论文无线电骚扰限值及测量方法解析.docx

论文无线电骚扰限值及测量方法解析.docx

《论文无线电骚扰限值及测量方法解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论文无线电骚扰限值及测量方法解析.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

论文无线电骚扰限值及测量方法解析

无线电骚扰限值及测量方法解析

张大为

2012-6-8

信息技术类设备，家用电器、电动工具类器具，电气照明类似设备的无线电骚扰限值和测量方法

无线电骚扰限值及测量方法解析

---张大为

2012.06.08

目录

一、前言

二、无线电骚扰介绍

三、信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

四、家用电器、电动工具和类似器具的无线电骚扰限值和测量方法

五、电气照明和类似设备的无线电骚扰限值和测量方法

六、总结

关键词：

EMI，电磁兼容，无线电骚扰限值

一、前言：

地球上各种各样的电磁波充斥着我们人类的生活空间，打雷、电视、收音机、电脑、电力线、电动机、汽车引擎、手机、医疗设备、电磁炉、微波炉、电热毯、电视广播发射台..等等。

随着科技的发展我们对电磁波也有了越来越多的认识，被电子电气产品包围着的我们在享受快捷、高速、方便的同时也越来越多的暴露出了电磁辐射对生活的影响。

广播电视接收质量下降，通话质量下降，视力下降...

如果有心人去网络上搜索“电磁辐射的危害”会看到形形色色的疾病和状况都好像和电磁辐射有关，这引发了更多的人对电磁兼容（EMC:

ElectromagneticCompatibility）相关检测的关注，对人类所生存的电磁环境的担忧。

他包含两个方面：

一是，设备等本身产生的电磁波不能骚扰其它设备而导致其功能的丧失与降低；二是,其自身也应该具有相同的能力，承受其它设备所产生的干扰这就是“兼容”。

为此各国相继制订了电磁兼容的相关要求，来保护本国的电磁环境。

根据产品特性不同电磁兼容所规定内容也差异很大，本篇文章主要是针对人们日常接触最频繁的小家电、电气照明设备以及信息技术设备的无线电骚扰标准中规定的检测要求和测量方法做解析。

抗干扰部分的内容以及汽车电子类、射频类产品暂不做介绍。

二、无线电骚扰介绍

任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象，我们称之为电磁骚扰。

电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化，而我们将电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降称之为电磁干扰。

由此可见“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“原因”与“后果”。

图2.1来自产品本身的电磁骚扰图2.2来自外界对产品的电磁干扰

为了有一个和谐的环境，很多企业已经在产品研发之初就将抑制产品电磁骚扰和增强产品抗干扰能力做了很多特别的设计。

下图产生电磁干扰基本条件，也给我们一个很好的概念去理解测量电磁骚扰时一些要求。

也就是说如何准确测定产品电磁骚扰的值而排除其他因素对检测的影响:

一是，给出一个干净的没有外界干扰的传播路径；二是，有一个能够准确接收骚扰的敏感设备（接收装置）。

图2.3产生电磁干扰的三要素

对于辐射骚扰的理想场地就是认为在这样的场地下被测设备所发射的骚扰可以没有反射的直接被天线接收，同时在这个场地中没有其他的干扰信号去影响接收设备。

这种场地在目前的城市中是根本没有办法找到的，以前在深山里的空地上还可以被认为是理想的场地，但是随着无线通信的发展这样的地方越来越难找，而且即使有交通运输等毕竟会是很大的问题，也为实际的检测带来很多不便。

这样替代场地应运而生，装有吸波材料的屏蔽室就是这种场地的一个例子。

这种屏蔽室建造选址灵活解决了上面的问题，为了一致性对这种场地要求水平和垂直极化场地衰减测量值与理想场地（GB/T6113.104-2008）的理论场地衰减值之差不大于±4dB，则应认为该场地是可以接受的。

要求边界围绕的场地上方应无反射物，该空间的收平面高度相对于水平接地平板应至少比大线与受民设备之最高点高3m。

图2.4展示了试验产地的基本要求。

当然某些企业或者质检部门由于现有场地的限制完全规划标准场地投入是相当的大，标准中也有给出替换场地的使用方法，参见图2.5展示.图2.6给出了最小尺寸的金属接地平面。

图2.4

图2.5

图2.6

下图是东芝10m暗室的内部图。

图2.7

三、信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

ITE：

InformationTechnologyEquipment信息技术设备

ITE分为A级和B级两类。

B级ITE主要用于生活环境中所使用的设备，其他为A级具体细分参见GB9254章节4。

所规定的产品限值是在统计基础上，大量生产的设备至少有80%以不小于80%的置信度符合限值，在样品的选择上请参照GB92547.2或CISPR227.2。

1.电源端子骚扰电压

A级限值：

FCCpart15B，CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.1

B级限值：

FCCpart15B，CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.2

2.电信端口的传导共模骚扰

A级限值:

CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.3

B级限值:

CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.4

3.辐射骚扰

测量频率上限的选择:

EUT的最高内部源指在EUT内部产生或使用的最高频率，或EUT工作或调谐的频率。

如果EUT内部源的最高频率低于108MHz，则测量只进行到1GHz。

如果EUT内部源的最高频率在108MHz~500MHz之间，则测量只进行到2GHz。

如果EUT内部源的最高频率在500MHz~1GHz之间，则测量只进行到5GHz。

如果EUT内部源的最高频率高于1GHz，则测量将进行到最高频率的5倍或

6GHz.取两者中的小者。

A级限值

测量距离R处10m的辐射骚扰CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.5

测量距离R处10m的辐射骚扰FCCpart15B的限值

表3.6

注:

