EMC实验室建设所需设备种类及其性能要求.docx

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此报告之依据为两方面（或称两大组）标准，即：

（1）与CISPR16系列标准对应的5项基础国标：

《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》

《GB6113.102-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰》

《GB6113.103-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率》

《GB6113.104-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰》

《GB6113.105-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备30MHz~1000MHz天线校准用试验场地》。

（2）IEC测试产品常用的16项标准，见表1。

表1　常用的16项EMC测试标准对应的国标

IEC标准

对应的国标

中文名称

CISPR11

GB4824

工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性　限值和测量方法

CISPR14

GB4343.1

电磁兼容　家用电器、电动工具和类似器具的要求

CISPR15

GB17743

电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

CISPR22

GB9254

信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

IEC61000-3-2

GB17625.1

电磁兼容第3部分：

限值第2章：

谐波电流发射限值（设备每相输入电流A）

IEC61000-3-3

GB17625.2

电磁兼容限值对每相额定电流A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制

IEC61000-4-2

GB17626.2

电磁兼容试验和测量技术　静电放电抗扰度试验

IEC61000-4-4

GB17626.4

电磁兼容试验和测量技术　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

IEC61000-4-5

GB17626.5

电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

IEC61000-4-12

GB17626.12

电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

IEC61000-4-6

GB17626.6

电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

IEC61000-4-3

GB17626.3

电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

IEC61000-4-9

GB17626.9

电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

IEC61000-4-10

GB17626.10

电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

IEC61000-4-8

GB17626.8

电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

IEC61000-4-11

GB17626.11

电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

对于上述两组共21项标准，下面逐一针对各项标准中涉及“测试设备”的部分进行摘录和整理。

目　　录

1．《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》 11

1.1准峰值测量接收机，频率范围9kHz~1000MHz 11

1.1.1输入阻抗 11

1.1.2基本特性 11

1.1.3正弦波电压准确度 12

1.1.4脉冲响应 12

1.1.5选择性 13

1.1.6互调效应的限制 13

1.1.7测量接收机机内噪声和机内乱真信号的限值 14

1.1.8屏蔽效能 14

1.1.9用于连接断续骚扰分析仪的输出装置 14

1.2峰值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz 14

1.2.1输入阻抗 15

1.2.2基本特性 15

1.2.3正弦波电压的准确度 16

1.2.4脉冲响应 16

1.2.5选择性 16

1.2.6互调效应、接收机噪声和屏蔽 16

1.3平均值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz 17

1.3.1输入阻抗 17

1.3.2基本特性 17

1.3.3正弦波电压准确度 17

1.3.4脉冲响应 17

1.3.5选择性 18

1.3.6互调效应、接收机噪声和屏蔽 19

1.4均方根值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz 19

1.5幅度概率分布测量接收机，频率范围1GHz~18GHz 19

1.6骚扰分析仪 19

1.6.1基本特性 20

1.6.2喀呖声分析仪性能检查的确认测试方法 20

2.《GB6113.102-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰》 21

2.1人工电源网络 21

2.1.1人工电源网络阻抗 21

2.1.2V型人工电源网络（适用于9kHz~150kHz） 21

2.1.3V型人工电源网络（适用于0.15MHz~30MHz） 21

2.1.4V型人工电源网络（适用于150kHz~100MHz） 21

