PCB抗擾性準測量标準

    該測試的目的主要是驗證對因物體(tǐ)或人(rén)或裝置的接近或接觸而産生(shēng)的靜電(diàn)釋放(ESD)的抵抗能力。物體(tǐ)或人(rén)的內(nèi)部能累積達到高(gāo)于15kv電(diàn)壓的靜電(diàn)電(diàn)荷。經驗表明(míng)許多(duō)不明(míng)原因的故障和(hé)損害很(hěn)可(kě)能是ESD引起的。 

 

    通(tōng)過從ESD模拟器(qì)放電(diàn)到EUT的表面和(hé)EUT附近，測試儀器(qì)(EUT)來(lái)獲取ESD的活動。放電(diàn)的嚴重水(shuǐ)平在由制(zhì)造商準備的産品标準和(hé)EMC測試計(jì)劃中明(míng)确定義。EUT在它所有(yǒu)的操作(zuò)模态中檢查功能故障或幹擾。通(tōng)過/失敗的标準必須在EMC測試計(jì)劃中被定義同時(shí)由産品的制(zhì)造商決定。 

 

    PCB抗瞬态導電(diàn)性 

 

    該測試的目的主要是驗證EUT對可(kě)能由感性負載或者接觸器(qì)産生(shēng)的快速上(shàng)升時(shí)間(jiān)的瞬态短(duǎn)持續時(shí)間(jiān)沖擊的抵抗能力。這種測試脈沖的快速上(shàng)升時(shí)間(jiān)和(hé)重複的本質導緻了這些(xiē)尖峰信号容易穿透EUT的電(diàn)路并可(kě)能幹擾EUT的操作(zuò)。瞬态直接作(zuò)用于總電(diàn)源和(hé)信号線的電(diàn)容率。 

 

    在其他的PCB抗擾性測試中，應當使用一般操作(zuò)的配置，按照通(tōng)過/失敗的标準對EUT進行(xíng)監視(shì)。 

 

    PCB抗電(diàn)磁場(chǎng)輻射性 

 

    該測試的目的主要是驗證産品對收音(yīn)機，無線電(diàn)收發機，移動GSM/AMPS的電(diàn)話(huà)，和(hé)各種不同的來(lái)自工業電(diàn)磁源産生(shēng)的電(diàn)磁場(chǎng)的PCB抗幹擾能力。假如系統沒有(yǒu)屏蔽，電(diàn)磁場(chǎng)輻射能夠耦合在接口電(diàn)纜上(shàng)并通(tōng)過該傳導路徑進入電(diàn)路；或者它能直接耦合道(dào)印制(zhì)電(diàn)路的接線處。 

 

    當射頻電(diàn)磁場(chǎng)的幅度足夠大(dà)的話(huà)，感應電(diàn)壓和(hé)解調載波能影(yǐng)響裝置的正常操作(zuò)。 

 

    PCB抗幅射性測試的運行(xíng) 

 

    這個(gè)測試的運行(xíng)通(tōng)常是最長的和(hé)最困難的，需要非常昂貴的儀器(qì)和(hé)相當的經驗。相較其他的PCB抗擾性測試，必須将由制(zhì)造商定義的成功/失敗标準和(hé)書(shū)面的測試計(jì)劃送到測試室。在把EUT送入輻射場(chǎng)時(shí)，EUT必須設置在正常的操作(zuò)和(hé)最敏感的模态中。 

 

    當EUT暴露在頻率超過要求的80MHz到1GHz頻率範圍的分級幹擾場(chǎng)內(nèi)時(shí)，測試房(fáng)間(jiān)內(nèi)必須建立正常操作(zuò)。某些(xiē)PCB抗幹擾标準從27MHz開(kāi)始。 

 

    嚴重等級 

 

    該标準通(tōng)常對PCB抗擾性水(shuǐ)平有(yǒu)1V/m，3V/m或10V/m的要求。然而設備的規格也許在特定的“問題(幹涉)頻率”上(shàng)有(yǒu)它們自己的要求。産品的PCB抗輻射電(diàn)平如何才适當是制(zhì)造商的興趣所在。 

 

    統一現場(chǎng)要求 

 

    新的PCB抗擾性标準EN50082-1:1997引用了IEC/EN61000-4-3。IEC/EN61000-4-3要求在測試樣本的基礎上(shàng)建立一個(gè)統一的測試環境。該測試環境是在一個(gè)由鐵(tiě)氧體(tǐ)吸收器(qì)構成的瓦排列的無回聲房(fáng)間(jiān)內(nèi)實現的，鐵(tiě)氧體(tǐ)瓦用于阻礙反射和(hé)共振以便能夠在室內(nèi)建立一個(gè)統一的測試現場(chǎng)。這克服了在傳統的無襯裏房(fáng)間(jiān)那(nà)由于反射和(hé)場(chǎng)梯度引起的突然和(hé)經常性的不可(kě)重複的測試錯誤。(半無回聲房(fáng)間(jiān)也是一個(gè)對要求精确的室內(nèi)非正常環境的輻射散發進行(xíng)測量的理(lǐ)想環境)。 

 

