如何顺利通过-EMC试验(GJB151A)-航天706所-杨继深-经典
如何顺利通过-EMC试验(GJB151A)-航天706所-杨继深-经典
5 cm
Ground Plane Shielded Room
Floor
Test setup for free standing EUT in shielded enclosure
Test setup for free standing EUT
E q u ip m e n t a n d S u b s ys te m s I ns ta lle d I n , O n , o r L a u n c h e d F r o m th e F o llo w in g P la tf o r m s o r I ns ta lla t io n s
EUT
Coupling Transformer
LISN
High
10 F
Return
Power Inputs
Signal injection, DC or single phase AC
典型项目—CS114
内容： 10kHz ~ 400MHz 电缆束注入传导敏感度 适用：所有场合 说明：模拟现场的电磁场在受试设备的电缆上感应出 的电流，实际反映了对空间干扰的敏感性（RS103） 主要对策：电缆滤波、电缆屏蔽
120
CURVE #1 110
CURVE #2 100
L im it L e v ed lB(A)
90
80
N O M IN A L E U T S O U R C E V O LTA G E A P P LIC A B LE
(AC AN D D C )
CURVE
ABOVE 28 VOLTS
#1
70
实受 际试 使设 用备 状处 态于
所连接的外围设备
电缆的种类、布置、长度等 接地状态 软硬件的工作状态
如何顺利通过电磁兼容试验
浪涌试验的对策
上策
低通滤波器
下策
压敏电阻
浪涌抑制器件
瞬态抑制二极管 气体放电管
瞬态干扰抑制器件
瞬态干扰
气体放电管
I
压敏电阻
I
瞬态抑制二极管
I
V
V
V
瞬态干扰抑制器件比较
浪涌电压 压敏电阻 1000 瞬态抑制二极管 500 220 气体放电管
不是 是
无电缆
只剩电源线不可拔下 仅保留电源线 合格 其它电缆问题
排除电缆故障 合格 结束
排除电源 线故障
排除电缆故障 合格
合格 结束
典型试验三：电快速脉冲
目的： 目的：对电感性负载断开时的干扰的敏感性
电感性负载
电快速脉冲（EFT或FTB）试验波 形
双指数脉冲
15ms脉冲串 脉冲串
(5kHz)
脉冲串间隔是 300ms
C:
由于没有弧光， 中的能量全部进入 中的能量全部进入C， 由于没有弧光，L中的能量全部进入 ，VC = I (L/C)1/2 为了防止发生辉光， 为了防止发生辉光，VC < 300V C > ( I / 300 ) 2 L 为了防止发生弧光，电容充电速率要小于 为了防止发生弧光，电容充电速率要小于1V/µs， µ， C > 10- 6 I
τ = 10µs → fco =1kHz µ τ = 5µs → fco =2kHz µ τ = 0.15µs → fco =66kHz µ
滤波器的电路结构
浪涌注入端
被保护电路端
滤波器与瞬态抑制器共用
浪涌注入端
被保护电路端
典型试验五：静电放电试验
EMC测试成功的10个技巧总结
EMC测试成功的10个技巧总结1.保持小的环路当存在一个磁场时，一个由导电材料形成的环路充当了天线，并且把磁场转换为围绕环路流动的电流。
电流的强度与闭合环路的面积成正比。
因此，应尽量地避免环路的存在，并使必要的封闭区域的面积尽可能的小。
比如，当有差分数据信号时，就可能存在一个环路。
在采用差分线路的发送器和接收器之间会形成一个环路。
