【正文】 于 4dB） 。圖 41 寬頻天線另外，因為騷擾源的最大輻射方向是未知的，在測量過程中通過旋轉(zhuǎn)試品來獲得最大場強。對電磁波傳播中的極化現(xiàn)象，測試中通過旋轉(zhuǎn)天線（只取水平及垂直兩個極化方向）來獲得最大場強，天線沿升降塔從 1m4m 運動。如圖 所示。此天線為寬頻天線，主要由兩部分構(gòu)成：對數(shù)周期天線和雙錐天線。在 300MHz1000MHz 常使用對數(shù)周期天線，而在 30MHz300MHz 常使用雙錐天線。Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 31 2. 試驗方法首先，為了保證測試的可重復(fù)性，試驗布局在標(biāo)準中有嚴格規(guī)定，如圖 所示 . 圖 42 空間輻射試驗布局3. EUT（被測物）布局要求： 40cm，又不能縮短至適宜的長度，那么電纜線的超長部分應(yīng)來回折疊成30~40cm 的線束。 I/O 信號電纜的末端，如果由于操作的需要，可以使用適當(dāng)?shù)慕K端阻抗與電纜的末端相連。（如鍵盤、鼠標(biāo)等）的電纜應(yīng)按正常的使用位置擺放。，外部設(shè)備相互之間以及外部設(shè)備與控制器之間的距離應(yīng)為 10cm；如果條件允許，顯示器應(yīng)直接放在控制器上面。，然后與插座相連。電源插座與電源線之間不應(yīng)增加額外的電源線。Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 32 本試驗實際布局如圖 43圖 43 實際布局圖在本布局中，調(diào)制解調(diào)器和打印機是按照 CISPR22 的要求盡量逼真地模擬現(xiàn)實辦公條件，而試驗中使用的 IBM 電腦，也是經(jīng)過 EMC 工程師整改過，其背景噪聲已盡可能被降低了， 當(dāng)然不可能使其背景噪聲變?yōu)?0，所以為了保證數(shù)據(jù)的真實性，在測試過程中，首先應(yīng)將電腦的干擾考慮進去，和線纜損耗一起設(shè)為固定損耗，除此之外，應(yīng)盡量關(guān)閉不必要的設(shè)備，比如在本次測試中，可以在設(shè)置完成后，關(guān)閉顯示器，拔掉鼠標(biāo)、鍵盤，然后測試。測試分為兩部分：預(yù)測試與最終測試（讀點測試） 。預(yù)測試是指峰值檢波的方式，讀點測試是指讀出峰值最高所對應(yīng)的準峰值。由于準峰值測量占用的時間比較長，測試的效率比較低，作為改進，實際中常用峰值檢波做第一輪測試，因為峰值檢波、準峰值檢波和平均值檢波三種檢波方式當(dāng)中，用峰值檢波得到的測值應(yīng)當(dāng)最高，如果首輪測試測值比標(biāo)準給定的準峰值和平均值都要低的話，則以后的試驗不用進行，便能判定試驗已經(jīng)通過。如果峰值測試中有部分測值高于標(biāo)準中規(guī)定準峰值和平均值，則就去超過部分的頻段補做準峰值和平均值的測試，即使這樣，整個測試時間也短于全部用準峰值和平均值檢波的測試。圖 時本次測試的結(jié)構(gòu)圖。Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 33 本次測試的結(jié)構(gòu)圖為：圖 44 測試結(jié)構(gòu)圖在本次測試中，需要讓 U 盤工作在電磁輻射最強的情況下（即高速傳輸數(shù)據(jù)的過程中） ，可以通過以下批處理程序完成：Copy X:\*.mp3 D:\Del X:\*.mp3Copy D:\*.mp3 X:\Call 其中 X 盤代表 U 盤在 PC 中的盤符， 是這個批處理文件的名稱。通過這個程序可以實現(xiàn) X 盤中的 mp3 文件和 D 盤進行反復(fù)傳輸。從而達到了讓 U 盤不斷高速傳輸數(shù)據(jù)的目的。4. 