1GHz以上的测量距离参照CISPR22的要求，也就是说1GHz以上的测量在3米的距离进行测试是比较普遍的。

测量距离R处3m的辐射骚扰CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.7

B级限值

测量距离R处10m的辐射骚扰CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.8

测量距离R处3m的辐射骚扰CISPR22以及国标GB9254的限值

表3.9

测量距离R处3m的辐射骚扰FCCpart15B的限值

表3.10

4.一般测量条件

1）环境电平至少比规定的限值低6dB,如果环境噪声电平比规定限值低不足6dB需同时满足，

a环境噪声电平至少比源骚扰加上环境噪声电平低6dB;

b环境噪声电平至少比规定的限值低4.8dB,

否则不能判定EUT未达到限值要求

2）对EUT布置的一般要求

传导发射

图3.1台式设备测试布置

辐射发射：

非导电桌的长度可以依据实际摆放物品进行延长

图3.2台式设备测试布置

四、家用电器、电动工具和类似器具的无线电骚扰限值和测量方法

主要涉及的国际标准和国标为：

CISPR14-1,EN55014-1,GB4343.1这三个标准基本上描述的内容一致。

1.端子电压（频率范围148.5kHz~30MHz）

世界无线通讯行政大会（WARC）1979年将频率下限降低，对于目前的标准及应用认为150kHz的测试已足够了，因为148.5kHz落在接收机的带宽之内。

家用电器和产生类似骚扰的设备及装有半导体装置的调节控制器

电动工具电源端子

表4.1

不能接到市电的内置电池器具不规定射频骚扰限值；外电池的器具如果器具与电池间的连线短于2m,不规定任何限值，如果器具与电池间的连线长于2m或者可由使用者不用专用工具就可以延长则导线使用表4.1第4栏和第5栏的限值。

为了模拟使用者手的影响，对手持式设备在骚扰电压测量的过需要使用模拟手，模拟手有连接至220pF（1±20%）的电容器串联510Ω（1±10%）的电阻器组成的RC元件的一端的金属箔组成；RC元件的另一端接到测试系统的参考地（参见CISPR16-1-2或GB/T6113.102-2008）模拟手的RC元件可装在人工电源网络的内部。

2.骚扰功率（频率范围为30MHz~300MHz）

表4.2骚扰功率限值

不能接到市电的器具不规定骚扰功率限值；装有半导体装置的调节控制器、电栅栏激发器、整流器、电池充电器和变换器等，如果不包含工作频率高于9kHZ的内部频率或时钟发生器，则在30MHz~300MHz的频段内不规定骚扰功率限值。

3．辐射骚扰（频率范围30MHz~1000MHz

表4.3距玩具10m测量距离的辐射骚扰限值

五、电气照明和类似设备的无线电骚扰限值和测量方法

1.骚扰电压

表5.1电源端子骚扰电压限值

表5.2负载端子骚扰电压限值

表5.3控制端子骚扰电压限值

3.辐射电磁骚扰

1）在9kHz~30MHz的频率范围内，照明设备周围用直径为2m、3m或者4m的环形天线测得的辐射骚扰场强的磁场分量，限值参见表5.4

表5.4

2）30MHz~300MHz频率范围测量

测试方法依据CISPR22，也就是同信息技术设备的测试方法。

表5.510m测量距离下的辐射电磁骚扰限值

如果在每根电缆上测得的共模端子电压不超过表5.6给出的限值，则照明设备也同样被认为符合表5.5的要求。

表5.6CDN法的共模端子电压限值

图5.1CDN法的实验布置

图5.1表示电源电缆从灯具的一端进入，如果电源电缆从灯具不同位置（如中心位置）进入，电源电缆在灯具一侧应旋转90度，以保持电缆长度（（20±10）cm。

在CDN与受试设备间应使用电缆，而不是单根线。

六、总结

总体看来各国在相同产品上的对无线电骚扰的限值和测量方法基本上是一致的，美国的标准有特殊的地方而且每年会公布更新的解释，如果做无线射频设备的同仁要特别的去关注。

电子、电气产品内的主要电磁骚扰源有设备开关电源的开关回路，设备直流电源的整流回路，电动设备直流电机的电刷噪声，电动设备交流电机的运行噪声，变频调速电路的骚扰发射等。

通过对测试限值和测试方法的了解为我们对产品研发设计开辟了方向。

注：

CISPR：

国际无线电干扰特别委员会

FCC：

美国联邦通讯委员会FederalCommunicationsCommission

参考文献：

[1]GB17743-2007,电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

[2]CISPR15:

2005,Limitsandmethodsofmeasurementofradiodisturbancecharacteristicsofelectricallightingandsimilarequipment

[3]GB4343.1-2009家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求

[4]CISPR14-1:

2005,Electromagneticcompatibility-Requirementsforhouseholdappliances,electrictoolsandsimilarapparatus-Part1:

Emission

[5]GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

[6]CISPR22:

2006,Informationtechnologyequipment-Radiodisturbancecharacteristics-Limitsandmethodsofmeasurement

[7]FCCpart15-2005