DO-160G雷电间接效应试验类别
DO-160G雷电间接效应试验波形和电平等级
DO-160G规定的雷电间接效应试验波形和电平等级DO-160G的第22节“雷电感应瞬变敏感度”规定了设备级的雷电间接效应试验，该试验通过模拟雷电感应产生的瞬态信号，验证设备耐受雷击间接效应的能力。
雷电感应瞬态敏感度试验由插针注入试验和线缆束试验组成，其中插针注入试验将瞬态波形直接施加到EUT连接器插针，用于评估EUT接口电路的抗损坏能力；线缆束试验将单次回击、多重回击和多重脉冲组波形施加到EUT线缆上，用于评估EUT抗瞬态干扰能力，同时也可在一定程度上评估EUT接口电路的抗损坏能力。
1.试验波形雷电感应瞬态敏感度试验采用单次回击波形、多重回击波形、多重脉冲组波形。
单次回击波形包括电流波形1、电压波形2、电流/电压波形3、电压波形4、以及电流/电压波形5A、5B，其波形分别如图1～图5所示。
多重回击波形由一个瞬态信号波形及随后的13个瞬态信号波形组成，第一个瞬态信号波形峰值是随后13个瞬态信号波形峰值的两倍，其波形如图6所示。
多重脉冲组波形由三组各含有20个脉冲的瞬态波形组成，单个脉冲为电流/电压波形3如图3所示或电流波形6如图7所示，多重脉冲组波形如图8所示。
标准规定了三种波形施加方式：单次回击、多重回击、多重脉冲组。
a)单次回击是指一次施加单个瞬态信号，试验时至少连续施加10个单独的瞬态信号。
施加的各瞬态信号之间的最大时间间隔不超过1min；b)多重回击则是模拟飞机在遭受雷击时，在首次回击后跟有多次后续回击的情况。
线缆束单次回击试验可与多重回击试验合并进行。
在这种情况下，多重回击试验的第一个瞬态信号试验电平用单次回击试验电平代替。
试验时至少施加10组瞬态信号，同时监视EUT工作状态。
各个多重回击瞬态信号之间的最大时间间隔应不超过5min；c)多重脉冲组主要是模拟一次雷电放电过程中随机出现的高上升率脉冲，这些脉冲分布在雷击放电的各电流分量之间，尽管它们不太可能对飞机或电子元器件造成物理损伤，但其随机的重复特性却有可能对某些系统造成干扰或使其功能失效。
RTCA-DO-160G航空机载设备环境适应性试验及EMC试验
RTCA/机载设备的环境条件和测试程序1.范围机载设备的环境条件和试验程序（）定义了一系列的环境试验条件最低标准和机载设备适用的试验程序。
这些试验的目的是提供一个在试验室中模拟在飞机飞行中设备可能遇到的环境条件下测试机载设备性能特性的方法。
在DO-160G中包含的这些标准的环境试验条件和试验程序可以与适用的设备性能标准一起使用，作为在环境条件下最低规范；在DO-160G中提到的机载测试设备适用于大多数机载设备。
应根据设备特点和安装到飞机的位置以及重要性来选择试验的条件和程序。
这些环境条件和试验程序只用来决定在这些环境条件设备的性能，而不作为设备在使用期的测量手段。
有一些其他没有包括在DO-160G里的环境条件，特定的机载设备可能以其为条件。
这些包括但不限于：冰雹，加速和声震动。
2.试验条件2.1设备连接和定向除非另有说明，应按正常使用的安装要求对试验样品进行电气和机械的连接和定向，包括：需冷却装置的连接和定向。
安装完后应使其工作，确定是否符合有关设备性能标准的要求。
没有特别说明的互连电缆长度不少于1.5米并使其成1.2米一束。
2.2 试验顺序（试验顺序，多测试项目）设备制造方应负责确定累积或组合试验的需求，并将该需求反映在设备说明书和试验计划中。
在任何需求都不相互关联的情况下,可以将其分为多个单独的试验项目（Multiple Test Articles），每个试验项目可以按任意顺序执行，每个单独试验项目都应符合该项实验要求。
