知识分享 I 辐射发射测试

 

2.1.2辐射发射测试

 

       1.辐射发射测试目的

       辐射发射测试的目的是测试电子、电气和机电产品及其部件所产生的辐射发射，包括来自壳体、所有部件、电缆及连接线上的辐射发射，用来鉴定其辐射是否符合标准的要求，以便在正常使用过程中不影响同一环境中(如汽车内部)的其他无线电接收设备。

       2. 常用的辐射发射测试设备

       根据常用普通电子设备的辐射发射测试标准CISPR16、CISPR11、CISPR13、CISPR15、

CISPR32以及汽车及零部件辐射骚扰测试标准CISPR12和CISPR25 (被国内等同采用，对应的国标为GB 14023和GB/ T18655)中的规定，辐射发射测试主要需要如下设备：

       (1)EMI自动测试控制系统(电脑及软件)。

       (2)EMI测试接收机。

       (3)各式天线(主动、被动棒状天线，大小形状环路天线，功率双锥天线，对数周期天线，喇叭天线)及天线控制单元等。

       (4)半电波暗室或开阔场。

       (5)对于汽车电子零部件的辐射骚扰测试还需要人工电源网络 [AMN,也叫线性阻抗稳定网络(LISN)]。在实验室里，人工电源网络用来代替线束的阻抗，以便确定被测设备(EUT)的工作情况。对人工电源网络的参数有严格的要求，它为不同实验室里测试结果的可比性提供了依据。

       EMI测试接收机是EMI测试中最常用、最基本的测试仪器。基于测试接收机的频率响应特性要求，按CISPR16规定，测试接收机有四种基本检波方式，即准峰值检波、均方根值检波、峰值检波及平均值检波。然而，大多数电磁干扰都是脉冲干扰，它们对音频影响的客观 效果是随着重复频率的增高而增大的，具有特定时间常数的准峰值检波输出特性，可以近似反映这种影响。因此在无线广播领域，CISPR 推荐采用准峰值检波。由于准峰值检波器既能利用干扰信号的幅度，又能反映它的时间分布，因此其充电时间常数比峰值检波器大，而放电时间常数比峰值检波器小，对不同频谱段应有不同的充放电时间常数。峰值检波和准峰值检波主要用于脉冲干扰测试。

       天线是辐射发射测试的“传感器”,而辐射发射测试频率范围从几十kHz到几十GHz，在这么宽的频率范围内测试，所用天线种类繁多，且必须借助各种探测天线把被测场强转换成电压。例如在30～300MHz频率范围内，常采用偶极子天线与双锥天线；在300MHz～1GHz频率范围内，采用偶极子天线、对数周期天线及对数螺旋天线；在1～40GHz频率范围内，采用喇叭天线。这些天线的相关参数可参考制造厂商提供的出厂资料。通常，辐射发射测试用天线具有下列特点：

       (1)为了提高测试速度，一般采用宽频带天线，除非只对少数已知的干扰频率点进行测试 。

       (2)宽频带天线在出厂前提供校正曲线，使用时需输入此天线校准的天线系数。

       (3)不少测试用天线都工作在近场区，测试结果对测试距离很敏感，为此测试中必须严格按测试规定进行。因为在近场区电场、磁场之比(波阻抗)不再是一个常数，所以有些天线虽然给出了电场、磁场的校正系数，但只有当这些天线用于远场测试时才有效，而在测试近场干扰时电场与磁场测试结果不能再按此换算，这是在测试中容易忽略的问题。

       开阔场是专业辐射发射测试场地，满足标准对于测试距离的要求，在标准要求的测试范围内(无障碍区)没有与测试无关的架空走线、建筑物、反射物体，而且应该避开地下电缆，必要时还应该有气候保护罩。该场地还要满足标准CISPR16、ANSI63.4关于场地衰减的要求。半电波暗室是一个开阔场模拟空间，除地面安装反射平面外，其余五个内表面均安装吸波材料，该场地也满足标准CISPR16、ANSI63.4、EN50147-2  关于场地衰减和屏蔽效能的要求。

       控制单元仅仅是为了使测试中各个设备之间能协调动作，自动完成辐射发射测试。

 

 

       以上知识来自EMC领域知名专家-郑老师《EMC设计分析方法与风险评估技术》著作内容其一！