4.5 由射頻場感應所引起的傳導干擾抗擾度試驗

由射頻場感應所引起的傳導干擾抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.6（等同于國際標準IEC61000—4—6），迄今國內在1998年和2008年已出版過兩個版本，分別對應于國際標準IEC61000—4—6的1996年和2006年兩個版本。這兩個版本的出入并不大，特別是與電源線有關的測量配置與試驗方法幾乎沒有變化，所以本節就不再對新標準的內容給予說明了。

4.5.1 由射頻場感應引起的傳導干擾的由來

射頻場感應所引起的傳導干擾與射頻場輻射電磁干擾恰成一對，相互補充，形成150kHz～1000MHz全頻段抗擾度試驗。其中150kHz～80MHz為傳導抗擾度試驗；80～1000MHz為輻射抗擾度試驗。

標準之所以這樣考慮，是因為被試設備本身都有相對較小的幾何尺寸，所以射頻信號要形成對設備本身的干擾，只有頻率相對較高的信號才能實現，因為只有頻率較高的信號，它的波長才能和設備的幾何尺寸相當（相當的數量級），這時設備的外殼就起到了被動天線的作用，外界頻率較高的射頻信號就通道設備表面侵入設備，對設備形成干擾。

但是對于頻率比較低的射頻信號，由于波長較長，被試設備表面所起的天線作用已經很差，不太容易經由設備表面侵入設備，相形之下，設備引線（包括電源線及其架空線的延伸、通信線和接口電纜線等）的長度則可能達到干擾波的幾個波長（或更長）。這樣，設備引線就變成被動天線，接受射頻場的感應，變為傳導干擾侵入設備內部，最終以射頻電壓和電流形成的近場電磁場影響設備的工作。

在標準里把頻率分界點定在80MHz，在80～1000MHz做輻射抗擾度試驗，而在150kHz～80MHz做傳導抗擾度試驗。

4.5.2 由射頻場感應所引起傳導干擾抗擾度試驗的試驗要求和試驗等級

1.試驗的頻率范圍

雖然標準規定的傳導干擾抗擾度試驗的頻率范圍是150kHz～80MHz，但實際試驗頻率范圍可按情況分析后確定，主要是考慮設備（包括連接電纜在內）從干擾電磁場中拾取的射頻能量。當試品尺寸較小時，試驗頻率最大可擴展到230MHz。頻率更高時，則受到試品尺寸、連接電纜及耦合/去耦網絡性能的制約。具體規定由產品標準定。

標準以包括電纜和設備尺寸的總長L2作為起始頻率波長的1/10。例如，當L2=30m，則起始頻率的波長λ為300m，相應的起始頻率為

f=c/λ=（300000000m/s）/300m=1MHz

至于試驗的終止頻率，標準認為與試品的尺寸L1有關，可以用L1=λ/2來表示終止頻率與L1的關系。例如，當L1=1m時，則終止頻率的波長λ為2m，相應的終止頻率為

f=c/λ=（300000000m/s）/2m=150MHz

標準不管L1的尺寸有多大，試驗的終止頻率的下限一律定為80MHz。

此外，標準指出，對采用電池供電的小設備（尺寸小于0.4m），當它與地或其他設備無連接，并且不在充電過程中使用時，則不需要做射頻傳導抗擾度試驗。但如果設備在電池充電期間也要使用，仍要做此試驗。

2.試驗要求

為提高試驗難度，試驗中要用到1kHz的正弦波進行幅度調制，調制深度為80%。

3.試驗等級

試驗等級分為1、2、3和X級的共模試驗，試驗電壓分別為1V、3V、10V和待定。

試驗等級的分類情況與GB/T17626.3標準相同，分別是：

1級為低輻射環境，如離電臺、電視臺1km以上，附近只有小功率移動電話在使用。

2級為中等輻射環境，如在不少于1m距離處使用小功率移動電話，為典型的商業環境。

3級為較嚴酷的輻射環境，如在1m以內使用移動電話，或附近有大功率發射機或工、科、醫射頻設備在工作，為典型的工業環境。

X級為待定級，可由制造商和用戶協商；或在產品的技術條件中加以規定。

4.5.3 由射頻場感應所引起傳導干擾抗擾度試驗所必需的試驗設備

1.試驗儀器

由射頻場感應所引起傳導干擾抗擾度試驗所必需的試驗發生器組成情況參如圖4.30所示。

圖4.30中各項說明如下。

（1）射頻信號發生器G1：其能覆蓋所規定的頻段，用1kHz正弦波調幅，調制度為80%。它應有手動控制能力（如頻率、幅度和調制度），或在射頻合成器的情況下，將頻率-步長和駐留時間編程。

