新标准IEC 61000-4-39解读和测试实现

JIGONG的微测 2019-02-15 15:18

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10V/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,这个标准已于2017年3月发布了,如图1所示。


图1:IEC 61000-4-39标准


IEC 61000-4-39这个标准,把测试分成三个频段,每个频段采用不同的测试方法,如图2所示。


图2:IEC61000-4-39测试分类


下面主要说说380MHz到6GHz这个应用范围广的频段的测试。IEC61000-4-39针对这个频段规定的测试等级如表1所示:

表1:380MHz到6GHz的测试等级


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,如图3和图4所示。


图3:TEM HORN天线的均匀场


图4:TEM HORN天线的均匀场分布


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,如图5所示。

图5:对被测物进行多次测量


图6所示是一款符合IEC61000-4-39标准的TEM HORN天线,它能覆盖的频率范围为380MHz到6GHz。一个天线,配合一些附件即可实现标准所规定的频段的测试,如表2所示。

图6:一款TEM HORN天线


表2:TEM HORN天线覆盖的频段范围


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, 已加入针对近距离电磁干扰测试的规定,如表3所示,可以理解为是与IEC61000-4-39标准的同类。



表3:针对近距离电磁干扰测试的规定


不管是针对IEC61000-4-39还是针对IEC 60601-1-2,亦或是针对ISO11452-9,我们都可以根据用户的需要构建相应的测试系统, 如图7所示。采用这套系统以及TEM HORN天线对被测物进行近距离电磁辐射抗扰度测试的实例如图8所示。


若对相关标准和测试感兴趣,欢迎联系!

图7:符合IEC61000-4-39的测试系统


图8:进行符合IEC61000-4-39的测试


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JIGONG的微测 毕业于哈尔滨工业大学,在电子设计和测量领域近30年,一直在学习,一直还没学透。在这里,不玩儿所谓的“高大上”,玩儿玩儿“接地气”,通过原创“微测”,与大家共同探讨,交流,分享有关当代电子类产品的测量技术,方法和知识
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