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電磁兼容emc測試所需基本儀器之要求及其配備（在線交流:）

 

電磁兼容（emc）測試場地執(zhí)行emi/ems測試時(shí)，所需基本儀器之要求及其配備，隨著不同頻率范圍中之測試項(xiàng)目而有所差異，圖劃出典型emi/ems測試組合示意架構(gòu)，其中測試所需不同儀器之基本配備則如下列說明。

1. 隔離室屏蔽效益（shielding effectiveness，se）測試所需儀器之基本配備參考ieee-299-1997和mil-std-285等測試隔離室屏蔽效益之標(biāo)準(zhǔn)，在不同頻率范圍內(nèi)將隔離室屏蔽效益分為磁場屏蔽（低阻抗場），電場屏蔽（高阻抗場）平面波電磁場屏蔽和微波屏蔽，其測試儀器之基本配備為︰頻譜分析儀或emi測試接收機(jī)、場強(qiáng)監(jiān)視系統(tǒng)、各類訊號(hào)產(chǎn)生器、功率放大器、各類衰減器、定向耦合器及各類發(fā)射、接收天線（棒狀天線、環(huán)路天線、對數(shù)螺旋天線、喇叭天線等）及輸出變壓器。

2. 電磁干擾emi測試所需儀器之基本配備需求 

由于使用測試儀器時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定電磁干擾，為了保證測試之準(zhǔn)確性，cispr16要求測試儀器之干擾量至少比待測裝置干擾電壓或電流小20db， 且比允許之干擾量小40db。測試儀器度要求為︰電壓測試時(shí)誤差不超過正負(fù)2db，場強(qiáng)測試時(shí)誤差不超過正負(fù)3db。測試儀器之屏蔽效益至少要有60db，測試儀器接入測試系統(tǒng)后，既不應(yīng)改變被測電子電機(jī)設(shè)備之工作狀態(tài)，也不應(yīng)對被測干援源有分壓分流效應(yīng)，測試儀器本身之干擾耐受性應(yīng)遠(yuǎn)低于可能受到之干擾量。常用之電磁干擾emi（含re及ce）測試儀器配備有︰

· emi自動(dòng)測試控制系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)及其接口單元） ；

· emi測試接收機(jī)（或頻譜分析儀） ；

· 各式天線（主動(dòng)、被動(dòng)棒狀天線、大小形狀環(huán)路天線、功率雙錐天線、對數(shù)螺旋天線、喇叭天線）及天線控制單元等 ；

· 電流注入感應(yīng)器（current probe）、電壓感應(yīng)器、隔離變壓器 ；

· 電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)（line impedance stabilization network，lisn）貫穿電容，儲(chǔ)存式示波器，各型濾波器、定向耦合器等 ；

3. 電磁耐受性（ems）測試儀器之基本配備需求常用之電磁耐受性ems（含rs及cs）測試儀器之基本配備需求有︰

· ems自動(dòng)測試控制系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)及其接口單元） ；

· emi測試接收機(jī)（或頻譜分析儀） ；

· 各式發(fā)射、接收天線 ；

· 訊號(hào)產(chǎn)生器2功率放大器、場強(qiáng)監(jiān)視系統(tǒng)；

· 儲(chǔ)存式示波器，注入隔離變壓器，各型濾波器、定向耦合器；

·電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)，射頻抑制濾波器，光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；

4. 簡介常用的電磁兼容測試重點(diǎn)儀器和設(shè)備電磁兼容性測試除了通用測試儀器外，還需許多特殊儀器和設(shè)備，下面將簡介一些電流感應(yīng)器、電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)、emi測試接收機(jī)、頻譜分析儀、各式發(fā)射接收天線、平行板線、及tem/gtem cell等橫向電磁波測試室等主要儀器設(shè)備之工作原理和使用特點(diǎn)。

電流感應(yīng)器

電流感應(yīng)器是引?啥?в?hall effect），從流動(dòng)導(dǎo)線之電流穿過電流感應(yīng)器產(chǎn)生磁場，執(zhí)行ce101/ce102等傳導(dǎo)干擾測試時(shí)，利用電流感應(yīng)器來感應(yīng)偵測導(dǎo)線所溢放射出之噪聲。