（2）衰減器T1（典型0～40dB）：為控制騷擾測量信號源的輸出電平，應有合適頻率特性，T1可包含在射頻信號發生器中或可選擇。

（3）射頻開關S1：當測量受試設備的抗擾度時，可以接通和斷開騷擾測量信號的射頻開關。S1可以包含在射頻信號發生器中，或可以選擇。

（4）寬帶功率放大器PA：當射頻信號發生器的輸出功率不足時，需要加功率放大器。

（5）低通濾波器LPF和/或高通濾波器HPF：為避免干擾某些類型的受試設備，如（次）諧波可能對射頻接收機產生干擾。需要時，應將它們插在寬帶功率放大器PA和衰減器T2之間。

（6）衰減器T2：具有足夠額定功率的衰減器（固定≥6dB，Z0=50Ω）。提供衰減是為了減小從功率放大器到網絡的失配。

注：T2可包含在耦合和去耦網絡中，如果寬帶功率放大器的輸出阻抗在任何條件下可保持在規范內，可省略它。

上述儀器如果配上電子毫伏計、計算機及控制軟件，可組成自動測試系統。

2.電源線耦合/去耦網絡

對于開關電源，電源線的傳導干擾抗擾度試驗一般都推薦使用耦合/去耦網絡（如圖4.31所示）。但對于大功率的（如電流大于等于16A）和復雜的供電線路（多相或多種電壓供電的線路）可選用其他注入方法，如采用電流鉗和電磁耦合夾來做試驗。

考慮到絕大多數的開關電源輸入電流都在16A以下，所以采用耦合/去耦網絡來做抗擾度試驗是最合適的，故本節只敘述電源線耦合/去耦網絡。

利用電源線耦合/去耦網絡可以將干擾信號很好地耦合到與被試設備相連的電源線上。它在規定頻率范圍內具有規定的共模阻抗：從受試設備端口看進去的共模阻抗在0.15～26MHz范圍內為150Ω±20Ω；在26～80MHz范圍內為150Ω（-40～60Ω）。

圖4.31中，CDN-M1用于單線，CDN-M2用于雙線，CDN-M3用于三線，它使騷擾信號耦合到電源線，并能提供穩定的信號源內阻。

對耦合/去耦網絡各元件參數的要求如下：

（1）當耦合/去耦網絡有多條電源線同時輸入時，則每條耦合通路中的串聯電阻為n× 100Ω。這意味著n條通路串聯電阻的并聯值仍為100Ω，這樣耦合/去耦網絡的共模阻抗仍為150Ω。

（2）在所關心的頻率范圍內，耦合電容的阻抗應遠小于150Ω。去耦電感的感抗要遠大于150Ω，以便使去耦電容的值不影響網絡的共模阻抗。對去耦電容的選擇，不應使有用信號受到過分影響（順便指出，對屏蔽電纜，由于其屏蔽層在輔助設備側與參考接地板連接，故不再需要去耦電容的存在）。

（3）對耦合/去耦網絡的被試設備端口，其位置應比參考接地板高出30mm。如果耦合/去耦網絡與被試設備間的連接電纜也比參考接地板高出30～50mm時，那么這條電纜的特性阻抗也就大體上維持在150Ω左右，正好和耦合/去耦網絡的共模阻抗（150Ω）相當。

（4）對適合電源線用的耦合/去耦網絡，為防止電源線濾波電感的飽和，線路中采用的是共模電感。另外，線路中還使用了較大的去耦電容，其結果是可以產生較大的漏電流，因此，網絡與參考接地板的安全連接必須得到保證。

