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近距离辐射抗扰度 - IEC 61000-4-39

摘要:  IEC 61000的本部分规定了电气和电子设备的抗扰度要求当设备暴露于射频发射器辐射的电磁能量时近在咫尺。它确定了测试级别和所需的测试程序。适用的频率范围为9 kHz至6 GHz。固定安装设备暴露于便携式发射设备,暴露 ...


IEC 61000的本部分规定了电气和电子设备的抗扰度要求当设备暴露于射频发射器辐射的电磁能量时近在咫尺。它确定了测试级别和所需的测试程序。适用的频率范围为9 kHz至6 GHz。固定安装设备暴露于便携式发射设备,暴露于固定发射设备的移动设备和移动设备考虑暴露于其他移动发射设备的设备。

本文件的目的是为评估豁免权建立一个共同的参考暴露于射频辐射的电气和电子设备的要求来自近距离电磁源的电磁场。在本文件的上下文中,“接近”通常是指源和受害设备之间的间隔距离,对于大于 26 MHz 的频率并小于或等于 200 毫米,对于低于 26 MHz 的频率并小于或等于 500 毫米。

以往一提到电磁辐射,很容易想到高高耸立的电视发射塔,或者位于小山上的广播电视发射塔,雷达站等。在EMC行业,大家普遍对辐射抗扰度测试标准IEC 61000-4-3比较熟悉,这个标准是辐射抗扰测试的基础标准,已被很多行业所引用,这个标准规定了测试等级,比如说3V/m@3m,也就是说测试距离通常是在3米。


如今,各种无线通讯技术层出不穷,比如几乎人手至少一台的手机,家庭场馆到处都有的WLAN(WiFi),蓝牙,RFID, 还有智能家居领域用到的近距离无线通讯等。每人都携带着射频发射机,周围环境也到处都有射频发射机,这些射频发射源彼此距离很近,这场景已然不是从前那样,这些距离很近的设备彼此可能会相互干扰,并可能会对环境中的其他电子设备产生干扰,尤其是在飞机里,汽车里,医疗环境等,这些发射源又通常不愿意或者不容易关掉,这个现实情况越来越迫切地要求电子电气设备要具备能够抵抗近距离的电磁辐射干扰的能力。


针对日益增加的近距离的电磁辐射干扰的情况,由SC77B组织制定了针对近距离的辐射抗扰度测试的基础标准IEC 61000-4-39,这个标准不是对已有的辐射抗扰度测试标准的替代,而是只针对设备近距离暴露在干扰源的情况:26MHz以内时距离小于等于500mm, 26MHz以上时距离小于等于200mm的近距离辐射抗扰的补充


IEC 61000-4系列标准中,辐射抗扰度试验方法有
  • GB/T 17626.3-2016电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC 61000-4-3:2010 - Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-3: Testing and measurement techniques – Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test)
  • GB/T 17626.20-2014电磁兼容 试验和测量技术 横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验(IEC 61000-4-20:2010 - Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-20: Testing and measurement techniques – Emission and immunity testing in transverse electromagnetic (TEM) waveguides)
  • GB/T 17626.21-2014电磁兼容 试验和测量技术 混波室试验方法(IEC 61000-4-21:2011 - Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-21: Testing and measurement techniques – Reverberation chamber test methods)
  • GB/T 17626.22-2017电磁兼容 试验和测量技术 全电波暗室中的辐射发射和抗扰度测量(IEC 61000-4-22:2010 - Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-22: Testing and measurement techniques – Radiated emissions and immunity measurements in fully anechoic rooms (FARs))

以上的辐射抗扰度试验方法主要针对的是远场的测试方法,而随着无线通讯的高速发展,手机、蓝牙(Bluetooth)、无线局域网络(WLAN)、无线保真(WiFi)、射频识别技术(RFID)、NFC(近距离无线通讯)等技术在生活中的广泛应用,近距离辐射的情况日益普遍,IEC在2017年发布了近距离辐射抗扰度试验方法,即:IEC 61000-4-39:2017

电磁兼容(EMC)-第4-39部分:试验和测量技术-近距离辐射抗扰度试验(IEC 61000-4-39:2017-Electromagnetic compatibility(EMC)–Part 4-39:Testing and measurement techniques–Radiated fields in close proximity – Immunity test)

IEC 61000-4-39标准中,辐射抗扰度试验方法有:

IEC 61000-4-39:2017标准不同频段的试验方法如表1所示,


表1  IEC 61000-4-39试验方法

频段

试验方法

辐射距离

每次辐射窗口面积

9kHz-150kHz

120mm环天线

50±3mm

100mm×100mm

150kHz-26MHz

100mm环天线

50±3mm

80mm×80mm

26MHz-380MHz

考虑中

-

-

380MHz-6GHz

TEM喇叭天线

100±5mm

300mm×300mm


9kHz-26MHz频段采用磁场辐射抗扰度,其中:
  • 9kHz-150kHz频段采用120mm环天线
  • 150kHz-26MHz频段采用100mm环天线

26MHz-6GHz频段采用射频电磁场辐射抗扰度,其中:
  • 26MHz-380MHz频段处于考虑中
  • 380MHz-6GHz频段采用TEM喇叭天线

Test frequencies  - 测试频率

5.3 Test levels in the frequency range of 9 kHz to 150 kHz


5.4 Test levels in the frequency range of 150 kHz to 26 MHz


5.5 Test levels in the frequency range of 26 MHz to 380 MHz


5.6 Test levels in the frequency range of 380 MHz to 6 GHz


测试信号采用脉冲调制,占空比为50%,调制频率为2Hz,217Hz,1KHz等。


由于是近场测试,而且频率范围要覆盖380MHz到6GHz,为了实现这个测试,标准规定了一种新型发射天线TEM Horn antenna, 标准要求这种天线在一定的距离能够产生一定面积的均匀场。同样,由于TEM HORN天线的覆盖范围有限,对于较大被测物需要采用移动位置进行多次测量。

针对无处不在的近距离电磁干扰,除了IEC 61000-4-39,业界已有相关的测试标准,比如汽车零部件测试标准ISO11452-9。在新版针对医用电气设备的电磁干扰测试标准IEC 60601-1-2中。

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评论(2)

  1. 点赞!!非常详细,请教一下电磁敏感元器件一般怎么去评估,或者有没有一些具体的列表。谢谢。

  2. houcl2008 发表于 2021-10-27 13:37
    点赞!!非常详细,请教一下电磁敏感元器件一般怎么去评估,或者有没有一些具体的列表。谢谢。 ...

    敏感元器件,看你要评估哪个维度,安装的环境,本身的应用