN 301 893 5 GHz RLAN;Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU
TwoITU-Tstandards apply for most telecommunications equipment connected to the network:·
ITU-TK.20
·ITU-TK.21
ITU-T K.20 is primarily for switching equipment powered by the central office: however.for complexsubscriber
equipment,test administrators may choose either K.20 or K.21, depending on which is deemed most appropriate
K.20 Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunication centre to overvoltages and overcurrents
K.21 Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to overvoltages and overcurrents.
K.44 Resistibility tests for telecommunication equipment exposed to overvoltages and overcurrents – Basic Recommendation
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件: 通用測試項(xiàng)目
抗擾類
1.靜電放電抗擾度 IEC 61000-4-2 GB/T 17626.2
2.射頻電磁場輻射抗擾度 IEC 61000-4-3 GB/T 17626.3 GB/T 17626.20 GB/T 17626.21
3.電快速瞬變脈沖群抗擾度 IEC 61000-4-4 GB/T 17626.4
4.雷擊浪涌(沖擊)抗擾度 IEC 61000-4-5 GB/T 17626.5
5.射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度 IEC 61000-4-6 GB/T 17626.6
6.工頻磁場 IEC 61000-4-8 GB/T17626.8
7.電壓暫降、短時中斷和電壓變化IEC 61000-4-11 GB/T 17626.11 GB/T 17626,29
8.瞬變和浪涌抗擾度 ISO 7637-2 GB/T 21437.2
9.電力線感應(yīng)/電力線接觸 YD/T 993
騷擾類(發(fā)射)
1.輻射發(fā)射、雜散 YD/T 1483 YD/T 1312.1 GB 9254 GB/T 6113.104 GB/T 6113.203 CISPR 32
2.交直流以及電信端口騷擾 YD/T 1312.1 CISPR 32 GB 9254 GB/T 6113.101 GB/T 18655
3.諧波電流與電壓波動，閃爍 YD/T 1483 YD/T 1312.1 GB/T17625.1 GB/T17625.2 GB/Z17625.3 GB/Z17625.6
4.電壓瞬態(tài)傳導(dǎo)騷擾 YD/T 1483 YD/T 1312.1 GB/T 21437.2（4.3章節(jié)）
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件，含專用測試項(xiàng)目
靜電放電模擬器 靜電槍 靜電放電設(shè)備
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
垂直耦合板: 長0.5m×寬0.5m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長1.0m×寬0.8m×厚0.5mm
放電線纜：470Ω×2 兩頭端接
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
放電電流上升時間0.7 ~ 1.0ns，計量時對測試人員、操作規(guī)程、示波器要求很高！
射頻電磁場輻射抗擾度
全電波暗室 FAC
橫電磁波室 GTEM
全電波暗室 FAC 橫電磁波室 GTEM
射頻信號發(fā)生器 / 信號源
發(fā)射天線（高、低頻天線）
功率計 / 功率探頭
功率放大器
電場探頭
射頻開關(guān)
測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
場地均勻性對功率放大器、天線以及暗室尺寸提出了更高要求！
試驗(yàn)頻率80MHz-2.7GHz
試驗(yàn)等級
電快速脈沖群模擬器 脈沖群模擬器 脈沖群發(fā)生器 EFT BURST
容性耦合夾 容性耦合鉗
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
同軸衰減器 50Ω同軸衰減器 1000Ω同軸衰減器
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
單個脈沖上升時間和脈寬對計量人員、現(xiàn)場分布參數(shù)和校準(zhǔn)器具要求很高！
新標(biāo)準(zhǔn)要求CDN校準(zhǔn)時多條耦合線纜同時注入EFT脈沖，對CDN結(jié)構(gòu)設(shè)計和濾波電路帶來了挑戰(zhàn)！