另一种常见的环路出现在两个子系统共用某个电路的场合，也许是一台显示器和负责驱动该显示器的引擎控制电路 (ECU)。
在汽车底盘中有一根公共的接地 (GND)线，即显示端和系统的 ECU 端至该 GND 的一根连接线。
当视频信号连接至具有其自己的接地线的显示器时，会在接地平面的内部形成一个巨大的环路。
在有些场合中，此类环路是不可避免的。
然而，通过在至地的连接线中引入一个电感器或铁氧体磁珠，虽然 DC 环路仍然会存在，但是从 RF 辐射的角度来看，这个环路被断开了。
另外，当通过双绞线电缆传送信号时，每对差分驱动器 /接收器都将形成一个环路。
一般地，由于双绞线是紧密耦合的，因此对于链路的电缆部分而言该环路的面积很小。
不过，一旦该信号到达电路板，则应保持紧密耦合以避免扩大环路面积。
2.旁路电容中必不可少的CMOS 电路非常受欢迎，部分原因即在于其拥有高速度和非常低的功率耗散。
理想的 CMOS 电路仅在其改变状态以及节点电容需要充电和放电时消耗功率。
从电源的观点来看，平均流耗为 10 mA 的 CMOS 电路在时钟转换期间吸收的电流可能要高出许多倍，而在时钟转换周之间的流耗则非常低甚至为零。
因此，辐射限制方法重点关注的是电压和电流的峰值，而不是平均值。
在时钟转换过程中从电源至芯片电源引脚的电流浪涌是一个主要的辐射源。
通过在每个电源引脚的附近布设一个旁路电容器，在时钟脉冲边沿期间为芯片供电所需的电流将直接由该电容器提供。
随后，在时钟转换周期之间该电容器上的电荷利用一个较低、较稳定的电流来积聚。
EMC设计规范
印制电路板的电磁兼容性设计规范序言自己结合自己在军队参加的电磁兼容设计工作实践，空军系统关于电子抗衡进行的两次培训（雷达系统防雷、电子信息防泄露）及入司后参加706所杨继深主讲的 EMC培训、 701所周开基主讲的 EMC培训、自己在地方电磁兼容实验室参加 EMC整改的工作体验、特别是国际 IEEE委员宣告的关于EMC有关文章、与地方同行的交流领悟，并结合公司的实验状况，对印制电路板的电磁兼容性设计进行了一下小结，希望对印制电路板的设计有所作用。
需要提示注意的是：总结中可是供应了一些最基础的结论，对详尽频率信号的走线长度计算、应试虑的谐波频率、波长、电路板级障蔽、障蔽体腔的设计、障蔽体孔径的大小、数目、进出导线的办理、截止导波管直径、长度的计算及静电防范，雷电防范等知识没有进行描述。
或许有些结论不用然正确，还需各位指正，自己将不胜感谢。
一、元器件布局印刷电路板进行EMC 设计时，第一要考虑布局，PCB 工程师必定和结构工程师、 EMC 工程师一起协调进行，做到两者兼顾，才能达到事半倍。
第一要考虑印刷电路板的结构尺寸大小，考虑如何对器件进行部署。
若是器件分布很散，器件之间的传输线可能会很长，印制线路长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也会增加。
若是器件分布过于集中，则散热不好，且周边线条易受耦合、串扰。
因此依照电路的功能单元，对电路的所有元器件进行整体布局。
同时考虑到电磁兼容性、热分布、敏感器件和非敏感器件、I/O 接口、复位电路、时钟系统等因素。
一般来说，整体布局时应遵守以下基根源则：1、当线路板上同时存在高、中、低速电路时，应该按逻辑速度切割：部署迅速、中速和低速逻辑电路时，高速的器件（快逻辑、时钟振荡器等) 应部署在凑近连接器范围内，减少天线效应、低速逻辑和积蓄器 ,应部署在远离连接器范围内。
这样对共阻抗耦合、辐射和交扰的减小都是有利的。
高速电路中速电路（如低速电路接（如大规模数字控制电（如低频模口集成电路）路）拟电路）2、在单面板或双面板中，若是电源线走线很长，应每隔3000mil 对地加去耦合电容，电容取值为 10uF ＋1000pF ，滤除电源线上高频噪声。