如果實際安裝中，電源線可各自分開走線，應用分立的耦合和去耦網絡CDN-M1。全部輸入口應分開處理。

如果受試設備提供有其他地端子（如為了射頻的目的或者大的漏電流），這些地端子應連接到參考地平面上。

4.5.4 由射頻場感應所引起傳導干擾抗擾度試驗的試驗方法

1.試驗電平的設定

為了避免測量錯誤，試驗前必須進行試驗電平的設定和校正。圖4.32所示為試驗電平的設定和校正線路。

圖4.32 采用電源線耦合/去耦網絡時的試驗電平設定和校正

由于試驗發生器的內阻為50Ω，在電源線耦合/去耦網絡中連接到試驗發生器側的輸入電阻為100Ω，而電源線耦合/去耦網絡試品端口又通過100Ω的串聯電阻再連接到50Ω的測試設備，因此，試驗發生器輸出電壓VO與測量設備的讀數Vmr之間的關系為

式中，±25%為設定允差。

上式如改用dB來表達，則有：

Vmr=VO-15.6dB±2dB

試驗時，為使測試的誤差為最小，試驗發生器的輸出電平是通過對Vmr的設定來確定的，而不是直接對VO來設定。

上述設定為未經幅度調制的載波信號。設定要在若干頻率點上進行，一般每十個頻率點中至少要對一個頻率進行設定校正。

要注意在校驗中對數據的記錄，以備日后使用。

2.試驗配置

單個試品的試驗配置如圖4.33所示（注意其中的CDN-M網絡）。

圖4.33中：

（1）試品應放在高出參考接地板0.1m的絕緣支座上。對臺式設備，參考接地板也可放在試驗桌上。注意：試品距任何金屬物體（包括屏蔽室的墻壁等）至少要有0.5m以上。

（2）要為所有受試電纜提供耦合/去耦網絡。耦合/去耦網絡要放在離試品0.1～0.3m遠的參考接地板上，并與參考接地板連接。耦合/去耦網絡與試品間的電纜應盡可能短，不允許捆扎或盤成圈，電纜的離地高度為30～50mm。

如果實際安裝中，電源線可各自分開走線，則應用分立的耦合/去耦網絡CDN-M1。全部輸入口應分開處理。

（3）如果試品有其他接地端子（如為了射頻的目的或者大的漏電流），則這些地端子應連接到參考接地板上。

（4）如果試品有鍵盤或手提式附件，那么模擬手（模擬在一般操作條件下的人體阻抗的電氣網絡）應放在該鍵盤上或纏繞在附件上，并連接到參考接地板上。

3.試驗方法

試驗要在規定的工作和氣候條件下進行。

試驗一般在屏蔽室內進行。為了抑制不希望有的諧振，有時還要對屏蔽室里添加一些吸波材料。此外，對于參考接地板，其外形尺寸至少比試品和耦合/去耦網絡等配置的幾何投影的四周還要大出0.2m的金屬板空間。

試驗要盡可能接近實際安裝條件來連接電纜。要依次將試驗發生器與每個耦合/去耦網絡相連，而在其他未注入信號的耦合/去耦網絡射頻輸入端子接入50Ω電阻。

試驗時，先將試驗電平（指未加調制時的試驗電平）調到規定值，然后由1kHz正弦波進行幅度調制，調幅深度為80%。試驗以速度不超過1.5×10-3十倍頻程/s，在規定頻率范圍內掃頻測試，掃頻步幅不超過上一頻率值的1%。在每一頻率的留駐時間不少于試品所需的運行和響應時間。對一些敏感點（如時鐘頻率和最具影響的諧波頻率點）應單獨分析。

試驗應以試品最敏感的運行和操作方式進行。

4.對試驗發生器的要求

為便于讀者配置試驗設備，這里給出配合耦合/去耦網絡工作的射頻功率放大器能獲得10V試驗電壓等級所需要的功率放大器輸出（確定功率放大器的可用輸出功率，應考慮到衰減器的衰減、調幅深度和所用耦合/去耦網絡的最小耦合系數），約為7W。

5.試驗記錄與試驗報告

為保證試驗結果的重復性和可比性，要詳盡編制試驗記錄與試驗報告，其主要內容如下：

（1）試品、輔助設備和耦合/去耦網絡的布局；試品的連接電纜和接口類型。

（2）耦合/去耦網絡的耦合系數。

（3）試驗頻率范圍、頻率的掃描速度、掃描的步幅，以及每一頻率點上的停留時間。

（4）試驗的電壓等級。

（5）試品在試驗中的運行情況。

（6）采用的判據。

（7）實際的試驗結果。