2.1.5150V型人工电源网络（适用于150kHz~30MHz） 21

2.1.6150型人工电源网络（适用于150kHz~30MHz频率范围） 22

2.1.7隔离 24

2.1.8电流负载能力和串联电压降 25

2.1.9加以改进的参考地连接 25

2.1.10V型人工电源网络分压系数的校准 26

2.2电流探头 26

2.2.1　构造 26

2.2.2特性 26

2.3电压探头 27

2.3.1　高阻抗电压探头 27

2.3.2　容性电压探头 27

2.4用于传导电流抗扰度测量的耦合单元 29

2.4.1特性 29

2.5用于信号线测量的耦合单元 30

2.5.1不对称人工网络的要求（AAN或Y型网络） 30

2.5.2对同轴和其他屏蔽电缆的人工网络的要求 31

2.6模拟手和串联RC元件 32

2.6.1引言 32

2.6.2模拟手和RC元件的结构 32

2.6.3模拟手的使用 34

3.《GB6113.103-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备骚扰功率》 35

3.1概述 35

3.2吸收钳 36

3.2.1吸收钳的描述 36

3.2.2吸收钳因子和吸收钳测试用试验场地的场地衰减 36

3.2.3吸收钳的去耦功率 38

3.2.4吸收钳的要求 38

3.3吸收钳的校准方法及其相互关系 39

3.4辅助吸收装置 42

3.5吸收钳测试用试验场地 42

3.5.1吸收钳测试用试验场地的描述 42

3.5.2吸收钳测试用试验场地的性能 43

3.5.3吸收钳测试用试验场地的要求 43

3.5.4吸收钳测试用试验场地ACTS的确认方法 44

3.6吸收钳仪器/测试系统的质量保证程序 44

3.6.1概述 44

3.6.2ACTS质量保证核查 44

3.6.3吸收钳的质量保证核查 44

3.6.4合格/不合格质量保证准则 44

4.《GB6113.104-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰》 45

4.1无线电辐射骚扰测量用天线 45

4.1.1场强测量的准确度 45

4.1.2频率范围9kHz~150kHz 45

4.1.3频率范围150kHz~30MHz 46

4.1.4频率范围30MHz~300MHz 46

4.1.5频率范围300MHz~1000MHz 48

4.1.6频率范围1GHz~18GHz 49

4.1.7　特殊的天线配置 50

4.2用于无线电骚扰场强测量的试验场地,30MHz~1000MHz 50

4.2.1　开阔试验场地 50

4.2.2　气候保护罩 50

4.2.3　无障碍区 50

4.2.4　试验场地周围的射频环境 52

4.2.5　接地平板 52

4.2.6　开阔试验场地的确认程序 52

4.2.7带有接地平板的试验场地的适用性 56

4.2.8　无接地平板的试验场地的适用性 59

4.2.9　试验桌和天线塔影响的评估 66

4.3　用于总辐射功率测量的混响室 68

4.3.1腔体 68

4.4　用于辐射骚扰抗扰度测量的TEM小室 70

4.5　用于无线电骚扰场强测量的试验场地,1GHz~18GHz 70

4.5.1参考试验场地 70

4.5.2验场地的确认 70

4.5.3可替换的试验场地 70

5.《GB6113.105-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备30MHz~1000MHz天线校准用试验场地》 71

5.1概述 71

5.2天线校准用试验场地（CALTS）规范 71

5.2.1概述 71

5.2.2CALTS规范 71

5.3试验天线规范 72

5.3.1概述 72

5.3.2规范性要求 72

6.《GB4824-2004工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性　限值和测量方法》 74

6.1测量仪器 74

6.2人工电源网络 74

6.3电压探头 74

6.4天线 74

6.5模拟手 75

7.《GB4343.1-2003电磁兼容　家用电器、电动工具和类似器具的要求》 76

7.1端子骚扰电压（148.5kHz~30MHz）的测量装置 76

7.1.1测量接收机 76

7.1.2人工电源网络 76

7.1.3电压探头 76

7.1.4模拟手 76

7.1.5断续骚扰分析仪 76

7.2骚扰功率（30MHz~300MHz）的测量装置 77

7.2.1测量接收机 77

7.2.2吸收钳 77

8.《GB17743-2007电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》 77

8.1插入损耗测量的测量设备 77

8.1.1射频发生器 77

8.1.2平衡-不平衡转换器 77

8.1.3测量接收机和网络 77

8.1.4模拟灯 77

8.2骚扰电压测量的测量设备 77

8.2.1关于电源端子电压测量 77

8.2.2关于负载端子电压测量 78

8.2.3关于控制端子电压测量 78

8.2.4用平均值检波器测量 78

8.3辐射电磁骚扰测量的测量设备 78

8.3.1针对9kHz~30MHz频率范围的测量设备 78

8.3.2针对30MHz~300MHz频率范围的测量设备 78

9.《GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》 78

9.1电源端子和电信端口的传导骚扰测量设备 78

9.1.1测量检波器 78

9.1.2测量接收机 78

9.1.3人工电源网络（AMN） 79

9.1.4参考接地平板 79

9.1.5用于电信端口骚扰测量的设备――阻抗稳定网络（ISN） 79

9.2辐射骚扰测量设备 80

9.2.1测量检波器 80

9.2.21GHz以下的测量接收机 80

9.2.31GHz以下的天线 81

10.《GB17625.1-2003电磁兼容第3部分：

限值第2章：

谐波电流发射限值（设备每相输入电流）》 81

11.《GB17625.2-2007电磁兼容限值对每相额定电流且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制》 81

