一、仪器购置的必要性
随着电子产品的复杂性的增加,包括工作频率的不断提高,小型化程度的增加,混合电路的应用等,使得电磁兼容方面的问题越来越突出。一方面产品在国家标准检测时不容易一次过关,另一方面产品本身受到电磁兼容的影响而使得其功能不稳定,甚至功能失效等困难。
在电磁兼容问题面前,由于目前缺少相应的调试设备,再加上工程师普遍对电磁兼容的设计和调试没有成熟和丰富的经验,所以,目前我们对电磁兼容的调试存在着比较大的困难。目前,基本上是比较盲目的凭经验在进行电磁兼容的设计和调试。随着所以产品的复杂度增加,问题将越来越明显,我们认为,有一套方便的调试设备是很有必要的。
国家对电子产品的电磁兼容性要求也越来越高了,我公司主要是从事医疗设备产品的研究和开发,目前,国家食品药品监督管理局已经通过了*产品的EMC标准——YY0505-2005标准,该标准规定了医用电气设备的特殊的电磁兼容要求(发射或抗扰度)以及详细的测量程序,并自2007年4月1日起强制实施。为了满足客户和国家的标准要求,引进一套电磁兼容测试诊断工具,是从实际需求出发,既符合相关要求,又满足设计需要。
二、可行性分析
现代电子产品的设计概念是“及早排除可能的隐患,*次就把工作做好”。电磁兼容性工作已经逐步从事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计,即在方案设计阶段就有针对性的开展预测分析工作,把过去用于研制后期试验测量和处理以及返工补救的费用,安排到加强事前设计和预测检验中来。但是如何才能实现这一目标呢?
一般来说,一个产品的研发包括以下几个阶段:
¨ 设计前期:建立基本构想,确定系统的性能指标,进行方案的总体设计;
¨ 设计期:进入方案实施阶段,包括原理图设计与PCB板图设计;
¨ 调试期:进行样机调试,发现问题并对设计进行修改;
¨ 验证期:进行各种检验测试认证工作,以确保系统达到设计要求。
¨ 系统联调期:确保系统与系统能正常协同工作。
目前,市场上用于解决电磁兼容性问题的工具主要集中在以下几个方面:
1. 设计早期阶段的软件仿真,及早进行EMC设计,并排除发生潜在的电磁辐射问题。
2. 调试过程中故障的诊断、定位和分析。
3. 标准测试前的电磁兼容预测试。
总之,根据自身情况并结合产品的特点,在从开发期到*终定型以及到系统联调等的不同阶段采取适当的工具、方法及设备,将电磁兼容设计容入整个设计过程就会取得事半功倍的效果。
三、解决方案
YY0505-2005(IEC60601-1-2 Ed.2)标准针对医用电气设备规定了的特殊的电磁兼容要求(发射或抗扰度)以及详细的测量程序,其引用的主要标准为:
Ø 发射(Emission):
GB 4824 (CISPR11) 工、科、医(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法;
GB 17625.1 (IEC61000-3-2) 谐波电流发射限值的测试;
GB 17625.2 (IEC61000-3-3) 电压波动和闪烁的限值的测试;
Ø 抗扰度(Immunity):
GB 17626.2 (IEC61000-4-2) 静电放电(ESD)抗扰度的试验;
GB 17626.3 (IEC61000-4-3) 辐射(射频)电磁场抗扰度试验;
GB 17626.4 (IEC61000-4-4) 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验;
GB 17626.5 (IEC61000-4-5) 浪涌(冲击)抗扰度试验;
GB 17626.6 (IEC61000-4-6 ) 对射频场感应的传导骚扰抗扰度试验;
GB 17626.8 (IEC61000-4-8) 工频磁场抗扰度试验;
GB 17626.11 (IEC61000-4-11) 电压暂降、短期中断和电压变化抗扰度试验。
*项:发射测试
1. 工、科、医(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法
参考标准:GB/T 4824-2001 CISPR 11-1997
标准要求:本标准规定了工业、科学和医疗(ISM)设备和电火花腐蚀设备的电磁骚扰特性的限值和测量方法。
辐射发射测试(GB 4824/CISPR11)——标准要求在暗室或开阔场进行测试
GB 4824(CISPR11)标准要求使用一个宽带天线测量从产品辐射到空间中的RF能量的水平,理想情况下,该测试应该在一个开阔场或等效的环境下进行测试。没有校准的测试场所将要求使用一个ERS量化测试场所的失真。频率范围30MHz到1000MHz。测试框图如下:
准测试方法只能给出产品是否符合标准,而对于分析辐射发射的原因和解决方案却无能为力。而近场测量却可以给产品开发者提供关于辐射干扰原因的重要数据,基于这些数据,你可以采取相应的措施来减少这些辐射。EMCP系列近场探头组包括多种特制的近场探头,用于直接对电子模块所产生的高频电磁场进行近场测量,以帮助减少辐射干扰。PA系列前置放大器十分适用于这些近场探头,它使利用非常小的探头进行测量成为可能,而且同时可以保持高的灵敏度。
配置内容:
序号 |
产品型号 |
产品描述 |
数量 |
价格(US$) |
1 |
E4421B |
信号源,250KHz –3GHz |
1 |
|
2 |
150W1000C |
功率放大器,80 M-1000 M、150 Watts |
1 |
|
3 |
25S1G4A |
功率放大器,0.8GHz—4.2GHz (25W) |
1 |
|
4 |
E4419B |
双通道功率计(含功率头) |
1 |
|
5 |
DC6180A |
双定向耦合器,80 MHz到1GHz、600 Watts |
1 |
|
6 |
DC7128 |
双定向耦合器,800 MHz到2.8 GHz |
1 |
|
7 |
EMR300 |
场强仪 |
1 |
|
8 |
场强探头 |
10K-3Ghz、800V/m |
1 |
|
9 |
SAS-521-4 |
双逻辑天线,25MHz—4GHz |
1 |
共用 |
10 |
ATU-510 |
木质三脚架 |
1 |
共用 |
11 |
AEH-510 |
方位角和海拔头 |
1 |
共用 |