关于卫星EMC设计和试验的几点思考
次电源地与二次电源地隔离， 隔离电阻不小于１ Ｍ Ｑ； 设备的一
分系统相 关 ， 还与卫 星构型布局 、 卫 星结构 材料 、 热 控涂层等
有 密切 关系 ， 卫星Ｅ Ｍ Ｃ 设计主要考虑的 内容包括系统 级内部的 电磁兼容性 ， 卫星系统与测试系统、 试验 设备 、 发射 场系统、 运 载 系统的电磁 兼容性 ， 卫星系统与外部环 境 （ 主要 指空间电磁
一个 理想的接地平面对 连接 电源成大 电容 、 小 电 开始， 直 至研 制的全过程都进行 电磁 兼容性技 术的设计、 试 验 工作的基础 。 感分布， 能够 吸收所有 的干 扰信号。 保证 卫星 不受雷击及电磁 验证和管理 ， 在卫 星功能和性能设计启动阶段也必须同时关注
整星的电磁兼容性 设计工作。
电磁兼容培训杨继深教授讲稿7(要求、试验与概念)
参考地平面的每个边 要超出EUT100mm并 与大地相连
EUT与参考地平面 之间的距离大于 100mm
静电放电
＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋ ＋＋ ＋ ＋
放电电流 I
杨继深 2002年4月
静电枪电原理路
人体模型电路
放电端 放电开关 放电枪核心
接地端
杨继深 2002年4月
静电放电试验装置
垂直耦合板
椭圆区内没有其它物体
杨继深 2002年4月
电磁屏蔽室
电源滤波器
电缆接线板
通风板
杨继深 2002年4月
通风板
电磁兼容试验室的结构
带风扇的通风板 主室 辅助室2
辅助室1 屏蔽门刀口结构
电源滤波器 可拆卸的滤波板或观察窗 射频测试仪器柜
杨继深 2002年4月
半无反射室实景
高度扫描天线杆
天线
转台上的受试件
1/tr
频率（对数）
电磁兼容的工程方法
1 测试修改法 可采取的措施 电路 结构封装 屏蔽 滤波 软件 2 系统设计法
措施
成本
概念
杨继深 2002年4月
设计
产品
市场
阶段
杨继深 2002年4月
课程发展过程
• 1996年，“ 电磁屏蔽技术 ”，半天课程，屏蔽技术 • 1997年， “ 如何满足GJB-151 ”，一天课程，屏蔽、滤波
• 1998年，“ 实践电磁技术 ”，两天，屏蔽、滤波、接地、电 缆
• 1999年， “ 实践电磁技术 ” 两天，屏蔽、滤波、接地、电 缆、 线路板（减少了屏蔽内容） • 2001年， “实践电磁技术 ” 两天，目前教材内容 • 2002年， “实践电磁技术 ” 三天，增加试验和诊断内容 杨继深 2002年4月
陆军五项EMC测试要求及整改对策
陆军五项EMC测试要求及整改对策中国地质大学信力新摘要：GJB151A/GJB152A中关于陆军的测试主要有五项，涵盖了传导发射，辐射发射，传导敏感度及辐射敏感度，本文简要介绍了各个测试项目的原理，分析了实验失败的原因，同时提出相应的整改对策。
关键词：传导发射；辐射发射；传导敏感度；发射敏感度；电源滤波器；屏蔽线缆；吸收磁环引言：在GJB151A和GJB152A中，对于陆军设备，其EMC测试要求主要为五项，简称陆军五项。
陆军五项的具体要求见下表测试项目要求CE102 10kHz―10MHz电源线传导发射CS101 15Hz―50kHz电源线传导敏感度CS114 10kHz―400MHz电缆束注入传导敏感度RE102 10kHz―18GHz电场辐射发射RS103 10kHz―40GHz电场辐射敏感度1 CE102试验1.1 概述本实验用来测量设备工作时，从电源线（包括回线）上耦合出来的干扰信号，测量这些能量是否超过标准要求的界限值，从而保证在公共电网上工作的其他设备免受干扰。