輻射騷擾限值(3m)表 41 輻射騷擾限值準峰值 dB(181。V/m)頻率MHz A 級 B 級30—230 50 40230—1000 57 47 電源端傳導(dǎo)騷擾（150 KHz 30 MHz）1. 問題的提出：當(dāng)被測電器正常工作時，會通過電源線向公共電網(wǎng)造成一定騷擾，這種騷擾如果不做限制的話，可能會嚴重影響公共電網(wǎng)的質(zhì)量，因此，國家標(biāo)準中規(guī)定了輸入電源端子的傳導(dǎo)騷擾限值，如表 所示：Spectrum Analyzer3m14m mAmplifierEUTXxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 34 表 42 電源端子的傳導(dǎo)騷擾限值限值級別 A 級 B 級限值，dB181。V 限值，dB181。V頻率范圍MHz 準峰值 平均值 準峰值 平均值— 79 66 66—56 56—46—5 73 60 56 465—30 73 60 60 502. 試驗的布局交流電源線的傳導(dǎo)騷擾測量的試驗應(yīng)在屏蔽室進行。試驗布置的要求如下：接地平板用厚度 以上，面積 2022mm2022mm 的金屬板。接地平板要接大地，或用長寬比小于 5：1 ，厚度為 的薄銅條通過屏蔽室與大地接通。試品與屏蔽室墻壁至少相距 800mm。試品與人工電源網(wǎng)絡(luò)之間距離為 800mm。人工電源網(wǎng)絡(luò)與參考接地平板之間要有良好的高頻連接。圖 45 電源端傳導(dǎo)測試3. 試驗方法試驗的騷擾電壓，都用測量接收機在人工電源網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)端子上測得，測量時應(yīng)分別讀取相線和中線各自對地的騷擾電壓值。要求在每個測量頻點上至少觀測 15s，刪除個別孤立的打火干擾外，記錄其最高讀數(shù)。如果干擾電平不穩(wěn)定，在 15s 內(nèi)升降 2dB 以上時，則要加長觀測時間，以保證讀數(shù)的穩(wěn)定性。 電流諧波輻射1. 問題的提出開關(guān)電源和可控硅器件的大量應(yīng)用，一方面提高了人們對電能的利用效率；另一方面，非線性的電能轉(zhuǎn)換又在電網(wǎng)中引入了大量諧波電流。它不僅使同一電網(wǎng)中其他用電設(shè)備受到干擾、產(chǎn)生故障，還會使電網(wǎng)的中線電流超載，影響輸電能力。此外，對電源的通斷或相位控制，會引起電流有效值的變化，可導(dǎo)致負載側(cè)的有效值電壓產(chǎn)生波動，引起照明燈具產(chǎn)生閃爍，產(chǎn)生視覺不適，Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 35 甚至誘導(dǎo)產(chǎn)生精神方面的疾病。2. 諧波電流的產(chǎn)生所有非線性負載都能產(chǎn)生諧波電流，尤其是開關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、調(diào)速裝置、不間斷電源和鐵磁性設(shè)備等。在開機瞬間，儲能電容上的電壓為零，因此電容電壓隨電網(wǎng)電壓自零逐漸充至電網(wǎng)電壓的峰值（此時電網(wǎng)電壓的電角度為 90 度） 。一旦電網(wǎng)電壓越過峰值之后，由于電網(wǎng)電壓開始變小，而電容電壓由于負載電能消耗較小，使得電容電壓高于電網(wǎng)的瞬時電壓，因此整流電路中的二極管要轉(zhuǎn)為截止。這一情況一直要延續(xù)到電網(wǎng)電壓的瞬時電壓，因此整流電路中的二極管要轉(zhuǎn)為截止。這一情況一直要延續(xù)到電網(wǎng)電壓的負半周，而且要接近電網(wǎng)電壓的峰值（270 度） ，二極管才能導(dǎo)通，為電容器補充能量。一旦電網(wǎng)電壓越過峰值，電容器上的電壓又要高于電網(wǎng)的瞬時電壓，二極管將再次截止。