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如何提高PRE-EMI传导骚扰预测试一致性

       我们在EMI预测试中经常会遇到多次测试结果存在差异的问题,这个问题让很多工程师为之苦恼。那么如何提高EMI传导骚扰预测试的一致性呢? 在标准认证实验室,通过对人机料法环测等多方面的把控,以及定期的校准和实验室间比对来保持测试一致性。

       但是在研发阶段的EMI预测试中,我们往往不具备这种条件,使用PRE-EMI设备测试时如何保持测试的一致性呢?

       北京海洋仪器的EMC工程师在测试中总结出了以下经验:

       1. 环境控制

       测试时保证周围无强电磁干扰,比如电源适配器,大功率设备工作等。 最好有一个专用区域,而不是在办公桌上和其他办公设备接在一起,也可以在电源输入端增加一个EMI滤波器。
       温度控制:最好是在固定温度环境中,部分被测设备会受环境温度影响,调整自身散热模式,影响功耗,从而影响EMI强度。

       2. 测试接地

       有条件的话,配置一个专用测试桌和接地线,将测试设备和辅助设备与其他电气设备分开使用。避免相互之间的影响。

       3. 测试布置

       测试时被测件摆放的位置,包括电缆的摆放,辅助设备的摆放,设备之间的距离等,最好保持一致。 我们可以参考GB9254中传导骚扰测试的布置方法,如下图:

图1 台式设备测试布置图.png

图1 台式设备测试布置图

       台式设备应放置在非金属的桌子,桌面的大小通常为1.5m ×1.0m×0.8m(高);但实际 尺寸取决于 EUT 的水平尺寸。 受试系统(包括 EUT 以及与 EUT 相连的外设、辅助设备或装置)所有单元之间的间隔距离为 0.1m。如果单元是上下重叠放置的,则应将它们重叠放置,其背面与布置的后面齐平。如果下垂的电缆与水平接地平板的距离小于0.4m,则 应将电缆的超长部分在其中心来回折叠按8字型捆扎成不超过0.4m 的线束,以使其在水平参考接地 平板上方至少0.4m。如果外部电源单元的电源输入电缆长于0.8m,则将该单元放在试验桌上,并且与宿主单元保 持0.1m 的间隔。

图2 落地式设备测试布置图

图3 组合式设备测试布置图

       4. 被测设备工况

       不同工况下被测设备功率不同,EMI强度会有所变化,在测试时,可以选择固定的程序运行,对被测设备加载,保持功率一致性。 比如有些设备具备智能散热功能,可根据不同温度调节散热模式,设备工作一段时间后温度升高,会启动主动散热风扇或者提高风扇转速,随之功率会有所变化。

       5. 测试仪器的设置

       接收设备的设置参数应一致,如检波器,测试带宽等。

       6. 选用合适的设备

       6.1 接收设备的选择

       在进行PRE-EMI测试时,接收设备可以选用频谱分析仪加EMI测量功能选件,也可以使用EMI接收机进行测试。有条件的情况下,优先使用专业的EMI接收机

       选用不同的接收机,测试准确度也会有所差异;下面列出了不同EMI接收设备的指标差异。

项目产品1产品2产品3产品4





品牌罗德与施瓦茨罗德与施瓦茨国内某品牌国内某品牌
型号ESL3ESRP3//
频率范围9kHz ~3GHz9 kHz ~3.6GHz(加选件可扩展到10Hz)9kHz ~ 300MHz9kHz~500MHz
频率误差1Hz扫频模式0.01Hz,接收机模式0.1Hz

(9kHz ~ 150kHz)

:30Hz;

(150kHz ~ 30MHz):1kHz  

(30MHz ~ 300MHz) :10kHz

幅度误差<0.8dB<0.5dB<4dB
EMI带宽200Hz, 9kHz, 120kHz, 1MHz200Hz, 9kHz, 120kHz, 1MHz(低频扩展选件增加10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz)200Hz, 9kHz, 120kHz200Hz, 9kHz, 120kHz, 1MHz
Mark精度1Hz1Hz
预选器可选可选(内置)
滤波器最高峰值、最低峰值、准峰值、均方根值、平均值、具有计量时间常数的平均值(CISPR 平均值)、RMS 平均值 (CISPR-RMS)最高峰值、最低峰值、准峰值、均方根值、平均值、具有计量时间常数的平均值(CISPR 平均值)、RMS 平均值 (CISPR-RMS)平均值、准峰值、峰值峰值、准峰值、平均值
测试点数10000004000000
1dB压缩点5dBm3dBm
最大输入功率1W1W1W
不确定度0.5dB0.47dB1.5dB
低噪–158dBm~–130dBm–168dBm~–150dBm

       6.2 人工电源网络的选择

       针对不同行业,不同的被测设备,需要使用对应的人工电源网络。如民标,军标,汽车电子等。

       民用产品测试人工电源网络主要指标如下:

       频率范围: 9 kHz - 30 MHz

       阻抗: 50 Ω || (50 µH + 5 Ω)

       推荐人工电源网络型号:ENV216/GLN-5040A

       军用产品测试人工电源网络主要指标如下:

       频率范围: 9 kHz - 100 MHz

       阻抗: 50 Ω || (50 µH + 5 Ω)

       推荐人工电源网络型号:LS-3

       汽车电子产品测试人工电源网络主要指标如下:

       频率范围: 150 kHz - 100 MHz

       阻抗: (5 µH + 1 Ω) || 50 Ω ±10 %

       推荐人工电源网络型号:8229-HV

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