| 标题 | 电磁兼容中的测试与处理的相关技术分析 |
| 范文 | 鲍禹辰 摘 要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。本文是以电磁兼容为切入点，阐述了电磁兼容的概念，然后又分析了其测试技术。会以其为论点展开讨论的原因是，现在空间中认为电磁不断增加，加速电磁环境的恶化，并且这这一问题也受到人们的广泛关注，从而研发出电磁抗干扰技术。 关键词：电磁兼容;测试;技术 引言 城市人口的迅速增长，让人们生活中的电子设备种类变得越来越丰富，同时数量也变得越来越多。电气设备的大量涌入，让人们的生活变得更加的丰富，但是有优势的同时也会存在着劣势，这些问题的直接表现就是人们生活中的电磁污染情况变的越来越严重，并且不同种类的电磁干扰让很多的机械设备无法以一个正常的姿态进行运转。 1电磁兼容概念 在既定的工作环境和状态下，总系统、分系统、元器件、电路等能够按照设计的相关要求完成工作，并不会因为电磁的干扰造成功能失效或者性能降低等，就是电磁的兼容性。首先，电磁干扰和电磁敏感度共同组成了电磁兼容，电磁干扰特性、传播方式、试验技术、模拟技术、电磁兼容性设计、频谱利用、规范、标准、是其研究的主要内容。其次，衡量分系统、电子设备在电磁环境下的响应程度，主要依靠电磁敏感度來判定。再次，所有的系统和设备不能因为传导或者辐射产生的电子干扰而影响或妨碍其他系统、设备的正常运行。最后，电磁的兼容性具有抗干扰的能力，也即是说，其不会因为受到干扰而降低本身的工作性能。 2电磁兼容的测试技术 2.1前期准备 电磁兼容测试技术的前期准备的工作包括三面，即测试仪器、场地与方法首先，对于测试仪器的选择，可以使用具有自动检测特点的仪器，这类仪器能够设置EMC的各项参数。使用新型的频谱分析仪，可以实现可视化，对液晶电视内部的各个仪器机型测试，检测其产生电磁的情况。而使用干扰接收机，通常情况下，技术人员会同时使用两台干扰接收机，每台接收机都有自己的频段，接收处于不同频段的电磁，要求对于不同的频段，使用不同的天线，包括环形天线与平行偶极子天线，前者的频段是10kHz到30kHz之间，后者的频段是30kHz到1000kHz之间。其次，对预测场地的分析，需要把同一个电测的测试，放到不同的场地中，每个场地都可以得到各自的测试结果，其原因是每个场地都有自己的反射波，互相叠加后出现不同的效果。测试场地包括开阔试验场、屏蔽室、电波暗室等。开阔试验场是指周围空旷，没有可以反射的物体，地面平坦，可以均匀导电。整个场地的形状为椭圆形，具体测试的频率由场地设置决定，它主要是用于电磁辐射骚扰测试，但需要控制场强，防止电磁干扰外部环境。屏蔽室的结构为六面体，因为金属材料具有屏蔽的特点，所以不会受到外接电磁的干扰，减少检测的误差。电波暗室不会出现任何电波的反射，有良好的屏蔽效果，适用于不会出现任何反射的电磁干扰检测。最后，测试方法共有三种，分别是直接测试法、替代测试法与自动测试法。直接测试法是指利用现有的条件，完成电磁测试，保证检测结果的准确性，误差较小或没有误差，可以与其他检测机构的结构进行对比，但成本较高。替代测试法对场地有很高的要求，并不属于一般企业可以使用的范畴，但替代方案的选择，是以可以对比为前提，减少成本的使用，被大部分企业接受。自动测试法使用可以自动检测的工具，完成电磁兼容的测试，得到各类数据。 2.2测试工作 2.2.1辐射电磁场抗扰度 按照GB17626.3的标准对辐射电磁场的抗扰程度进行检测，低频状态下磁场强均匀性较好的电波暗室、带有吸波材料的屏蔽室都是较优良的测试环境、80%的调频幅度、80-1000MHz的载波频率、1kHz的调制信号、线性极化天线、对数周期天线、双锥天线、功率计、功率放大器、测试软件等都是测试开始之前必不可少的布置。 