注：万一要求累积试验，或在单一试验项目基础上执行多重试验，应遵循以下原则：霉菌试验必须在盐雾试验之前；砂尘试验必须在霉菌、盐雾或湿热试验之前；爆燃性空气试验不应在其他DO-160试验之前进行；易燃性试验不应在其他DO-160试验之前进行；2.3 组合试验使用在此描述的程序组合来的变化的程序是可以接受的，可以证实所有在原试验程序中说明的适用的条件在组合的程序中被复制或超过。
如果变化的程序被使用，应提供环境合格鉴定表中的适用信息。
飞机雷电间接效应试验方法
飞机雷电间接效应试验方法赵涛宁;刘顺坤【摘要】通过对雷电与飞机相互作用耦合机理的深入研究和对各相关标准的分析,对飞机雷电间接效应的试验方法做了深入解析,指出了试验中的难点重点;基于标准试验要求,研制了一套用于雷电间接效应测试的模拟器,测试结果证明了输出波形和性能与标准的符合性.【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2018(045)0z1【总页数】6页(P6-10,14)【关键词】雷电间接效应;雷电防护;瞬态感应;试验方法;机载设备【作者】赵涛宁;刘顺坤【作者单位】苏州泰思特电子科技有限公司;苏州泰思特电子科技有限公司【正文语种】中文0 引言飞机在强对流天气飞行时，容易遭受到雷击，一般将飞机雷电效应分为直接效应和间接效应两个部分[1]。
直接效应主要针对飞机外部可以直接遭受到雷击的结构部件，会导致机身材料溶蚀、击穿，造成结构损坏甚至引起飞机解体。
间接效应是直接雷电大电流在飞机表面产生的瞬变脉冲电流在内部线缆束和设备端口感应出的瞬态浪涌信号，造成电子系统功能异常或飞机失控[2]。
为了能准确模拟飞机遭受雷击时内部设备所承受的雷电间接效应，本文通过对雷电与飞机作用机理的研究和对国际、国内相关标准的解读分析，对雷电间接效应试验方法进行了深入分析，对试验关键点进行了重点研究。
1 飞机雷电试验波形飞机雷电试验的波形主要以自然界雷电的特点为基础，结合实验室试验的特点，SAEARP5412的标准中将雷电电流理想化为三种类型的标准波形：大电流的ABCD连续波、多次回击的D波、以及多脉冲群形式的H波。
1.1 大电流ABCD连续波大电流的ABCD主要用来模拟对地正闪、对地负闪所产生的大电流，主要用来进行雷电大电流、高能量对被测物体造成的物理破坏效应，波形要求如图1 所示，其中：A分量代表负闪首次回击和正闪的峰值电流，定义波形参数为：峰值200 kA，作用积分2×106 A2s，波形起始点到峰值的时间为6.4 μs，波形起始点到下降为一半的时间为69 μs。
DO-160G 机载设备适航符合性验证试验之电磁兼容
DO-160G机载设备电磁兼容试验磁效应该项测试用于测量机载设备所产生的DC磁场发射的量值大小。
测量可以通过罗盘指针的偏转程度测定，或者使用一个有足够精度的高斯计测定。
设备的分类取决于产生一定偏转量值时的距离。
电源输入该项测试用于机载设备的电源输入端，测量电源总线上伴随产生的各种电源畸变和浪涌情况。
设备的分类基于组件的电源功率和定义的不同状态，如供电电源就有115Vac/400Hz，230Vac/400Hz，28Vdc，14Vdc，或者270Vdc多种类型。
电压尖峰该项测试是向机载设备的电源线注入脉宽10μs、上升时间小于2μs的瞬态尖峰信号。
适用于AC和DC电源的输入端，瞬态尖峰信号的幅度有两个对应的等级。
电源线音频传导敏感度该项测试是向机载设备的电源线注入正弦波干扰信号，适用于AC和DC的电源输入端。
干扰信号的严酷等级根据被测件的电源功率类型而不同。
感应信号敏感度该项测试不仅包括电源频率和瞬态信号引起的磁场感应，而且包括电场耦合。
