4.5 由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验

由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.6（等同于国际标准IEC61000—4—6），迄今国内在1998年和2008年已出版过两个版本，分别对应于国际标准IEC61000—4—6的1996年和2006年两个版本。这两个版本的出入并不大，特别是与电源线有关的测量配置与试验方法几乎没有变化，所以本节就不再对新标准的内容给予说明了。

4.5.1 由射频场感应引起的传导干扰的由来

射频场感应所引起的传导干扰与射频场辐射电磁干扰恰成一对，相互补充，形成150kHz～1000MHz全频段抗扰度试验。其中150kHz～80MHz为传导抗扰度试验；80～1000MHz为辐射抗扰度试验。

标准之所以这样考虑，是因为被试设备本身都有相对较小的几何尺寸，所以射频信号要形成对设备本身的干扰，只有频率相对较高的信号才能实现，因为只有频率较高的信号，它的波长才能和设备的几何尺寸相当（相当的数量级），这时设备的外壳就起到了被动天线的作用，外界频率较高的射频信号就通道设备表面侵入设备，对设备形成干扰。

但是对于频率比较低的射频信号，由于波长较长，被试设备表面所起的天线作用已经很差，不太容易经由设备表面侵入设备，相形之下，设备引线（包括电源线及其架空线的延伸、通信线和接口电缆线等）的长度则可能达到干扰波的几个波长（或更长）。这样，设备引线就变成被动天线，接受射频场的感应，变为传导干扰侵入设备内部，最终以射频电压和电流形成的近场电磁场影响设备的工作。

在标准里把频率分界点定在80MHz，在80～1000MHz做辐射抗扰度试验，而在150kHz～80MHz做传导抗扰度试验。

4.5.2 由射频场感应所引起传导干扰抗扰度试验的试验要求和试验等级

1.试验的频率范围

虽然标准规定的传导干扰抗扰度试验的频率范围是150kHz～80MHz，但实际试验频率范围可按情况分析后确定，主要是考虑设备（包括连接电缆在内）从干扰电磁场中拾取的射频能量。当试品尺寸较小时，试验频率最大可扩展到230MHz。频率更高时，则受到试品尺寸、连接电缆及耦合/去耦网络性能的制约。具体规定由产品标准定。

标准以包括电缆和设备尺寸的总长L2作为起始频率波长的1/10。例如，当L2=30m，则起始频率的波长λ为300m，相应的起始频率为

f=c/λ=（300000000m/s）/300m=1MHz

至于试验的终止频率，标准认为与试品的尺寸L1有关，可以用L1=λ/2来表示终止频率与L1的关系。例如，当L1=1m时，则终止频率的波长λ为2m，相应的终止频率为

f=c/λ=（300000000m/s）/2m=150MHz

标准不管L1的尺寸有多大，试验的终止频率的下限一律定为80MHz。

此外，标准指出，对采用电池供电的小设备（尺寸小于0.4m），当它与地或其他设备无连接，并且不在充电过程中使用时，则不需要做射频传导抗扰度试验。但如果设备在电池充电期间也要使用，仍要做此试验。

2.试验要求

为提高试验难度，试验中要用到1kHz的正弦波进行幅度调制，调制深度为80%。

3.试验等级

试验等级分为1、2、3和X级的共模试验，试验电压分别为1V、3V、10V和待定。

试验等级的分类情况与GB/T17626.3标准相同，分别是：

1级为低辐射环境，如离电台、电视台1km以上，附近只有小功率移动电话在使用。

2级为中等辐射环境，如在不少于1m距离处使用小功率移动电话，为典型的商业环境。

3级为较严酷的辐射环境，如在1m以内使用移动电话，或附近有大功率发射机或工、科、医射频设备在工作，为典型的工业环境。

X级为待定级，可由制造商和用户协商；或在产品的技术条件中加以规定。

4.5.3 由射频场感应所引起传导干扰抗扰度试验所必需的试验设备

1.试验仪器

由射频场感应所引起传导干扰抗扰度试验所必需的试验发生器组成情况参如图4.30所示。

图4.30中各项说明如下。

（1）射频信号发生器G1：其能覆盖所规定的频段，用1kHz正弦波调幅，调制度为80%。它应有手动控制能力（如频率、幅度和调制度），或在射频合成器的情况下，将频率-步长和驻留时间编程。