由此可見，開關(guān)電源盡量接受的是正弦電壓，但電容器的充電電流卻是接近電角度 90 度和 270 度附近的脈沖電流。所以開關(guān)電源吸收電網(wǎng)的電流是非正弦的周期性脈沖電流。任何非正弦的周期性波都可以用傅立葉級數(shù)展開f(t)=F0 +∑Hn Sin(nωt+Φ n) （41）表示為直流成分（如果有直流成分的話）和各次諧波幅值及相位的測量。下圖為測試儀器組圖，此儀器為綜合信號發(fā)生器，分別可以做電流諧波和電壓閃爍。其操作非常簡單，只需啟動操作軟件，按其指引做基本設(shè)定，就可以完成測試。圖 46 電流諧波輻射測試 電壓波動和閃爍1. 電壓波動和閃爍的產(chǎn)生電網(wǎng)除了有引起諧波的負載外，還存在一些會自動接通和斷開控制的負載（如由溫控器和定時器控制的設(shè)備） ，引起電源負載的頻繁變化，使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，對同一電網(wǎng)的照明設(shè)備產(chǎn)生影響。燈光的閃爍除了使人煩惱外，嚴重Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 36 的電壓波動還會使得附近設(shè)備（特別是帶微處理器芯片的設(shè)備的工作受到干擾） 。2. 電壓波動電壓波動有三個指標(biāo) dc ，指兩個相鄰穩(wěn)態(tài)電壓差值與額定電壓的百分比值。標(biāo)準規(guī)定不得大于 3%。 d(t)，指電壓處在至少為 1s 的穩(wěn)態(tài)條件下，各周期間的電壓有效值相對額定電壓變化的時間函數(shù)。標(biāo)準規(guī)定在超過200ms 測量的時間內(nèi)，其相對穩(wěn)態(tài)電壓變動不得大于 3%。 dmax ，指電壓變化特性的最大與最小有效值之差與額定電壓的百分比，標(biāo)準規(guī)定不得大于 4%。3. 閃爍閃爍分兩種情況： 短期閃爍 Pst：是短時間內(nèi)（ 10min 內(nèi)）所評估出來的閃爍程度，用 Pst=1 作為閃爍刺激的閾值。Pst 實際上是模擬人對 50Hz 電網(wǎng)、工作在 230V 交流電壓下的 60W 螺旋燈絲白熾燈，在電壓波動下所產(chǎn)生的閃爍的感受程度。 長期閃爍 Plt：指在較長時間內(nèi)（2h 內(nèi)）所評估出來的閃爍程度。標(biāo)準用 Plt= 作為閃爍刺激的閾值。 EMS 部分 空間輻射抗干擾（80 MHz—1000 MHz）1. 射頻輻射電磁場抗擾度試驗的由來射頻輻射電磁干擾是人們最早考慮的電磁干擾，早在 1934 年，國際電工委員會（IEC）就成立了國際無線電干擾標(biāo)準化特別委員會（CISPR） ，不過當(dāng)時主要研究騷擾對通信和廣播接收效果的影響，并因此制定了一些產(chǎn)品族的電磁兼容標(biāo)準，旨在限制這些設(shè)備的電磁騷擾的發(fā)射，以便實施對通信和廣播Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 37 的保護。2. 射頻輻射電磁場抗擾度試驗對設(shè)備產(chǎn)生干擾的射頻輻射電磁場除了可以由電臺、電視臺、固定或移動式無線電發(fā)射臺和各種工業(yè)輻射源產(chǎn)生外，這種干擾還可以由電焊機、可控硅整流器、熒光燈，以及在開關(guān)電感性負載時產(chǎn)生，后者主要表現(xiàn)為傳導(dǎo)性質(zhì)的干擾。3. 試驗等級當(dāng)前標(biāo)準的適用頻率范圍為 80MHz~1000MHz，這與新標(biāo)準頒布時移動電話采用的載頻達到 900MHz 不無關(guān)系?，F(xiàn)時 CDMA 手機的興起，載頻又一次達到 1800MHz，所以新近出臺的某些產(chǎn)品標(biāo)準把試驗頻率的上限定為2022MHz。