電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)（lisn）

電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)是一種耦合電路，主要用來提供干凈之dc/ac電源質(zhì)量，阻擋待測件噪聲回饋至電源及rf耦合，內(nèi)部電路架構(gòu)與阻抗特性曲線詳如圖。早期軍規(guī)傳導(dǎo)干擾測試是以10厲貫穿電容為主，電源阻抗仿真網(wǎng)絡(luò)（lisn） 為輔，1993年以來，軍規(guī)mil-std-462d要求改以lisn為主，所用導(dǎo)電桌或木桌上接地平面（ground plane）皆配備lisn作測試，而cispr商規(guī)要求所用木桌上也配備lisn作測試。[pagebreak]

emi測試接收機(jī)

emi測試接收機(jī)是emc試驗(yàn)中zui常用之基本測試儀器，emi測試接收機(jī)實(shí)際上是含高頻選頻放大之超外差接收機(jī)，其靈敏度可通過輸入回路之可調(diào)衰減器來調(diào)變，由于測試訊號(hào)輸入常常是極寬之頻譜訊號(hào)，運(yùn)用可調(diào)諧高頻選擇器對輸入訊號(hào)進(jìn)行預(yù)選，可以改善混頻器之工作狀況，中頻放大器和中頻選擇器用來確定儀器之通行頻帶，并對訊號(hào)進(jìn)行功率放大?；跍y試接收機(jī)之頻率響應(yīng)特性要求，按cispr16規(guī)定，測試接收機(jī)應(yīng)有四種基本檢波方式︰準(zhǔn)峰值檢波、均方根值檢波、峰值檢波及平均值檢波。然而，大多數(shù)電磁干擾都是脈沖干擾，它們對音頻影響之客觀效果是隨著重復(fù)頻率之增高而增大，具有特定時(shí)間常數(shù)之準(zhǔn)峰值檢波器之輸出特性，可以近似反應(yīng)這種影響。因此在無線廣播頻率領(lǐng)域，cispr所推薦之電磁兼容性規(guī)范采用準(zhǔn)峰值檢波。由于準(zhǔn)峰值檢波既要利用干擾訊號(hào)之幅度，又要反映它之時(shí)間分布，因此其充電時(shí)間常數(shù)比峰值檢波器大，而放電時(shí)間常數(shù)比峰值檢波器小，對不同頻譜段應(yīng)有不同之充放電時(shí)間常數(shù)，這兩種檢波方式主要用于脈沖干擾測試。瞬間變化及重復(fù)頻率很低之脈沖干擾源已成為主流，使用準(zhǔn)峰值檢波器已不能客觀評(píng)估此類干擾之特性，軍規(guī)測試emc對于單一脈沖或重復(fù)頻率很低之脈沖進(jìn)行檢測，常用峰值檢波，由于峰值檢波是要測試出干擾訊號(hào)振幅之zui大值，故它只取決于訊號(hào)之幅度而與時(shí)間無關(guān)，其充電放電時(shí)間常數(shù)比值 tc/td 要足夠小，通常tc/td為幾百分之一。平均值檢波主要用來測試窄頻之連續(xù)波、調(diào)諧波干擾，其充放電時(shí)間常數(shù)比值tc/td為1。

若是干擾經(jīng)常由許多獨(dú)立之脈沖源產(chǎn)生，而往往是隨機(jī)的，則使用均方根檢波器。選用檢波器取決于被測受干擾源之性質(zhì)以及所受保護(hù)之對象，對于同一干擾噪聲用不同檢波器測得之值是不同，而各種檢波器對脈沖干擾之相對響應(yīng)也是不同。但將測試數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換后，仍可得出一致之結(jié)果，有些接收機(jī)只有峰值或準(zhǔn)峰值檢波器，此時(shí)只需通過準(zhǔn)峰值或峰值轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，就能滿足不同之測試要求。

頻譜分析儀

頻譜分析儀之檢波器為峰值檢波，因而滿足軍規(guī)emc測試要求，但不符合歐美emc商規(guī)及我國電磁兼容性國家標(biāo)準(zhǔn)（cns13430系列）規(guī)定之極限值測試。為此必須在輸入端配備預(yù)選器（preselector）以防止混頻器飽和，改善頻譜分析儀之s/n比，提高靈敏度，并且在中頻輸出端配備準(zhǔn)峰值轉(zhuǎn)換器或檢波器。則系統(tǒng)靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍也提高，就可以滿足軍規(guī)emc測試及cispr標(biāo)準(zhǔn)測試。

emi測試接收機(jī)與頻譜分析儀兩類設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn)︰測試接收機(jī)之優(yōu)點(diǎn)有測試準(zhǔn)確度高、動(dòng)態(tài)范圍大、頻率分辨率高、靈敏度高、互調(diào)干擾小及有四種基本檢波方式；缺點(diǎn)就是不能像頻譜儀分析儀在很寬之頻率范圍內(nèi)展開觀察，而對被測訊號(hào)無法快速進(jìn)行頻譜分析和振幅測試。頻譜分析儀之優(yōu)點(diǎn)是能在很寬廣之頻率范圍內(nèi)觀察而迅速地對被測訊號(hào)進(jìn)行頻譜分析和振幅測試、測試設(shè)備相對簡單及測試比較方便；缺點(diǎn)就是測試準(zhǔn)確度相對差一些、頻率分辨率較低、互調(diào)干擾大、選擇性較差及祇有單一峰值檢波方式。