适用于机载设备和互连线缆，测试等级取决于抗干扰操作的要求程度。
射频敏感度（传导和辐射）传导敏感度测试的频率范围是10kHz～400MHz，适用于互连线缆，采用大电流注入法（BCI），其严酷等级根据机载设备的安装位置和线缆布置方式，变化范围很宽。
辐射敏感度测试的频率范围是100MHz～18GHz，与传导敏感度测试类似，其严酷等级的变化范围也很宽。
对于辐射场强大于200V/m的测试，可称为高能量射频场（HIRF）测试，所要求的场强可以达到数千V/m。
射频能量发射传导发射测试要求采用夹钳式的电流探头进行测量，对于电源线，其测试的频率范围是150kHz～30MHz，对于互连线缆，其测试的频率范围是150kHz～100MHz。
辐射发射测试的频率范围是2MHz～6GHz，标准的发射曲线根据不同类型的通信应用进行了裁剪。
雷电感应瞬态敏感度该项测试模拟的是雷电感应的瞬态效应（也称雷电间接效应），根据机载设备在飞机上的安装位置，有不同的严酷等级要求，测试时采用各种不同的波形（阻尼正弦波和反双指数）、幅度，依次进行测试。
设备闪电间接效应试验指标研究
设备闪电间接效应试验指标研究作者：李钧李春芳来源：《科技创新导报》 2013年第15期李钧李春芳(上海飞机设计研究院上海 201210)摘?要：随着复合材料、全权限发动机控制技术、集成模块化航电等先进技术的大量应用，民用飞机对闪电间接效应防护的要求也越来越高。
闪电间接效应防护的关键是闪电防护需求的确定和闪电防护指标的制定。
该文从适航指标到需求确定，乃至闪电间接效应防护指标预估进行了研究，用于飞机设计初期在缺乏试验数据和分析条件下的闪电间接效应防护设计开展。
虽然此方法获得的结果不能完全与实际状态一致，但简单有效，仍不失一个好方法。
关键词：闪电间接效应试验电平防护指标中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)05(c)-0008-02民用飞机在飞行过程中遭遇闪电的事件时有报到。
据有关资料介绍，每架客机平均每年大约遭遇4～5次不同程度雷击现象。
根据作用机制和产生的后果，闪电效应可分为两类：闪电直接效应和闪电间接效应。
闪电间接效应是指当飞机遭到闪电后，外部闪电通过电磁耦合在设备接口上的产生的感应电流和电压，当其超过设备的敏感电平时就可能造成设备损坏或功能受扰，甚至于危及飞机的持续安全飞行和着陆。
闪电间接效应防护设计的基础之一是设备闪电防护指标的确定。
指标制定的准确与否决定了飞机设计后期更少的设计更改和更好的经济性。
1 设计需求闪电间接效应防护设计需求来自于适航条款和客户的需求。
需求的正确、完整与否是机载电子、电气设备防护指标准确确定的前提；不同安全性等级功能的系统/设备所对应防护设计要求不同，指标也不同。
基于适航要求，飞机闪电防护需求如下：a)飞机应被保护免受SAEARP 5412A[1]所述闪电环境而引起灾难性影响；b)机载关键、重要系统、设备应符合FAR25.1316[2]要求，免受闪电间接效应影响。
上述需求分解到系统/设备，分析FAR25.1316Amendment25-134[3]可知，OEM应通过合理的系统、线缆设计和安装确保关键（LevelA）系统中的关键功能在飞机遭遇闪电期间和之后不受到任何不利影响，重要/主要的功能可以受到不利影响，但应在闪电环境过后能够及时的自动恢复；重要/主要（LevelB/LevelC）系统的重要/主要功能可以受到不利影响，但应在闪电环境过后及时恢复；D、E级功能无适航要求。
关于DO160中雷电间接效应试验的探讨