1.2 CE102测试配置图电源线1.3 CE102试验失败的原因1.3.1 开关电源工作时产生很强的电磁干扰，既有差模又有共模。
对于一般的开关电源和变换器超标点1.3.2 数字工作工作时信号是瞬变的，可能会有部分高频信号耦合到电源线上，沿电源线传导出去。
1.4 CE102试验失败的对策1.4.1 在电源线入口处安装电源滤波器是保证设备通过CE102测试的有效措施。
而且只要空间允许，安装滤波器是可以确保通过CE102测试的。
1.4.2 尽量选用军用电源滤波器，以保证更好的干扰抑制特性，温度特性以及可靠性。
1.4.3 目前我单位军用电源滤波器的合格供应商有：北京天工通宇科技有限公司，北京中石伟业科技股份有限公司。
1.4.4 某设备CE102测试整改实例2kW变频电源CE102电源线传导发射超标测试曲线安装MSCP-10L电源滤波器后的测试曲线2 CS101试验 2.1 概述适用于设备和分系统的交流和直流输入电源线，不包括回线。
军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术
军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术关键词：GJBI51A－97标准；电磁兼容性；电磁干扰；受测试设备；屏蔽；滤波0 引言近20年来，军工电子设备对于电磁工作环境的兼容性能日益受到重视。
EMC不仅与温度、湿度、振动等并列成为考核军工设备环境适应能力的重要指标，而且对某些军工电子设备来讲，电磁兼容性更是提到了所有各种环境要求中最重要的位置。
这是因为现代军工装备的电子化程度大幅度提高后，军工电子设备的功率谱和频率谱不断向高端和低端两个方向延伸，军工电子设备在海、陆、空各种平台上的安装密集度也大幅增加，导致各电子设备相互之间的电磁干扰(EMI)问题越来越突出。
因此，要求军工电子设备必须具有规定的电磁兼容能力已成为从事设备设计、生产、使用有关各方的共识。
为了考核军工电子设备的EMC性能，几乎所有的军工电子设备都要求必须通过国家军用标准规定的电磁兼容性试验测试。
因此，近年来有关军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术受到了前所未有的关注。
与其他环境条件的考核要求不同，“电磁兼容性”的检验不仅要考核设备对电磁环境的适应能力，还要考核该设备的存在是否会造成不利于容纳其他设备正常工作的电磁环境。
因此，电磁兼容性试验是双向性的试验，受测试设备(EUT)必须在承受外部电磁干扰和不对外产生电磁干扰两方面同时达标才算合格。
又因为电磁信号能够通过电路传导和空间辐射2种途径产生效应，所以，为使军工电子设备能够在电磁兼容性试验中达标，必须在设备的电子电气系统和机械结构系统两方面协调采取措施。
这些因素决定了电磁兼容性试验相对其他的例行环境试验来说更为复杂，达标也更不容易。
对从事军工电子设备电磁兼容性设计和试验的人员来说，除了要掌握与设备有关的专业知识和必不可少的电磁学、电子学、电工学方面的基础知识以及有关材料科学和结构设计方面的知识外，还必须熟悉有关电磁兼容性试验的军用标准，并尽可能详细地了解各项试验的物理含义及对试验测试的要求等方面的内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
GJB151A 失败时的措施
预期收获
• 了解GJB151A中各项试验的意义 • 了解通过各项试验需要采取的措施 • 掌握基本措施的实施方法 • 学会处理试验失败问题
第一章 GJB151A概述
GJB151A的来源
MIL-STD 461C
MIL-STD 461D
MIL-STD 461E
GJB 151- 86
GJB151A - 97
GJB151 ?
