EMC/EMI设计
近年来,随着科技的发展,人们在生产、生活中使用的电气、电子设备越来越广泛,电磁兼容EMC(Electro Magnetic Compatibility)也成为企业设计研发和消费者越来越重视的问题。
电磁兼容包括两方面:EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性)。(详细内容可参考本账号往期内容)。
本文将针对EMS中的射频电磁场辐射抗扰度测试进行介绍。
什么是射频电磁场?
在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场,交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频,射频技术在无线通信领域中被广泛使用。
射频电磁场指的是在十万(100k)Hz到三千亿(300G)Hz的电磁场。普通生活环境中的射频场主要由手机、基站(联通、移动、电信等)、路由器、广播电视发射塔、微波炉、电磁炉和雷达等产生。
辐射抗扰度测试的必要性
射频电磁场辐射抗扰度简称辐射抗扰度,又称为辐射敏感度,是最基本的电磁兼容抗扰度测试项目之一,指各种装置、设备或系统,在存在辐射的情况下,抵抗辐射的一种能力。设备敏感度越高,抗干扰的能力越低。
正如上文所说,日常生活中,人们在使用手机、电视、电脑,听歌(无线电台)以及开车(汽车打火装置)时都会产生射频电磁辐射,人们需要清楚这些辐射会对EUT(受试设备)造成什么样的影响,并且避免影响程度过重导致设备的损坏或者故障。** 例如打电话对病人使用的呼吸机造成怎样的影响等等。
这时就需要辐射抗扰度测试上场了:辐射抗扰度测试设备将辐射干扰进行模拟,再利用辅助装置和耦合部件将其施加到EUT上,并通过一定的监测方式来判断EUT所受影响。EUT符合相应标准,即可通过测试,反之则需进行整改。这也就是设备进行辐射抗扰度测试的目的。
辐射抗扰度测试所需设备和场地包括:
1、信号发生器:其主要指标是带宽,带调幅功能,能手动或自动扫描,扫描步长及扫描点上的驻留时间可设置,信号幅度能自动控制等;
2、功率放大器:用于放大信号并提供驱动天线达到所需的场强水平的功率;
3、天线:能够满足频率特性要求的双锥、对数周期、喇叭或其他线性极化天线系统,可以根据不同频段配置不同类型天线;
4、场强探头及场强仪;
5、电波暗室:尺寸需合适,同时为了保证测试结果的对比性和重复性,要对测试场地的均匀性进行校准,能维持相对于EUT而言具有足够空间的均匀场域,局部会安装一些吸收材料使室内的反射减弱;
6、功率计;
7、辅助设备:用于记录试验规定场强所需的功率电平和控制产生试验场强的电平(应确保辅助设备具有充分的抗扰度)。
在哪里做射频电磁场辐射抗扰度测试
中关村硬创空间集团有限公司武汉、泉州等分公司均配备了辐射抗扰度测试系统,能够验证评估所有电磁发射源的射频电磁场对电子电器产品的影响,服务领域包括IT产品、家用电器、音视频设备、医疗器械、汽车零部件、小型军工电子产品和通信设备等
具体参数如下(以武汉公司设备为例):
测试频率范围:80MHz-6000MHz
最大输出功率:500W
支持FM,AM,PM调制
200MHz-6GHz:垂直极化场强可达200V/m;
400MHz-6GHz:水平极化场强可达200V/m;
1.2-1.4GHz、2.7-3.1GHz雷达波场强可达300V/m。
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