标准与应用352021年第2期 安全与电磁兼容引言RTCA-DO160《民用机载电子设备环境条件和试验方法》[1]第22部分规定的雷电间接效应试验的瞬态电压/电流的波形及其电平，不能覆盖雷电实际电磁环境，下面就此展开分析，以期改善试验应力对实际环境的逼真度。
1 飞机雷电间接效应飞机雷电间接效应指对飞机外直击雷电瞬态的响应在机内产生的效应。
飞机被雷电击中附着后成为雷电通道一部分，流过的大雷电流及其伴随时变电磁场（主要是磁场）与平台界面作用，通过孔缝、电阻/透射耦合机制，穿过飞机外壳形成内部电磁环境，并产生间接效应——在内部导体（如非屏蔽导线、屏蔽芯线、屏蔽层、金属构件）上产生感应电压（高阻）或电流（低阻），它们相对机身结构参考地而言或呈现在与其构成的环 路中。
1.1 飞机电磁耦合机制（1）孔缝耦合实质为磁场耦合，机理是附着机身的直击雷电流或附近雷电通道里的雷电流（效果弱许多）的伴随磁场穿透机身孔缝后，有以下三种情况：（a）在导体回路中感应瞬态电流，因过程为电流→磁场→电流，故波形WF1与驱动源（直接雷电流分量A）相同；（b）在导体/电缆束/飞机结构上/间接感应瞬态电压，因过程为电流变化→变化磁场→电压（源电流时变），其波形WF2是驱动源（直接雷电流）的时间导数（E =d Φ/d t =L d I /d t ）；（c）穿透孔缝的电场/磁场，在导体上激励瞬态谐振电压/电流（正弦衰减），其波形为WF3，导体长度约为λ/2、λ/4或其整倍数时最强，谐振频率多在1~ 10 MHz，常另称为谐振耦合。
孔缝耦合实际适用于小孔缝/大开口/部分或无遮挡等所有场景。
电小导体上受迫响应电流WF1与激励雷电流分量A 同波形，受迫响应电压波形WF2是激励电流的时间导数；电大导体上的自由响应则是正弦衰减振荡电压/电流WF3，所谓谐振耦合。
（2）结构电阻耦合由直击雷电流或磁场感应电流在复材蒙皮/构件的摘要讨论了RTCA-DO160第22部分“雷电感应瞬变敏感度”中雷电间接效应试验应力未覆盖实际电磁环境的问题。
DO-160FG Section22雷电感应瞬态敏感度试验系统
ETS 160MB 技术参数：
波形 波形类型 T1
峰值误差 输出阻抗 测试能力
通用技术参数 使用电源
-0%﹢10% 1Ω 端子：—— 电缆束：1-5级
AC380V 3相10A
-0%﹢10% 5Ω 端子：1-5级 电缆束：1-5级
-0%﹢10% 1Ω 端子：1-5级 电缆束：1-5级
-0%﹢10% 1Ω 端子：—— 电缆束：1-5级
充电极性 电流采集 电压采集/120)
W5B(50/500)
波形类型 T1 T2 峰值输出
电流 6.4μs±20% 69μs±20% 1600A
电压 6.4μs±20% 69μs±20% 1600V
电流/电压 40μs±20% 120μs±20% 1600V/1600A
电流/电压 50μs±20% 500μs±20% 1600V/1600A
应用领域
> 通讯 > 电信 > 医疗 > 广播电视 > 铁路
> 信息技术 > 军用 > 航空 > 新能源电力 >
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技术参数
面向未来的现代化测试设备
测试系统输出波形如下：
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技术参数
面向未来的现代化测试设备
800V/800A
W5B(50/500) 电流/电压 50μs±20% 500μs±20% 1600V/1600A
DO160G机载设备环境试验
DO160G机载设备环境试验DO-160G机载设备环境试验RTCA/DO-160G本文件为机载设备定义了一系列的最低标准环境试验条件(类别)和相应的试验方法。
