何 瑤(東北電力大學電氣工程及其自動化系,吉林省吉林市,132011)
電磁兼容及其測試技術的分析
何 瑤
(東北電力大學電氣工程及其自動化系,吉林省吉林市,132011)
本文是以電磁兼容為切入點,闡述了電磁兼容的含義與設計原則,然后又分析了其測試技術。會以其為論點展開討論的原因是,現在空間中認為電磁不斷增加,加速電磁環境的惡化,并且這這一問題也受到人們的廣泛關注,從而研發出電磁抗干擾技術。
電磁兼容;測試技術;分析
隨著社會中大量電子設備的使用,產生了很多認為的電磁,積存在空間中,使空間的點此數量不斷增加,因此,如何在較為復雜的環境中,減少電磁間的互相干擾,使各種設備順利運行,不會出現運行上的失誤,降低電磁對人體及生態的影響。
1.1 含義
電磁兼容的英文縮寫為EMC,主要應用于液晶電視的設計,是液晶電視上設計必須重視的一個問題。如果電磁兼容的整體設計較差,可能會導致液晶電視播放畫面的過程中,屏幕上出現水波紋,或是頻繁閃頻,嚴重時電視無法播放畫面。電磁兼容的設計其實就是,如何利用合理的設計,減少電子設備的電磁干擾,讓其符合不同地區設定的電腦兼容的標準。也就是說,電子設備或是整個系統運行時,產生的電磁量在預定的標準內,并且不會對周圍的人或事物造成干擾,具有抗干擾能力。
1.2 設計原則
為了提升各個電子設備的電磁兼容能力,需要設計人員給以重視,認識到做好電磁兼容處理的重要性,其設計思路分為三點,考慮三個因素,分別是電磁干擾源、電磁干擾的路徑以及易受電磁影響的設備,遵循相應的原則,做好設計工作。首先,設計人員需要分析電子設備運行時可能出現的電磁干擾,分析其性質,調整電磁干擾源的參數,把參數控制在合理的不同地區要求的范圍內。其次,了解電磁干擾傳播的路徑,及時發現,明確標出,并根據這些路徑的影響程度,找出可以切斷的路徑,減少路徑中電磁的耦合,削弱電磁對路徑的干擾。最后,客觀分析可能會受到電磁影響電子設備,做好設備的防護工作,降低其受電磁干擾影響的概率。
2.1 前期準備
電磁兼容測試技術的前期準備的工作包括三面,即測試儀器、場地與方法
首先,對于測試儀器的選擇,可以使用具有自動檢測特點的儀器,這類儀器能夠設置EMC的各項參數。使用新型的頻譜分析儀,可以實現可視化,對液晶電視內部的各個儀器機型測試,檢測其產生電磁的情況。而使用干擾接收機,通常情況下,技術人員會同時使用兩臺干擾接收機,每臺接收機都有自己的頻段,接收處于不同頻段的電磁,要求對于不同的頻段,使用不同的天線,包括環形天線與平行偶極子天線,前者的頻段是10kHz到30kHz之間,后者的頻段是30kHz到1000kHz之間。
其次,對預測場地的分析,需要把同一個電測的測試,放到不同的場地中,每個場地都可以得到各自的測試結果,其原因是每個場地都有自己的反射波,互相疊加后出現不同的效果。測試場地包括開闊試驗場、屏蔽室、電波暗室等。
開闊試驗場是指周圍空曠,沒有可以反射的物體,地面平坦,可以均勻導電。整個場地的形狀為橢圓形,具體測試的頻率由場地設置決定,它主要是用于電磁輻射騷擾測試,但需要控制場強,防止電磁干擾外部環境。屏蔽室的結構為六面體,因為金屬材料具有屏蔽的特點,所以不會受到外接電磁的干擾,減少檢測的誤差。電波暗室不會出現任何電波的反射,有良好的屏蔽效果,適用于不會出現任何反射的電磁干擾檢測。
最后,測試方法共有三種,分別是直接測試法、替代測試法與自動測試法。直接測試法是指利用現有的條件,完成電磁測試,保證檢測結果的準確性,誤差較小或沒有誤差,可以與其他檢測機構的結構進行對比,但成本較高。替代測試法對場地有很高的要求,并不屬于一般企業可以使用的范疇,但替代方案的選擇,是以可以對比為前提,減少成本的使用,被大部分企業接受。自動測試法使用可以自動檢測的工具,完成電磁兼容的測試,得到各類數據。
2.2 測試工作
2.2.1 輻射騷擾測試
這項測試工作所在的頻段是9kHz到30kHz之間,如果測試樣品的頻率較小,可以把它放在大磁環天線中,檢測感應電流,如果樣本檢測結構較大,可以選擇特定的磁場強度,進行檢測。
2.2.2 連續傳導騷擾測試
傳導測試的頻段為150kHz到30kHz之間,使用接收機、電壓探頭等設備,這些設備幾乎多會連接電源線,利用電磁與地面之間的傳導,完成騷擾檢測。
2.2.3 斷續傳導騷擾測試
喀嚦聲是很多家用設備偶爾會發出的聲音,其原因是電磁兼容造成的,對于這項內容的測試,需要放寬限制,按照特定的頻率進行檢測。
2.2.4 插入損耗測試
電視機使用時,會使用很多電感式熒光燈,這些熒光燈可能會影響電磁的穩定,產生損害,也就是插入損耗。其使用的測量設備包括射頻發射器、接收機、LISN等。
2.2.5 騷擾功率測試
如果測試的樣品是但電纜的連接,其頻段在30kHz到300kHz之間,需要使用長度為6m的導軌,其制作的材料不可以是金屬,如果是其他情況,可以適當增加電源線的長度。
2.3 注意事項
根據上述對前期準備、測試工作的分析,認為電磁兼容的測量技術需要根據測量樣本的特點,選擇合適的測量場地預測梁技術,保證測試結果的真實性,縮小結果的誤差。同時,也要按照測試工作的相關規范,不可以私自改變測試的方式,從而提高電磁兼容測試技術的測試水平,遵循相應的原則。
綜上所述,電磁兼容測量技術有明確的設計原則,即設計人員需要分析電子設備運行時可能出現的電磁干擾,了解電磁干擾傳播的路徑,客觀分析可能會受到電磁影響電子設備,并做好前期的測試準備工作,積極做好測試工作,遵循相應的原則與相關的注意事項,促進這項技術的快速發展,優化技術內容,為建立自動測試系統,研究新的算法和測試手段打好基礎,確定技術未來的研究方向。
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Analysis of EMC and its testing technology
He Yao
(Electrical engineering and automation, Northeast Dianli University,Jilin,132011)
in this paper, electromagnetic compatibility as the starting point, this paper expounds the meaning of electromagnetic compatibility and design principles, and then analyzes its testing technology. In the discussion of the reasons for the argument is, now that space electromagnetic increasing, accelerated deterioration of the electromagnetic environment, and this issue has also been widespread concern, so as to develop electromagnetic anti-jamming technology.
electromagnetic compatibility; test technology; analysis