標(biāo)準要求的頻率提高到 80MHz，與下面幾個因素有關(guān)：（1 ）頻率越低，天線發(fā)射效率越低。 （2 ）為了避免因電磁波反射造成的測試結(jié)果不準確，電波暗室中的吸波材料長度與試驗的最低頻率有有關(guān)，要求吸收體的長度要達到波長的 1/4 至 1/2 才能有效。30MHz 電磁波的波長為 10m，故吸收體的長度要達到 ~5m 才能有較好吸收效果。顯然保護電波暗室的有效空間不變，則試驗頻率越低，暗室建造時所占用的場地面積就越大，花費的代價也就越高。 （3）事實上對 80MHz 以下頻率并非不做試驗，只是改用由射頻輻射場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)抗繞度試驗罷了。因此整個由射頻輻射場地引起干擾試驗的頻率范圍是150kHz~1000MHz，分兩段， 150kHz~80MHz 范圍內(nèi)做傳導(dǎo)抗擾度試驗；80~1000MHz 做輻射抗繞度試驗。4. 試驗步驟試驗的掃頻范圍為 80~1000MHz，使用校準過程中所確定的功率電平，并以 1kHz 的正弦波來進行調(diào)幅，調(diào)制深度為 80%。掃頻的速率不超過 103十倍頻程/秒。若掃頻是以步進方式進行，則步進幅度不超過前一頻率的 1%。且在每一頻率下的停頓時間應(yīng)不少于試品對干擾的響應(yīng)時間。作為代替，掃頻的步幅也可以取前一頻率下的停頓時間應(yīng)不少于試品對干擾的響應(yīng)時間。試品要放在轉(zhuǎn)臺上，以便讓試品的四個面都有機會朝向天線來接受試驗（試品不同面上的抗干擾能力是不同的） 。Xxxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）電磁兼容網(wǎng)認證之家愛心,熱心 ,關(guān)心,打造EMC,安規(guī)工程師成長的舞臺電磁兼容論壇 電磁兼容原理 38 試品在一個朝向面上要做兩次試驗，一次是天線處在垂直位置上；另一次是天線處在水平位置上。若試品在不同位置上都能使用，則這個試品的六個面都要依次朝向發(fā)射天線，來做此試驗。圖 48 空間輻射抗干擾測試 電源端傳導(dǎo)騷擾耐受性電源端傳導(dǎo)騷擾耐受性是用來考察當(dāng)公共電網(wǎng)中有雜散信號時，被測電器能否正常工作。在通常情況下，被干擾設(shè)備的尺寸要比頻率較低的干擾波（例如 80MHz 以下頻率）的波長小很多，相形之下，設(shè)備引線（包括電源線及其架空線的延伸，通信線和接口電纜線等）的長度則可能達到干擾波的幾個波長（或更長） 。這樣，設(shè)備引線就變成被動天線，接受射頻場的感應(yīng)，變成傳導(dǎo)干擾侵入設(shè)備內(nèi)部，最終以射頻電壓和電流形成的近場電磁場影響設(shè)備的工作。射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)干擾與射頻場輻射電磁干擾恰成一對，相互補充，形成 150kHz~1000MHz 全頻段抗繞度試驗。其中 150 kHz~80 MHz 為傳導(dǎo)抗擾度試驗；80~1000 MHz 為輻射抗擾度試驗。1. 試驗儀器下面是完成由射頻場感應(yīng)所引起傳導(dǎo)干擾抗擾度試驗所必需的試驗發(fā)生器組成（如圖 ）：（帶寬 150 kHz~230 MHz，有幅度調(diào)制功能，能手動或自動掃描，掃描點的留駐時間可以設(shè)定，輸出信號的幅度可自動控制）。（取決于試驗方法和試驗的嚴酷度等級）（用于避免信號諧波對試品產(chǎn)生干擾） 。（衰減量固定為 6dB,輸出阻抗為 50Ω） 。采用固定衰減器的目的，是要減少功放至耦合網(wǎng)絡(luò)間的不匹配程度，在安裝時要盡量靠近耦合網(wǎng)絡(luò)） 。上述儀器如配上電子毫伏計、計算機及控制軟件，可組成自