雷擊浪涌模擬器 浪涌發(fā)生器 雷擊發(fā)生器 過電壓模擬器 脈沖發(fā)生器 組合波浪涌 通信波浪涌
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
高壓差分電壓探頭 差分電壓探頭 電流探頭
測試環(huán)境周邊：
隔離變壓器
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電源端口CDN 針對大電流應(yīng)用比較復(fù)雜，通常需要分段來滿足不同電流的計量參數(shù)。對于新能源領(lǐng)域，大于200A的CDN設(shè)計開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)！逆變電源的浪涌測試容易損壞浪涌發(fā)生器主機(jī)，尤其是采用小型化之后的浪涌脈沖電路。
數(shù)據(jù)線浪涌CDN 難點(diǎn)是去耦部分，當(dāng)要保證數(shù)據(jù)帶寬時，很難滿足浪涌的波形校準(zhǔn)。
射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度
射頻傳導(dǎo)抗擾度一體機(jī) 傳導(dǎo)抗擾度 CS BCI
CDN 耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
電磁耦合夾 電磁耦合鉗
電流探頭 電流注入探頭
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
IEC 61000-4-6 Ed4.0 明確了對功率放大器飽和度的判斷，要求執(zhí)行CDN校準(zhǔn)過程中記錄功率放大器的前向功率，這就要求射頻傳導(dǎo)抗擾度測試系統(tǒng)帶定向耦合器以及至少兩通道以上的功率計。
測試示意圖
現(xiàn)場測試照片
工頻磁場發(fā)生器 磁場發(fā)生器 磁場線圈 脈沖磁場 阻尼振蕩波磁場
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
工頻的磁場強(qiáng)度主要由流過線圈的電流大小決定的，整套測試系統(tǒng)如何準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)磁場數(shù)據(jù)尤其重要。
電壓跌落測試儀 電壓中斷 電壓暫降 電壓變化
交流移相器
直流跌落源
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電壓暫降和短時中斷模擬器有幾個關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注：
1.電壓上升時間tr和下降時間tf: 1μs ~ 5μs @ 100Ω純阻
2.過沖/欠沖: <5%UT
3.三相負(fù)載電壓暫降相-相模式下要求相位偏移 Phase shift
4.附錄A中要求整套測試系統(tǒng)滿足沖擊電流的負(fù)荷(至少>500A)
電壓變化的關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注：
1.電壓降低時間td要求是突變，相對于ms為周期的正弦波”突變”一般理解是μs級
2.電壓緩慢上升時間ti：要求是25/30個正弦波周期，也即ms級別，并且在過零點(diǎn)處調(diào)整電壓
以上新標(biāo)準(zhǔn)提出的幾個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)導(dǎo)致采用傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)生器變成了預(yù)兼容測試系統(tǒng)，例如三相交流調(diào)壓器不能作為移相器 使用；帶馬達(dá)控制的
自耦變壓器作為電壓變化的發(fā)生器滿足不了突變和過零點(diǎn)調(diào)壓；采用程控電源作為調(diào)壓源不滿足附錄A對試驗(yàn)沖擊電流的要求。
瞬變和浪涌抗擾度試驗(yàn)（車載環(huán)境）
人工電源網(wǎng)絡(luò)
ISO 7637-2/-3脈沖發(fā)生器
規(guī)定了EUT的汽車電子電氣部件沿地電池供電線或開關(guān)電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的試驗(yàn)，該EUT為潛在的傳導(dǎo)騷擾源，測量布置不得受周圍電磁環(huán)境的干擾。
瞬態(tài)抗擾度試驗(yàn)裝置
12V 車載EUT試驗(yàn)等級
12V 車載EUT試驗(yàn)等級
Ø 雜散發(fā)射
1.必要帶寬外的單個或多個頻點(diǎn)上的發(fā)射，可以減小其電平而不影響相應(yīng)的信息傳輸。雜散發(fā)射包括諧波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物以及變頻產(chǎn)物，但帶外發(fā)射除外。
2.輻射雜散騷擾的測試距離建議≥3m，一般建議10m。1GHz以下測試在半電波暗室測試；1GHz以上需要在全電波暗室測試。
3.EUT放置在非導(dǎo)電的支架上，供電應(yīng)通過射頻濾波器后再與EUT相連，以免電源和電纜影響測試結(jié)果。
4.EUT為非一體化天線，則天線輸出端口應(yīng)接50Ω匹配負(fù)載，EUT應(yīng)全功率發(fā)射。
5.機(jī)箱的輻射雜散發(fā)射在機(jī)箱端口處測量無線信號的峰值輸出功率電平， 輻射相應(yīng)信息的有用信號排除在本測量之外。