12.《GB17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术　静电放电抗扰度试验》 81

12.1静电放电发生器的特性 83

12.2静电放电发生器特性的校验 83

13.《GB17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》 85

13.1脉冲群发生器 85

13.1.1快速瞬变脉冲群发生器性能特性 85

13.1.2快速瞬变脉冲群发生器特性的校验 87

13.2交流/直流电源端口的耦合/去耦网络 88

13.2.1耦合/去耦网络特性参数 88

13.2.2耦合/去耦网络特性参数校验 89

13.3容性耦合夹 89

14.《GB17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》 90

14.1　1.2/50组合波发生器 90

14.1.1　发生器的特性与性能 92

14.1.2　发生器的校准 93

14.2　10/700组合波发生器 94

14.2.1发生器的特性与性能 94

14.2.2发生器的校准 95

14.3耦合/去耦网络 95

14.3.1用于交/直流电源线的耦合/去耦网络 96

14.3.2适用于互连线的耦合/去耦网络 98

14.3.3适用于对称线的避雷器耦合/去耦网络 100

14.3.4适用于高速通信线路的耦合/去耦网络 101

15.《GB17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验》 101

15.1试验信号发生器 101

15.1.1振铃波发生器的参数及特性 101

15.1.2阻尼振荡波发生器特性及参数 103

15.1.3试验信号发生器特性的校验 104

15.2耦合/去耦网络 104

15.2.1用于交/直流电源端口的耦合/去耦网络 104

15.2.2用于信号及控制端口的耦合/去耦网络 105

16.《GB17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度》 105

16.1试验信号发生器 105

16.2耦合和去耦装置 106

16.2.1耦合和去耦网络（CDNs） 106

16.2.2钳注入装置 108

16.2.3直接注入装置 109

16.2.4去耦网络 110

16.3耦合和去耦装置的受试设备端口上共模阻抗的验证 110

16.3.1150至50适配器的插入损耗 110

16.4试验信号发生器的设置 112

16.4.1耦合装置的受试设备端口上输出电平的设置 113

17.《GB17626.3-2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验》 113

17.1试验设施的描述 114

17.2发射天线 114

17.2.1双锥天线（20MHz~300MHz） 114

17.2.2对数周期天线（80MHz~1000MHz） 114

17.2.3圆极化天线 115

17.2.4角锥喇叭天线和双脊波导天线 115

18.《GB17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验》 115

18.1试验发生器 115

18.1.1试验发生器的特性 116

18.1.2试验发生器特性的校验 117

18.2感应线圈 118

18.2.1感应线圈的特性 118

18.2.2感应线圈的校准、线圈因数 119

18.3试验仪器和辅助仪器 119

18.3.1试验仪器 119

18.3.2辅助仪器 119

19.《GB17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验》 119

19.1试验发生器 120

19.1.1试验发生器的特性 120

19.1.2试验发生器特性的校验 121

19.2感应线圈 121

19.2.1感应线圈的特性 121

19.2.2感应线圈的校准、线圈因数 121

20.《GB17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验》 121

20.1试验发生器 121

20.1.1试验发生器的特性 121

20.1.2试验发生器特性的校验 121

20.2感应线圈 122

20.3试验仪器和辅助仪器 122

21.《GB17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》 122

21.1试验发生器 122

21.1.1发生器的性能和特性 122

21.1.2电压暂降、短时中断的发生器性能验证 123

21.2电源 124

1．《GB6113.101-2008无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备》

　　GB/T6113.101规定了9kHz~18GHz频率范围用于测量无线电骚扰电压、骚扰电流和骚扰场强的测量设备的性能和技术规范。

此外，对用于断续骚扰测量的专用设备也提出了要求。

这些要求适用于无线电骚扰的宽带测量和窄带测量。

对测量接收机提出的所有要求应在CISPR指示范围内所有的频率和无线电骚扰电压、电流、功率或场强的所有电平上得到满足。

　　所涉及的测量接收机的类型包括：

a）准峰值测量接收机；

b）峰值测量接收机；

c）平均值测量接收机；

d）均方根值（r.m.s.）测量接收机。

1.1准峰值测量接收机，频率范围9kHz~1000MHz

测量接收机的规范由其工作频率范围来决定。

测量接收机分别覆盖9kHz~150kHz（A频段），150kHz~30MHz（B频段），30MHz~300MHz（C频段）和300MHz~1000MHz（D频段）4个频段。

1.1.1输入阻抗

测量接收机的输入电路应采用非平衡式。

其输入阻抗的额定值为50Ω，且当射频衰减为0dB时，其电压驻波比（VSWR）不得超过2.0；当射频衰减等于或大于10dB时，VSWR不得超过1.2。

在9kHz~30MHz频率范围内的对称输入阻抗：

当进行对称测量并采用平衡输入变换器时，应优先选用600Ω的输入阻抗。

该输入阻抗可由相关的对称型的人工电源网络提供（必须与测量接收机匹配），也可以由测量接收机提供。

1.1.2基本特性

表2　准峰值测量接收机的基本特性

1.1.3正弦波电压准确度

当施加50Ω源阻抗的正弦波信号时，正弦波电压的测量准确度应优于±2dB。

1.1.4脉冲响应

幅度关系（绝对校准）：

测量接收机在所有频率上对试验脉冲的响应应与相应的调谐频率上对未调制的电动势均方根值为2mV（66dB）的正弦波信号的响应相等，允差不得超过±1.5dB，此脉冲在50Ω的源阻抗上具有a）（微伏秒）电动势的脉冲面积、在至少小于b）MHz的频率上有均匀的频谱和c）Hz的重复频率。