（2）衰减器T1（典型0～40dB）：为控制骚扰测量信号源的输出电平，应有合适频率特性，T1可包含在射频信号发生器中或可选择。

（3）射频开关S1：当测量受试设备的抗扰度时，可以接通和断开骚扰测量信号的射频开关。S1可以包含在射频信号发生器中，或可以选择。

（4）宽带功率放大器PA：当射频信号发生器的输出功率不足时，需要加功率放大器。

（5）低通滤波器LPF和/或高通滤波器HPF：为避免干扰某些类型的受试设备，如（次）谐波可能对射频接收机产生干扰。需要时，应将它们插在宽带功率放大器PA和衰减器T2之间。

（6）衰减器T2：具有足够额定功率的衰减器（固定≥6dB，Z0=50Ω）。提供衰减是为了减小从功率放大器到网络的失配。

注：T2可包含在耦合和去耦网络中，如果宽带功率放大器的输出阻抗在任何条件下可保持在规范内，可省略它。

上述仪器如果配上电子毫伏计、计算机及控制软件，可组成自动测试系统。

2.电源线耦合/去耦网络

对于开关电源，电源线的传导干扰抗扰度试验一般都推荐使用耦合/去耦网络（如图4.31所示）。但对于大功率的（如电流大于等于16A）和复杂的供电线路（多相或多种电压供电的线路）可选用其他注入方法，如采用电流钳和电磁耦合夹来做试验。

考虑到绝大多数的开关电源输入电流都在16A以下，所以采用耦合/去耦网络来做抗扰度试验是最合适的，故本节只叙述电源线耦合/去耦网络。

利用电源线耦合/去耦网络可以将干扰信号很好地耦合到与被试设备相连的电源线上。它在规定频率范围内具有规定的共模阻抗：从受试设备端口看进去的共模阻抗在0.15～26MHz范围内为150Ω±20Ω；在26～80MHz范围内为150Ω（-40～60Ω）。

图4.31中，CDN-M1用于单线，CDN-M2用于双线，CDN-M3用于三线，它使骚扰信号耦合到电源线，并能提供稳定的信号源内阻。

对耦合/去耦网络各元件参数的要求如下：

（1）当耦合/去耦网络有多条电源线同时输入时，则每条耦合通路中的串联电阻为n× 100Ω。这意味着n条通路串联电阻的并联值仍为100Ω，这样耦合/去耦网络的共模阻抗仍为150Ω。

（2）在所关心的频率范围内，耦合电容的阻抗应远小于150Ω。去耦电感的感抗要远大于150Ω，以便使去耦电容的值不影响网络的共模阻抗。对去耦电容的选择，不应使有用信号受到过分影响（顺便指出，对屏蔽电缆，由于其屏蔽层在辅助设备侧与参考接地板连接，故不再需要去耦电容的存在）。

（3）对耦合/去耦网络的被试设备端口，其位置应比参考接地板高出30mm。如果耦合/去耦网络与被试设备间的连接电缆也比参考接地板高出30～50mm时，那么这条电缆的特性阻抗也就大体上维持在150Ω左右，正好和耦合/去耦网络的共模阻抗（150Ω）相当。

（4）对适合电源线用的耦合/去耦网络，为防止电源线滤波电感的饱和，线路中采用的是共模电感。另外，线路中还使用了较大的去耦电容，其结果是可以产生较大的漏电流，因此，网络与参考接地板的安全连接必须得到保证。

