CISPR 16-2 规定了射频骚扰的测量方法和程序,其核心在于确保测量结果的一致性、可比性和准确性。针对传导发射测量,主要检测项目及方法如下:
1.1 电源端传导骚扰测量
方法原理:测量受试设备通过交流或直流电源线向公共电网发射的射频骚扰电压。骚扰信号可能以差模(线-线)或共模(线-地)形式存在。测量在人工电源网络上进行,该网络在射频范围内为受试设备提供规定的阻抗(如50Ω/50μH V型网络),同时隔离来自电网的背景骚扰,并提供一个干净的测试电源。骚扰电压通过测量接收机在特定频段(如150kHz-30MHz)内进行准峰值和平均值检波测量。
关键参数:骚扰电压限值(dBμV),频率范围覆盖9kHz至30MHz。
1.2 电信端口传导骚扰测量
方法原理:测量通过非屏蔽对称数据线(如电话线、网线)传输的共模骚扰电压或骚扰电流。根据端口类型和信号特性,可能采用不同的辅助设备(如阻抗稳定网络、电流探头、容性电压探头)。
电流探头法:将电流探头钳在导线上,非接触式测量导线上流过的共模骚扰电流。探头将电流转换为电压,由测量接收机读取。
电压探头法:使用高阻抗容性电压探头直接测量导线对参考地的骚扰电压,适用于不能接入阻抗稳定网络的端口。
阻抗稳定网络法:为测量端口提供稳定阻抗,并提取骚扰电压信号。
1.3 负载端与控制端传导骚扰测量
方法原理:对于带有长连接线(长度可能超过测量设备尺寸)的受试设备(如带有电机或加热元件的家用电器),需要评估其负载端或控制端的传导发射。通常采用吸收钳法或功率钳法进行骚扰功率测量。吸收钳沿连接线移动,测量其表面吸收的辐射功率,该功率与设备沿导线辐射的骚扰能量相关。
1.4 断续骚扰测量
方法原理:针对开关操作、恒温控制器等产生间歇性骚扰的设备。测量需评估骚扰的持续时间、重复频率、幅度以及其对无线接收可能造成的干扰影响。测量中需特别关注喀呖声率、开关操作产生的骚扰脉冲群等,并采用专用的喀呖声分析仪或具备相应功能的测量接收机进行判定。
传导发射检测覆盖所有可能通过有线连接将射频骚扰传入公共供电网络或电信网络的电气电子设备,主要应用领域包括:
信息技术设备:个人电脑、服务器、打印机、显示器及其外围设备。
家用电器及电动工具:冰箱、洗衣机、空调、微波炉、电钻、吹风机等。
照明设备:LED驱动器、荧光灯镇流器、调光器等。
工业、科学和医疗设备:感应加热设备、射频治疗仪、实验室测量设备等(部分大功率设备可能适用其他特殊标准)。
音视频设备:电视机、音响、机顶盒、游戏机等。
电信终端设备:固定电话、调制解调器、路由器等。
汽车电子:在零部件级别,需进行传导发射测试以确保车辆电子系统的电磁兼容性。
可再生能源设备:光伏逆变器、风力发电变流器等。
传导发射测量的方法学基础主要源于国际电工委员会无线电干扰特别委员会(CISPR)发布的核心系列标准。具体执行时,需结合针对特定产品类别的发射标准。相关文献体系包括:
基础测量标准:该部分详细规定了测量设备(如接收机、人工电源网络、电流探头、吸收钳)的规格、性能验证方法,以及测量场地布置、测量步骤、不确定度评估等通用要求。这是所有传导发射测试的基石。
产品类标准:在基础标准定义的方法框架下,针对不同产品类别(如多媒体设备、家用电器、工业设备等)的具体标准,规定了适用的频率范围、测量端口、限值线以及受试设备的工作条件等。例如,针对信息技术设备的发射要求,针对家电和电动工具的发射要求等均有独立的标准文献。
国内协调标准:我国电磁兼容标准体系与CISPR国际标准高度协调。国家标准化管理委员会发布的强制性标准(GB系列)和推荐性标准(GB/T系列)中,大量采用了CISPR标准的技术内容,确保了国内外测试结果的一致性。
一套完整的传导发射测量系统主要包括以下设备:
4.1 测量接收机
功能:核心测量仪器,用于精确测量骚扰信号的电压、电流或功率。它必须符合相关基础标准中规定的带宽、检波器类型(峰值、准峰值、平均值)、脉冲响应、过载系数等性能指标。能够在9kHz至30MHz甚至更宽的频率范围内扫描,并自动记录测量数据与限值线的比较结果。
4.2 人工电源网络
功能:
为受试设备提供纯净的电源。
在射频测量频率范围内,为受试设备提供稳定的、已知的线路对地阻抗(通常为50Ω)。
将受试设备产生的骚扰电压与电网背景噪声隔离,并将骚扰电压耦合至测量接收机。
主要类型包括用于单相设备的V型网络和用于三相设备的三相网络。
4.3 电流探头与电压探头
电流探头功能:一种夹合式探头,无需物理连接即可测量导线上流过的射频骚扰电流。其转移阻抗已知,将测得的电流值转换为电压值供接收机读取。用于电信端口、电缆束的骚扰电流测量。
容性电压探头功能:具有高输入阻抗的探头,通过电容耦合方式测量导线对参考地的骚扰电压,适用于无法断开连接进行测量的情况。
4.4 阻抗稳定网络
功能:专用于电信端口的传导骚扰测量。它插入在受试设备端口和辅助设备之间,为信号线提供稳定的共模阻抗,并提取共模骚扰电压信号送至测量接收机,同时允许有用信号通过。
4.5 吸收钳
功能:主要用于30MHz至1000MHz频段骚扰功率的间接测量,但也可用于评估某些设备连接线上的传导发射。它由射频电流互感器、功率吸收体和铁氧体环组成,通过测量沿导线传输的骚扰功率来评估其发射水平。
4.6 测试软件与控制系统
功能:运行于控制计算机上,用于控制测量接收机和其他仪器,自动执行频率扫描、数据采集、限值比较、生成测试报告,并管理测量不确定度。是提高测试效率和数据可靠性的关键。
4.7 参考接地平面与测量布置
功能:传导发射测试通常在接地金属平面上进行。该平面为测量系统提供稳定的参考地电位,确保测量结果的重复性。受试设备、人工电源网络等均需按标准规定的方式布置和连接到接地平面上。
上述仪器和设备需定期依据基础标准中的校准程序进行验证和校准,以确保其长期计量溯源性和测量结果的准确性。
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