6.測試過程中應(yīng)防止有用信號過載對測量設(shè)備的影響。
7.雜散域發(fā)射限值適用范圍9kHz-300GHz；沒有特殊規(guī)定，測量上限頻率為最高工作頻率的10次諧波，但不高于40GHz。
測試示意圖
現(xiàn)場測試圖
機(jī)箱端口的輻射雜散騷擾限值
電信中心輻射騷擾限值（高低頻）
非電信中心輻射騷擾限值（高低頻）
測試設(shè)備典型配置：
測量接收機(jī)
基頻抑制濾波器
耦合設(shè)備
終端負(fù)載
調(diào)制帶寬
寬帶天線
喇叭天線
前置放大器
EMI測試軟件
Ø 連續(xù)騷擾
1.傳導(dǎo)發(fā)射電源端測試，產(chǎn)品和限值不一樣，但是測試方法基本一致，均是由人工電源網(wǎng)絡(luò)（LISN）和測試接收組成。
2.傳導(dǎo)發(fā)射電源端測試，一般使用（50uH+5Ω）//50Ω或者50uH//50Ω的V型人工電源網(wǎng)絡(luò)。對于車載的無線通信設(shè)備以及輔助設(shè)備使用50uH//50Ω人工電源網(wǎng)絡(luò)。
3.為了保護(hù)測試接收機(jī)避免瞬態(tài)脈沖的損壞，一般在接收機(jī)和人工電源網(wǎng)絡(luò)之間加脈沖限幅器。
4.測試EUT電流過大（大于400A）或者無法使用LISN測試時，可以使用高阻抗電壓探頭測試。
5.電信端傳導(dǎo)共模騷擾測試：電話線，以太網(wǎng)等非屏蔽平衡對線可用線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)測試；對于4對以上平衡對線或者平衡電纜，復(fù)雜電線系統(tǒng)，電子電路的測試，需要使用電流探頭和高阻抗電壓探頭進(jìn)行測試。
EUT測試布局示意圖
現(xiàn)場圖
電信中心電信端口限值
非電信中心電信端口限值
電信中心直流電源端口限值
非電信中心直流電源端口限值
電信中心交流電源端口限值
非電信中心交流電源端口限值
測試設(shè)備典型配置：
測量接收機(jī)
人工電源網(wǎng)絡(luò)（（50uH+5Ω）//50Ω和50uH//50Ω）
脈沖限幅器
電流探頭
電壓探頭
線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)
EMI測試軟件
高精度電參數(shù)分析儀
高精度凈化電源
閃爍分析儀
參考阻抗網(wǎng)絡(luò)
諧波電流和電壓閃爍測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
這套系統(tǒng)屬于EMI發(fā)射的測量范疇，用戶對傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾測量系統(tǒng)給予更大的關(guān)注是因?yàn)镃E/RE測量的數(shù)據(jù)量非常敏感，稍微有點(diǎn)偏差就相差很大，并且整改起來沒有那么容易，對工程師的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和理論功底都要求非常高。諧波電流和電壓閃爍從結(jié)果來看，相對單一好整改，并且樣品出問題的情況少，但是需要強(qiáng)調(diào)的是，這套測量系統(tǒng)同樣對分析儀表和測量精度以及測量方法需求一點(diǎn)都不低。由于用戶關(guān)注少，往往忽略對這些標(biāo)準(zhǔn)和分析系統(tǒng)的深入研究，市面上甚至有主流品牌的儀器出現(xiàn)非常大錯誤的數(shù)據(jù)量。這里提醒用戶在測量系統(tǒng)選型時要關(guān)注以下幾點(diǎn)：
1. 分析儀表是否完全符合IEC 61000-4-7和IEC 61000-4-15最新版定義；目前市面上很多品牌的儀表并不能完全滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)定義，只不過國內(nèi)計量單位并不完全參考該標(biāo)準(zhǔn)出具數(shù)據(jù)
2. 凈化電源是否滿足IEC 61000-3-2 附錄A的需求；電源作為整套系統(tǒng)核心儀器，價格占比高，故障率也高，所以一定要選擇合適的高質(zhì)量的交流電源
3. 是否采用了最新版的測試法規(guī)軟件
瞬態(tài)傳導(dǎo)試驗(yàn)
1.此測試只針對直流電源輸入，輸出端口。
2.無線電設(shè)備在汽車電子電氣部件沿電池供電線或開關(guān)電源線的瞬態(tài)傳導(dǎo)發(fā)射的騷擾。
3.為了規(guī)范EUT負(fù)載的阻抗，對來自騷擾源EUT的電壓瞬態(tài)的測量，應(yīng)采用人工電源網(wǎng)絡(luò)，騷擾源經(jīng)人工電源網(wǎng)絡(luò)與并聯(lián)電阻Rs，開關(guān)S以及電源相連接。
4.EUT應(yīng)該在斷開、閉合以及各種不同的工作模式下進(jìn)行測量，一般要求采集10個波形。
現(xiàn)場測試圖
測試示意圖
1—示波器或等效設(shè)備；2—電壓探頭；3—人工網(wǎng)絡(luò)；4—DUT（瞬態(tài)源）；5—接地平板；6—電源；7—接地線；長度小于100mm；A—電源端；B—公共端（可以接地）；P—DUT 端。
直流電源端口瞬態(tài)傳導(dǎo)騷擾限值
測試設(shè)備典型配置：
并聯(lián)電阻RS
慢速開關(guān)和快速開關(guān)
人工電源網(wǎng)絡(luò)
測量儀器：示波器、電壓探頭