脉冲发生器和正弦波信号发生器的源阻抗均为50欧。

试验脉冲的特性见表3。

　　随重复频率的变化（相对校准）：

测量接收机对重复频率的响应应做到：

当测量接收机的指示保持不变时，幅度与重复频率之间的关系如图1a）、图1b）或图1c）（见标准GB6113.101-2008）所示。

表3　准峰值测量接收机试验脉冲的特性

测量接收机的响应曲线介于表4和相应的图中所规定的限值内。

表4　准峰值测量接收机脉冲响应

1.1.5选择性

总选择性（通带）：

测量接收机的总选择性曲线应介于图2a）、图2b）或图2c）（见标准GB6113.101-2008）所示的限值之间。

它是由测量接收机产生相同指示时输入的正弦波电压幅度随频率变化的曲线来描述的。

中频抑制比：

当测量接收机的指示保持不变时，输入的中频正弦波电压与调谐频率的正弦波电压之比不得小于40dB。

在采用多个中频的情况下，每个中频都应满足此要求。

其他乱真响应：

当测量接收机的指示保持不变时，除了上述两段文字中规定的频率外，其他频率的正弦波输入电压与调谐频率的正弦波电压之比不得小于40dB。

1.1.6互调效应的限制

当进行下述试验时，测量接收机的响应不应受互调效应的影响。

试验按图2所示布置。

脉冲发生器所产生的脉冲频谱在低于和等于表5频率3）时应基本上是均匀的。

而在表5频率4）应至少降低10dB，在试验频率点，带阻滤波器至少应衰减40dB，相对于滤波器最大衰减的6dB带宽应介于表5所列频率1）和频率2）之间。

图2　互调效应的测试布置图

表5　准峰值测量接收机互调测试的带宽特性

将正弦波信号发生器直接与测量接收机相连接，调整正弦波发生器得到一方便的读数。

用脉冲信号发生器替代正弦波发生器，并调整到相同的电平。

该脉冲重复频率在A频段为100Hz，在其他频段为1000Hz。

按上述方法用脉冲信号发生器替代正弦波信号发生器时，该滤波器引入的衰减不得低于36dB。

1.1.7测量接收机机内噪声和机内乱真信号的限值

随机噪声：

测量接收机的背景噪声所引入的误差不得超过1dB。

连续波：

当采用多个中频时，测量接收机对于任意输入信号，由于乱真响应（如标准中4.5.4条注中所述）存在所引入的测量误差不得超过1dB。

对于含有中频衰减器的测量接收机，应按标准中4.7.1条所描述的那样进行试验。

如果符合要求，则认为已满足要求，否则，应在最后一个混频级后引入中频衰减器。

1.1.8屏蔽效能

屏蔽效能是对测量接收机在电磁环境中性能不降低的前提下工作能力的量度，这一要求适用于所有的工作在制造商所规定的CISPR指示范围（见标准中3.9节）内的测量接收机。

测量接收机的屏蔽应做到：

在3V/m（未调制）的电磁环境中，在9kHz~1000MHz频率范围内任一频率点上，制造商所规定的CISPR指示范围的最大值和最小值所产生的误差不得大于1dB。

