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从连接器、电缆开始EMC测试

发布时间:2020-10-03 发布时间:
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EMC测试从连接器电缆开始,EMC测试是衡量电子产品EMC性能优劣的首要依据,各种标准不但规定了各类电子产品的测试等级,而且还规定了测试方法和手段。因此,EMC设计及FMC问题的分析必须建立在相关标准规定的EMC测试基础上。表1和表2是一无线基站产品标准中关于无线基站设备EMC测试项目要求表,其中表1为骚扰测试项目表,表2为抗扰度测试项目表,这是作者在写作过程中,随意从现有的产品标准中挑选出现的。


从上表可以看出,EMC测试的直接对象是电缆及其电缆直接相连的端口,对于骚扰测试来说电子产品的骚扰是从电缆传导出来的,或是从电缆辐射出来的,即使是辐射发射测试,往往大部分的问题出现在产品的电缆或互连线上。对于抗扰度测试,干扰也是主要从电缆注入的,即使是ESD测试和辐射抗扰度测试,其主要的问题通常还是性为电缆在测试中成为了接收天线而接收了辐射干扰并通过电缆和接口引人设各内部。设想一下一个没有任何电缆(包括没有电源线)的产品其对EMC的要求也会大大降低。在实际中也会经常发现,当将设备上的外拖电缆取下来时,设各就可以丿页利通过试验,在现场中遇到电磁干扰现象时,只要将电缆拔下来,故障现象就会消失。这是因为电缆不但是一根高效的接收和辐射天线,而且也是干扰与骚扰进出的通道。另外,电缆中的导线平行传输的距离最长,因此导线之间存在较大的分部寄生电容和寄生互感,这会导致导线之间发生信号的串扰。

从第1章关于EMC测试技术的描述可以看出,对于EFT/B测试和传导抗扰度测试来说,干扰总是以共模的方式注入到产品各种电缆端口上的;对于ESD测试和辐射抗扰度测试,当测试进行时,电缆无时无刻地都在以共模的形式接收着电磁场的干扰(当然差模的干扰也不能被忽略,如环路所引起的干扰);对于传导骚扰和辐射骚扰测试,其主要问题及问题处理的难点也在于共模问题。共模问题往往错综复杂,干扰传递路径不明确,而差模干扰问题相比之下显得相对单一。

随着当今电子系统设计技术及多层板电路设计技术的发展,其时钟频率通常在几十MHz或几百MHz,甚至更高,所用信号脉冲的前后沿在亚ns范围。信号接口传输数据速率为也通常在几十Mbit/s或几百Mbit/s。例如,高质量视频电路也以亚ns级的像素速率传输信号。电路上振荡速率(上升/下降时间的dV/dt)变得更快,电压/电流的幅度变得更大。在这样情况下,那些本来可以忽略的寄生电容C中将流过更大的寄生电流r=CdY/dt,这些寄生电流大多数是EMC问题中的共模电流,这使得共模问题将显得更为严峻。例如,尽管在电路设计时,为了不产生或引入不希望的干扰,总会将信号的环路设计得最小并做工些必要的差模滤波,但是经容性耦合的噪声干扰总是无时无刻地发生着,-旦在输入/输出(I /O)连接器和机壳或地平面之间接人电缆,某些RF电压就会出现在电缆上,导致几十μA的RF电流就足以超过允许的发射电平;或某些干扰(如EFT/B、ESD干扰)就会被引入到电路内,几V瞬态电压就足以使电路工作不正常。

可见电缆和接口是EMC测试中干扰与被测设备最早发生关系的部分,也是导致电磁兼容问题的最直接的因素;共模问题是EMC测试中最关注的问题。


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