電子產品電磁兼容測試之四：典型軍用、商用的電磁兼容測試
點擊數：40322018-12-28 10:08:06 來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統測試、EMS系統測試、EMC測試附件、EMC測試天線
無論是美國軍用、歐美商用或車用電磁兼容性測試標準與規范，都對EMI/EMS各類試驗，就儀器之配置、場地布置、試驗步驟、連接方式等都有嚴格的規定，試驗時應嚴格按照規定要求執行。由表及表摘要得知電磁相容性測試種類太多，實在無法逐一詳細說明，因此下面列舉了幾個典型CE、RE、CS及RS等EMC測試之試驗方法。
電源線傳導干擾發射測試（Conducted Emission,CE）
參考標準：
MIL-STD-461D/462D,CE102(10kHz-10MHz)
FCC Part 15(450kHz-30MHz)
CISPR Pub 22(150kHz-30MHz)
從規格極限圖就可知道以上各種CE規格之差異，實際擺放、電纜、引線和接地平板間最小間隔亦有些差異，其中細節相關規格皆有闡述。
電源線傳導干擾測試目的：待測件所有適用于上列參考規格頻率范圍內交直流電源輸入和輸出線（包括設備內部不接地之中線）之傳導干擾測試。
電源線傳導干擾測試所需配置：以CE102為例，電纜、引線和接地平板間之最間隔為5cm,從待測件LISN或到貫穿電容之電源線長度不超過2cm,待測設備之每條電源線，從導線分界處到LISN或貫穿電容器之長度是2m，根據測試系統之靈敏度及寬頻帶測試要求選用阻抗匹配變換器和濾波器。
電源線傳導干擾測試步驟：將電流探夾沿每根電源線之導線分界處到LISN或貫穿電容器之線段上移動，以使頻譜分析儀或測試接收機之讀數最大，并記錄讀數，所得結果與規格極限圖比較即可知道是否合格。
電場輻射干擾發射測試（Radiated Emission,RE）
參考標準：MIL-STD-461D/462D,RE102(10kHz-18GHz)
FCC Part 15(30MHz-1GHz)
CISPR Pub 22(30MHz-1GHz)
電場輻射干擾測試目的：測試電子電機、電氣和機電設備及其組件所輻射之電磁發射，包括來自所有組件、電纜及連接線上之雜訊發射。它適用于發射機之基本波發射、假電訊發射、振蕩器發射及寬頻帶發射，但不包括天線之輻射發射與交連導線上之電場輻射。
電場輻射干擾測試所需配備：按照待測件之性質，可分為桌上型配備及落地型設備。以CISPR Pub22之開放空間測試為例，旋轉臺上木桌高度80cm，天線與待測件距離10m，在1m至4m間升降天線，同時待測件應在轉臺上旋轉，找出最大輻射點。對不同頻率，選擇相應之測試天線，以上電場輻射試驗亦可在隔壁室內進行。
傳導耐受性測試（Conducted Susceptibility,CS）
參考標準：MIL-STD-461D/462D,CS102(10kGHz-10MHz),IEC61000-4-6(150kHz-30MHz) 傳導耐受性測試：以IEC61000-4-6為例，RF電壓直接注入電源線或訊號線，試驗水準有三種1、3及10V；頻率范圍是150kHz-80MHz，使用耦合/去耦合網絡，可加振幅調變。
電場輻射耐受性測試（Radiated Susceptibility,RS）
參考標準： MIL-STD-461D/462D,RS103(10kHz-18GHz),IEC61000-4-3(80MHz-1GHz)
電場輻射耐受性測試：以IEC61000-4-3為例，測試設備對于規定頻譜成分和規定強度之電場輻射場之耐受性。RF訊號經由天線輻射RF功率，對試件產生干擾，干擾頻率范圍在80MHz-1GHz,試驗水準分1V/m，3V/m,10V/m;試驗方向包括前、后、左、右（上、下），使用無電波反射室（需符合16點均勻場之規定），試件至天線距離3米，可加振幅調變。
電場輻射耐受性測試（橫電磁波室法，10kHz-200MHz）
參考標準：ISO 11452-3（10kHz-200MHz）
橫電磁波室法電場輻射耐受性測試：以ISO 11452-3為例，使設備盡可能至于接近地電位處，待測件尺寸最好符合三分之一原則，連接線和電源線保持在底板上面4-6cm處。待測件應在它直立位置之兩個方向上進行測試，一個方向使設備前面板，沿著橫電磁波室長度方向。另一個方向使設備之前面板，對著錐形過渡段方向。設定對待測件耐受性之頻率和最小場強或按規定之極限值作耐受性試驗，試驗頻率不應超出正常之工作頻率范圍。
其他較常用之電磁耐受性測試
靜電放電耐受性測試（ESD）：參考標準IEC 61000-4-2，模擬人體所帶靜電對產品之影響。試驗點包括所有接觸面，空氣放電加至15kV，接觸放電加至8kV(含垂直與水平耦合)，試驗次數分正負極性，至少各放電10次，試驗間隔一般約1秒鐘，靜電放電測試前后要同時監測待測件測件功能是否正常，已判定是否合格。電性快速暫態耐受性測試（EFT/Brust）:參考規定IEC 1000-4-4,干擾頻率為5kHz,試驗水準分0.25kV-4kV，雜訊脈沖型式在5/50ns，試驗模式用來干擾電源線與訊號線，雜訊耦合模式可分直接入與電容性線夾，試驗方法分正負極性，不同兩線接法均可測試前后要同時監測待測件功能是否正常，已判定是否合格。
雷擊突波耐受性測試（Surge）:參考標準IEC 61000-4-5,模擬雷擊誘導與電感性負載切換，試驗水準為0.5kV-4kV，脈沖型式在1.2/50(8/20us),10×700us；試驗模式可分電源線與訊號（通訊）線，試驗方法包括正負極性、相位，不同兩線接法均可測試，測試前后要同時監測待測件功能是否正常，已判定是否合格。
電源頻率磁場耐受性測試：參考標準IEC 61000-4-8,模擬電流流經電力線所產生之電源頻率磁場模擬器需提供連續120A與暫態1200A之電流，經誘導線圈注入電流（sinusoid）產生干擾源，試驗水準包括1,3,10,30,100A/m;試驗方向可分前后、左右，上下；試驗環境電磁場至少需低于試驗條件20dB以上，試件至誘導線圈距離約為試件直徑之1/3，測試前后要同時監測待測件功能是否正常，以判定是否合格。電壓瞬降瞬斷耐受性測試：參考規格IEC 1000-4-11,模擬電源暫態快速變動與緩慢連續變動，試驗模式只有電源線，試驗水準包括0%，40%，70%；持續周期可分0.5,1.5,10,25,50 cycles:侵入電流為100-120V/250A，220-240V/500A等；試驗方法包括變動相位范圍0-360度，間隔范圍3dip/s;電壓上升、下降速率范圍1-5us等等，測試前后要同時監測待測件功能是否正常，以判定是否合格。電磁相容性測試可以采用人工操作及自動控制操作之方法，由于人工操作在電磁干擾發射（EMI）測試中要手動調諧，隨不同頻率點校準及鑒別寬、窄頻帶；在電磁耐受性（EMS）測試中隨不同頻率點調諧，確定施加訊號強度，人為觀察動態，以判定是否合格。因而使得人工操作測試速度慢，重復性差，難以進行實際測量。采用電腦控制之EMI、EMS自動測試系統有測試靈活、誤差小與重復性好等優點，而且可以進行即時測試，目前國內業者已經普遍使用。