2.2.2辐射骚扰 辐射骚扰的测量要比传导骚扰复杂得多。首先是场地要求。辐射骚扰通常需要在开阔场（OATS）内进行测试。理想的开阔场一片没有任何电磁波阻碍的场地。如，没有建筑物，电缆，树木等，地下也不能有管道，线缆等物。这样的场地显然是不容易找到，尤其是在经济较发达地区。所以，标准中规定了其他可替代的场地：半电波暗室和全电波暗室。半电波暗室是指除地面以外四周和顶部都安装了吸波材料，因此除地面外其他地方几乎没有电磁波的反射。全电波暗室则是在半电波的基础上，在地面也加装了吸波材料，实际上是模拟了只有直射波的自由空间。通常，1G以下的辐射骚扰测试在半电波暗室进行，1G以上则使用全电波暗室。测试前，EUT及其附件按照正常工作的状态放置在80cm高的桌子上（1G以上为1.5m高），至少1m×1.5m，且材质是非传导性的。EUT及其附件的边缘距天线的参考点为10m（1GHz以下）和3m（1GHz以上）。测试时，桌子连同放置的EUT及其附件进行360度旋转，并且在1～4m的范围内移动天线，以找到最大值。 2.2.3传导骚扰 传导骚扰指的是电流或数据在线缆中传输时，通过线缆，电源端口，控制端口对周围环境产生的干扰。它的测试原理比较简单，以电源端口为例。为了测到被测设备（EUT）在电源端口产生的骚扰，首先需要将人工电源网络（AMN）连接到电源上，它可以滤除电源的杂波，并且给EUT提供稳定的匹配阻抗。然后，将EUT的电源与之相连，同时测量骚扰的接收机也连在AMN上。为避免EUT在上电期间产生大幅度的瞬态信号，从而对接收机造成损坏，还需要在AMN和接收机之间加上限幅器。对于非落地设备，像手机，电视机等EUT，测试时需要放置在80cm高，至少1m×1.5m的非导电的桌子上（一般为纯木质）;对于落地设备，需要放置在地面进行测试，但是在地面和EUT之间需要放置最高15cm的绝缘层。 2.2.4传导抗扰度 射频发射机产生的电磁场，可以通过EUT的某个或某些线缆，如电源线，信号线，控制线等，耦合到设备内部从而产生干扰。传导抗扰度就是检验EUT抵抗这种干扰的能力。首先由信号发生器产生1kHz，80%AM调制的正弦波干扰信号，经放大，匹配，滤波，达到标准中规定的骚扰电压等级，通过注入设备加到EUT上。注入设备首选耦合/去耦合网络，一般做在一个盒子里，称为CDN。原因是CDN可以提供最好的测试可重复性，且保护辅助设备。目前有各种类型的CDN可适用于电源线，信号线等。但仍然有些情况下，CDN是不可用的，就必须用其他的注入方式，如电流钳。测试在150k～80MHz的频率范围内以1%的步进方式执行，在每个频点上，对EUT的功能进行监控。 结语 综上所述，电磁兼容测量技术有明确的设计原则，即设计人员需要分析电子设备运行时可能出现的电磁干扰，了解电磁干扰传播的路径，客观分析可能会受到电磁影响电子设备，并做好前期的测试准备工作，积极做好测试工作，遵循相应的原则与相关的注意事项，促进这项技术的快速发展，优化技术内容，为建立自动测试系统，研究新的算法和测试手段打好基础，确定技术未来的研究方向。 参考文献： [1]刘尚合，刘卫东.电磁兼容与电磁防护相关研究进展[J].高电压技术，2018（6）. [2]陈炜峰，刘伟莲，周香.电磁兼容及其测试技术[J].电子测量技术，2018，01：101-104. [3]韩彬，徐旭东，吴震.电磁兼容测试技术的分析[J].仪表技术，2019，08：40-43. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。