如果不能满足这一要求，制造商需要声明其误差大于1dB的频率点和场强。

测试按下述方法进行：

将信号发生器放置于屏蔽室外，将输入信号用一根屏蔽良好的（半刚性）2m长电缆通过屏蔽壁的馈通接头加到屏蔽室内的接收机上，输入信号的电平应分别处于制造商所规定的CISPR指示范围内的最大值和最小值。

测量接收机所有其他同轴终端应端接特性阻抗。

试验时，应按测量接收机正常使用时最简单的布置（不包括诸如耳机等选件），且接上必不可少的引线（如电源线和输入电缆）。

引线长度及其布置应与典型使用情况相一致。

测量接收机附近的环境场强应用场强监测仪来测量。

测量接收机在有3V/m电磁场和去除该强度的电磁场这两种情况下，其指示变化不得超过1dB。

测量接收机射频发射的限值（传导发射）：

测量接收机的所有外部连接插头（不仅是电源插头）的无线电骚扰电压都要满足GB4824-2004中第5.1条有关B级设备的限值要求。

然而这一要求并不包括屏蔽导线与屏蔽设备之间的内部连接器。

当测量接收机的输入端端接特性阻抗的时候，本地晶振的注入功率不应超过34dB（pW），其相当于50欧阻抗上的50电压。

测量接收机射频发射的限值（辐射发射）：

测量接收机发射的无线电骚扰场强需要满足GB4824-2004中第5.2条有关B级设备的限值要求，频率范围是9kHz~1000MHz。

此限值也同样适用于GB4824-2004表1所列的频段（工科医所用的频率）。

频率范围1GHz~18GHz的限值是45dB（pW）。

在进行辐射发射和传导发射之前，要保证背景噪声不会影响测量结果（如计算机控制设备等）。

1.1.9用于连接断续骚扰分析仪的输出装置

当测量骚扰时，测量接收机在所有频段都必须有两个输出端，其中一个是中频输出，另一个是准峰值检波器的输出。

这两个输出端的负载都不应影响指示器。

1.2峰值测量接收机，频率范围9kHz~18GHz

本章对采用峰值检波的测量接收机的要求做了规定，这种接收机适用于脉冲或脉冲调制骚扰测量。

对于符合本章要求的频谱分析仪，可用于符合性测量。

1.2.1输入阻抗

测量接收机的输入电路应采用非平衡式。

测量接收机在CISPR指示范围内设置，输入阻抗的额定值为50欧，其电压驻波比（VSWR）不超过表6规定的值。

9kHz~30MHz频率范围的对称输入阻抗：

进行对称（不接地的）测量时，应采用平衡输入变换器（9kHz~150kHz频率范围的优选输入阻抗是600欧）。

对称输入阻抗可以由与测量接收机相连/耦合的对称人工电源网络提供，也可以作为选件由测量接收机提供。

1.2.2基本特性

　　带宽：

对于所有类型的宽带骚扰，在给出骚扰电平时，应标明测量带宽的实际值，且所用带宽要符合表7的要求。

表6　接收机输入阻抗的驻波比要求

表7　峰值测