    半無回聲房(fáng)間(jiān)的建造在半無回聲的房(fáng)間(jiān)的牆壁和(hé)天花(huā)闆上(shàng)應當安排RF吸收器(qì)。力學和(hé)RF的設計(jì)規格應當适應排列在房(fáng)間(jiān)屋頂的重的鐵(tiě)氧體(tǐ)磚。鐵(tiě)氧體(tǐ)磚處在電(diàn)介質材料上(shàng)并附着于房(fáng)間(jiān)的頂面。在沒有(yǒu)襯裏的房(fáng)間(jiān)內(nèi)，金屬表面的反射将導緻共振和(hé)駐波，駐波會(huì)在測試空(kōng)間(jiān)的強度上(shàng)産生(shēng)波峰和(hé)波谷。在通(tōng)常的無襯裏房(fáng)間(jiān)內(nèi)場(chǎng)梯度可(kě)達20到40dB，而且這将導緻測試樣品看來(lái)在非常低(dī)的場(chǎng)中的突然失效。房(fáng)間(jiān)的共振造成很(hěn)低(dī)的測試重複性和(hé)高(gāo)幾率的“過測試”。(這也許會(huì)造成産品的過設計(jì))新的現場(chǎng)同種要求的PCB抗幹擾标準IEC1000-4-3彌補了這些(xiē)嚴重的缺陷。 

 

    生(shēng)成測試現場(chǎng)的硬件和(hé)軟件要求 

 

    高(gāo)功率的寬帶RF放大(dà)器(qì)被用于驅動頻率範圍超過26MHz到2GHz的寬帶發射天線，這個(gè)天線距離被測試的設備3米遠。在軟件的控制(zhì)下全自動地測試和(hé)标定都達到最好運行(xíng)，為(wèi)測試和(hé)對所有(yǒu)關鍵參數(shù)，比如掃描速率，頻率暫停時(shí)間(jiān)，調制(zhì)和(hé)場(chǎng)強等的全控制(zhì)提供了更大(dà)的靈活性。軟件鈎子允許對監視(shì)和(hé)對EUT的功能性的刺激的同步。在實際測試中需要交互功能，以實現EMC測試軟件和(hé)EUT參數(shù)的實時(shí)更改。這種用戶存取特性允許快速記錄所有(yǒu)的數(shù)據，以便有(yǒu)效的評估和(hé)分EUT的EMC性能。 

 

    金字塔吸收器(qì)傳統的金字塔(圓錐)吸收器(qì)是有(yǒu)效的，然而金字塔尺寸的巨大(dà)使得(de)它無法用于測試房(fáng)間(jiān)內(nèi)小(xiǎo)的可(kě)用空(kōng)間(jiān)。對80MHz的較低(dī)頻率，金字塔吸收器(qì)的長度應該委100cm，而若要操作(zuò)更低(dī)的26MHz頻率，金字塔吸收器(qì)的長度應該超過2m。金字塔吸收器(qì)同樣有(yǒu)缺點，它們易碎，容易因為(wèi)碰撞而被破壞，而且易燃。在房(fáng)間(jiān)的地面上(shàng)使用這些(xiē)吸收器(qì)也是不實際的。因為(wèi)金字塔吸收器(qì)的發熱，大(dà)于200V/m的場(chǎng)強持續超過一段時(shí)間(jiān)後将造成火(huǒ)災的高(gāo)風險。 

 

    鐵(tiě)氧體(tǐ)瓦吸收器(qì) 

 

    鐵(tiě)氧體(tǐ)瓦是空(kōng)間(jiān)有(yǒu)效的，然而它們在房(fáng)間(jiān)的屋頂，牆壁和(hé)門(mén)上(shàng)增加了明(míng)顯的重量，因此房(fáng)間(jiān)的力學結構變得(de)非常重要。它們在低(dī)頻率時(shí)能有(yǒu)效的工作(zuò)，但(dàn)是當頻率高(gāo)于1GHz時(shí)，它們的工作(zuò)變的相對低(dī)效。鐵(tiě)氧體(tǐ)瓦非常密實(100mm×100mm×6mm厚)并能夠承受超過1000V/m的場(chǎng)強而沒有(yǒu)火(huǒ)災的危險。 

 

    PCB抗輻射性測試中的困難 

 

    由于用來(lái)操作(zuò)EUT的輔助設備提供刺激信号以監視(shì)它自身的表現，使得(de)它自身必須是對該敏感場(chǎng)是PCB抗幹擾的，這是運行(xíng)輻射敏感性測試的固有(yǒu)困難。這經常會(huì)帶來(lái)許多(duō)困難，特别是在輔助設備比較複雜，需要很(hěn)多(duō)經過穿孔而貫穿已經屏蔽好的測試房(fáng)間(jiān)的連接到EUT的線纜和(hé)接口。所有(yǒu)穿越測試房(fáng)間(jiān)的線纜都必須予以屏蔽，而且/或者濾除以使測試場(chǎng)對它們是屏蔽的，這樣可(kě)以避免降低(dī)測試房(fáng)間(jiān)的屏蔽性能。對測試房(fáng)間(jiān)屏蔽性能的折衷将造成測試場(chǎng)無意洩漏到周圍環境中，這有(yǒu)可(kě)能對使用頻譜者造成幹擾。使用數(shù)據或者信号線的RF濾波器(qì)并不總是可(kě)行(xíng)的，比如在數(shù)據非常多(duō)或者使用了高(gāo)速的數(shù)據鏈路的時(shí)候。 

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