如果实际安装中，电源线可各自分开走线，应用分立的耦合和去耦网络CDN-M1。全部输入口应分开处理。

如果受试设备提供有其他地端子（如为了射频的目的或者大的漏电流），这些地端子应连接到参考地平面上。

4.5.4 由射频场感应所引起传导干扰抗扰度试验的试验方法

1.试验电平的设定

为了避免测量错误，试验前必须进行试验电平的设定和校正。图4.32所示为试验电平的设定和校正线路。

图4.32 采用电源线耦合/去耦网络时的试验电平设定和校正

由于试验发生器的内阻为50Ω，在电源线耦合/去耦网络中连接到试验发生器侧的输入电阻为100Ω，而电源线耦合/去耦网络试品端口又通过100Ω的串联电阻再连接到50Ω的测试设备，因此，试验发生器输出电压VO与测量设备的读数Vmr之间的关系为

式中，±25%为设定允差。

上式如改用dB来表达，则有：

Vmr=VO-15.6dB±2dB

试验时，为使测试的误差为最小，试验发生器的输出电平是通过对Vmr的设定来确定的，而不是直接对VO来设定。

上述设定为未经幅度调制的载波信号。设定要在若干频率点上进行，一般每十个频率点中至少要对一个频率进行设定校正。

要注意在校验中对数据的记录，以备日后使用。

2.试验配置

单个试品的试验配置如图4.33所示（注意其中的CDN-M网络）。

图4.33中：

（1）试品应放在高出参考接地板0.1m的绝缘支座上。对台式设备，参考接地板也可放在试验桌上。注意：试品距任何金属物体（包括屏蔽室的墙壁等）至少要有0.5m以上。

（2）要为所有受试电缆提供耦合/去耦网络。耦合/去耦网络要放在离试品0.1～0.3m远的参考接地板上，并与参考接地板连接。耦合/去耦网络与试品间的电缆应尽可能短，不允许捆扎或盘成圈，电缆的离地高度为30～50mm。

如果实际安装中，电源线可各自分开走线，则应用分立的耦合/去耦网络CDN-M1。全部输入口应分开处理。

（3）如果试品有其他接地端子（如为了射频的目的或者大的漏电流），则这些地端子应连接到参考接地板上。

（4）如果试品有键盘或手提式附件，那么模拟手（模拟在一般操作条件下的人体阻抗的电气网络）应放在该键盘上或缠绕在附件上，并连接到参考接地板上。

3.试验方法

试验要在规定的工作和气候条件下进行。

试验一般在屏蔽室内进行。为了抑制不希望有的谐振，有时还要对屏蔽室里添加一些吸波材料。此外，对于参考接地板，其外形尺寸至少比试品和耦合/去耦网络等配置的几何投影的四周还要大出0.2m的金属板空间。

试验要尽可能接近实际安装条件来连接电缆。要依次将试验发生器与每个耦合/去耦网络相连，而在其他未注入信号的耦合/去耦网络射频输入端子接入50Ω电阻。

试验时，先将试验电平（指未加调制时的试验电平）调到规定值，然后由1kHz正弦波进行幅度调制，调幅深度为80%。试验以速度不超过1.5×10-3十倍频程/s，在规定频率范围内扫频测试，扫频步幅不超过上一频率值的1%。在每一频率的留驻时间不少于试品所需的运行和响应时间。对一些敏感点（如时钟频率和最具影响的谐波频率点）应单独分析。

试验应以试品最敏感的运行和操作方式进行。

4.对试验发生器的要求

为便于读者配置试验设备，这里给出配合耦合/去耦网络工作的射频功率放大器能获得10V试验电压等级所需要的功率放大器输出（确定功率放大器的可用输出功率，应考虑到衰减器的衰减、调幅深度和所用耦合/去耦网络的最小耦合系数），约为7W。

5.试验记录与试验报告

为保证试验结果的重复性和可比性，要详尽编制试验记录与试验报告，其主要内容如下：

（1）试品、辅助设备和耦合/去耦网络的布局；试品的连接电缆和接口类型。

（2）耦合/去耦网络的耦合系数。

（3）试验频率范围、频率的扫描速度、扫描的步幅，以及每一频率点上的停留时间。

（4）试验的电压等级。

（5）试品在试验中的运行情况。

（6）采用的判据。

（7）实际的试验结果。