这些试验的目的是为确定机载设备在使用过程中会遇到的典型环境条件下性能特性提供试验室方法。
本文件中列出的标准环境试验条件和相应的试验方法可作为环境条件下的最低性能规范，这一规范能保证设备工作期间的性能方面有足够的可信度。
温度、高度试验本章定义了一些温度和高度的试验方法，根据机载设备安装到飞机上后的设计使用类别选择合适试验方法见 4.3 和表 4-1)。
注：温度/高度类别的选择取决于设备安装在飞机内或飞机上的位置、飞机的最高飞行高度，及该设备是否位于温度和/或压力控制区内。
设计者在评价由设备最终应用和使用确定的要求时,必须考虑上述条件。
温度变化试验本试验用于确定设备在高低工作温度极值之间温度变化过程中的性能特性。
飞行工作期间的适当类别由表4-1 规定。
A 类、B 类和 C 类设备，要求按 4.5.1、 4.5.2、4.5.3 和 4.5.4 节规定的方法进行的试验时，还需进行5.3.1 节规定的温度变化试验。
S1 和S2 类的设备，则要求该设备能够承受 5.3.2 或 5.3.3 节规定的温度冲击试验。
湿热试验本实验目的是确定机载设备承受自然的或诱发的潮湿大气的能力。
预期的主要不利影响是：a.腐蚀。
b.吸收潮气而引起设备性能的改变，例如：机械性能(金属)电性能(导体和绝缘体)化学性能(吸湿的元件)热性能(隔热体)注：湿热试验不应在温度/高度试验和振动试验前进行。
飞行冲击和坠撞安全试验飞行冲击试验是为了验证设备在经受飞机正常飞行期间遭遇冲击时能否继续在性能标准范围内工作。
在飞机滑行、着陆或飞行中遇到阵风时都可能出现这些冲击。
所有安装固定翼和旋翼飞机上的设备都要进行冲击试验。
冲击试验分为两种试验曲线：一种是标准试验脉冲持续时间为11ms，另一种是低频段脉冲持续时间为20ms。
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DO-160G雷电间接效应试验类别
根据设备的用途和安装对设备确定试验类别，试验类别由6个字符组成，如图1所示。
EUT的雷电感应瞬态敏感度试验波形和试验电平等级通常采用三组字母和数字组合进行标记。
图1试验类别标记
a)第1位为字母，表示插针注入试验，用字母A或B标记；
b)第2位为数字，表示插针注入试验电平等级，用数字1～5标记；
c)第3位为字母，表示线缆束单次回击和多重回击试验，单次回击波形组
用字母C、D、E、F标记，单次回击和多重回击波形组用字母G、H、J、
K标记；
d)第4位为数字，表示线缆束单次回击和多重回击试验电平等级，用数字
1～5标记；
e)第5位为字母，表示线缆束多重脉冲组试验，用字母L或M标记；
f)第6位为数字，表示线缆束多重脉冲组试验电平等级，用数字1～5标记。
插针注入试验波形可选项为A、B（波形3、4、5的组合），线缆束试验单次回击波形可选项从C~F（波形1~5构成的单次回击），线缆束试验多重回击波形可选项从G~K（波形1~5构成的多重回击），线缆束试验多重回击波形可选项为L、M（波形3和波形6构成的多重脉冲群）。
其中，A、C、E、G、J适用于全金属机身，主要感应瞬态源为孔缝而非结构电阻时，安装在机身或机身部件内部导线互连的设备，也适用于金属框架和复合材料蒙皮组成的机身以及主要表面用金属丝网或薄膜保护的碳纤维复合材料机身内部的设备；当机身的结构电阻也是重要感应瞬态源时（如碳纤维复合材料结构），波形组B、D、F、H、K适用于安装在机身或机身内部，用导线互连的设备。
线缆束试验波形组E、F、J、K适用于用含有屏蔽线的线缆束互连的设备。
线缆束试验波形组C、D、G、H适用于用含有非屏蔽线的线缆束互连的设备。