什么是电磁兼容标准
分析环境中的各 种电磁干扰
分析设备受电磁 干扰的机理
编成电磁兼 容标准
保证各类电子 设备的正常工 作及良好的电
磁环境
GJB151A的内容
GJB151A
干扰发射 E
敏感度 S
传导 CE 电天 源线 线端
口
辐射 RE
传导 CS
电 磁 电源线/信号线
电磁兼容试验的原则之三
采
测量辐射发射时，找最大辐射面
用
最 坏
天线极化方向改变，找最大值
的
数 据
天线上下移动，找最大点
（军标不用）
EUT
Non-Conductive Standoff
5 cm 2m
10 cm
Power Source
Access Panel
Interconnecting Cable
Bond strap
如何顺利通过GJB151A
GJB151A内容概括 设计阶段采取的措施 GJB151A试验失败时的措施
课程介绍
实践电磁兼容技术 （15学时） 简 化
电磁兼容问题诊断与 排除技术（15学时）
本课程（208张图片） （6学时）
课程结构
如何顺利通过GJB151A
了解 GJB151A要求
设计中的措施 学习顺序
A ir c r a f t, N a v y
LALAS S S
AAALALLA L
A ir c r a f t, A ir F o r c e
ALAS S S
AAA
AL
A
S p a c e S ys te m s, I n c lu d in g L a u n c h Ve h ic le s
ALAS S S
场 场射 瞬 频态
天 线 端 口
辐射 RS 电磁 场场
GJB151A的试验场地
带风扇的通风板
主室
辅助室2
屏蔽门刀口结构
辅助室1
电源滤波器
可拆卸的滤波板或观察窗
射频测试仪器柜
电磁屏蔽室
电源滤波器
电缆接线板 通风板
通风板
屏蔽室内吸波材料的要求
RF absorber loading diagram
电磁兼容试验的原则之一
2 cm
LISNs Ground Plane
80-90 cm
General test setup
EUT
2 cm 10 cm 2m
Access Panel
Power Source
Interconnecห้องสมุดไป่ตู้ing Cable
Bond strap
LISNs
Ground Plane
Non-Conductive Table
80-90 cm
Test setup for non-conductive surface mounted EUT
Access Panel
Power Input Interconnecting Cable
LISNs 2m
EUT Enclosure
Bond Strap
Non-Conductive Standoff
AAA
AL
A
G round, Arm y
ALAS S S
AAA
AL L A
G round, N avy
ALAS S S
AAA
ALAA L
G r o u n d , A ir F o r c e
ALAS S S
AAA
AL
A
要求适用性定义
"A" = the requirement is applicable. "L” = the requirement is limited as specified in the appropriate requirement paragraphs of this standard; "S" = the procuring activity must specify the applicability and limit requirements in the procurement specification.
实受 际试 使设 用备 状处 态于
所连接的外围设备
电缆的种类、布置、长度等 接地状态 软硬件的工作状态
电磁兼容试验的原则之二
受
最 坏 状 态
试 设 备 处 于
敏感度试验时处于最敏感状态
（例如：做电缆传导敏感度试验时，设备 读取电缆上的数据）
发射试验时，处于最大发射状态
（例如：测量打印机辐射发射时， 打印处于打印状态）
S u r f a c e S h ip s
ALAS S S
ALAAALAA L
S u b m a r in e s
AALAS S S LALAAALAA L
A ir c r a f t, A r m y, I nc lu d in g F lig h t L in e
AALAS S S
AAAAALAA L
5 cm
Ground Plane Shielded Room
Floor
Test setup for free standing EUT in shielded enclosure
Test setup for free standing EUT
E q u ip m e n t a n d S u b s ys te m s I ns ta lle d I n , O n , o r L a u n c h e d F r o m th e F o llo w in g P la tf o r m s o r I ns ta lla t io n s
T A B L E V . R e qu ire m e n t m a trix .
R e q u ir e m e n t A p p lic a b ility
R S105 R S103 R S101 R E103 R E102 R E101 C S 11 6 C S 11 5 C S 11 4 C S109 C S105 C S104 C S103 C S101 C E106 C E102 C E101
典型项目—CE101
内容：25Hz ~ 10kHz 电源线传导发射 适用：舰船、潜艇、陆军飞机、海军飞机有条件使用 说明：这种低频电流会通过滤波电容传到外壳上， 干扰上述设备上的低频灵敏接收设备 主要对策：改善电源功率因数