PCB抗擾性準測量標準

    該測試的目的主要是驗證對因物體或人或裝置的接近或接觸而產(chǎn)生的靜電釋放(ESD)的抵抗能力。物體或人的內(nèi)部能累積達到高于15kv電壓的靜電電荷。經(jīng)驗表明許多不明原因的故障和損害很可能是ESD引起的。

    通過從ESD模擬器放電到EUT的表面和EUT附近，測試儀器(EUT)來獲取ESD的活動。放電的嚴重水平在由制造商準備的產(chǎn)品標準和EMC測試計劃中明確定義。EUT在它所有的操作模態(tài)中檢查功能故障或干擾。通過/失敗的標準必須在EMC測試計劃中被定義同時由產(chǎn)品的制造商決定。

    PCB抗瞬態(tài)導(dǎo)電性

    該測試的目的主要是驗證EUT對可能由感性負載或者接觸器產(chǎn)生的快速上升時間的瞬態(tài)短持續(xù)時間沖擊的抵抗能力。這種測試脈沖的快速上升時間和重復(fù)的本質(zhì)導(dǎo)致了這些尖峰信號容易穿透EUT的電路并可能干擾EUT的操作。瞬態(tài)直接作用于總電源和信號線的電容率。

    在其他的PCB抗擾性測試中，應(yīng)當(dāng)使用一般操作的配置，按照通過/失敗的標準對EUT進行監(jiān)視。

    PCB抗電磁場輻射性

    該測試的目的主要是驗證產(chǎn)品對收音機，無線電收發(fā)機，移動GSM/AMPS的電話，和各種不同的來自工業(yè)電磁源產(chǎn)生的電磁場的PCB抗干擾能力。假如系統(tǒng)沒有屏蔽，電磁場輻射能夠耦合在接口電纜上并通過該傳導(dǎo)路徑進入電路；或者它能直接耦合道印制電路的接線處。

    當(dāng)射頻電磁場的幅度足夠大的話，感應(yīng)電壓和解調(diào)載波能影響裝置的正常操作。

    PCB抗幅射性測試的運行

    這個測試的運行通常是最長的和最困難的，需要非常昂貴的儀器和相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗。相較其他的PCB抗擾性測試，必須將由制造商定義的成功/失敗標準和書面的測試計劃送到測試室。在把EUT送入輻射場時，EUT必須設(shè)置在正常的操作和最敏感的模態(tài)中。

    當(dāng)EUT暴露在頻率超過要求的80MHz到1GHz頻率范圍的分級干擾場內(nèi)時，測試房間內(nèi)必須建立正常操作。某些PCB抗干擾標準從27MHz開始。

    嚴重等級

    該標準通常對PCB抗擾性水平有1V/m，3V/m或10V/m的要求。然而設(shè)備的規(guī)格也許在特定的“問題(干涉)頻率”上有它們自己的要求。產(chǎn)品的PCB抗輻射電平如何才適當(dāng)是制造商的興趣所在。

    統(tǒng)一現(xiàn)場要求

    新的PCB抗擾性標準EN50082-1:1997引用了IEC/EN61000-4-3。IEC/EN61000-4-3要求在測試樣本的基礎(chǔ)上建立一個統(tǒng)一的測試環(huán)境。該測試環(huán)境是在一個由鐵氧體吸收器構(gòu)成的瓦排列的無回聲房間內(nèi)實現(xiàn)的，鐵氧體瓦用于阻礙反射和共振以便能夠在室內(nèi)建立一個統(tǒng)一的測試現(xiàn)場。這克服了在傳統(tǒng)的無襯里房間那由于反射和場梯度引起的突然和經(jīng)常性的不可重復(fù)的測試錯誤。(半無回聲房間也是一個對要求精確的室內(nèi)非正常環(huán)境的輻射散發(fā)進行測量的理想環(huán)境)。

    半無回聲房間的建造在半無回聲的房間的墻壁和天花板上應(yīng)當(dāng)安排RF吸收器。力學(xué)和RF的設(shè)計規(guī)格應(yīng)當(dāng)適應(yīng)排列在房間屋頂?shù)闹氐蔫F氧體磚。鐵氧體磚處在電介質(zhì)材料上并附著于房間的頂面。在沒有襯里的房間內(nèi)，金屬表面的反射將導(dǎo)致共振和駐波，駐波會在測試空間的強度上產(chǎn)生波峰和波谷。在通常的無襯里房間內(nèi)場梯度可達20到40dB，而且這將導(dǎo)致測試樣品看來在非常低的場中的突然失效。房間的共振造成很低的測試重復(fù)性和高幾率的“過測試”。(這也許會造成產(chǎn)品的過設(shè)計)新的現(xiàn)場同種要求的PCB抗干擾標準IEC1000-4-3彌補了這些嚴重的缺陷。

    生成測試現(xiàn)場的硬件和軟件要求


    高功率的寬帶RF放大器被用于驅(qū)動頻率范圍超過26MHz到2GHz的寬帶發(fā)射天線，這個天線距離被測試的設(shè)備3米遠。在軟件的控制下全自動地測試和標定都達到最好運行，為測試和對所有關(guān)鍵參數(shù)，比如掃描速率，頻率暫停時間，調(diào)制和場強等的全控制提供了更大的靈活性。軟件鉤子允許對監(jiān)視和對EUT的功能性的刺激的同步。在實際測試中需要交互功能，以實現(xiàn)EMC測試軟件和EUT參數(shù)的實時更改。這種用戶存取特性允許快速記錄所有的數(shù)據(jù)，以便有效的評估和分EUT的EMC性能。

    金字塔吸收器傳統(tǒng)的金字塔(圓錐)吸收器是有效的，然而金字塔尺寸的巨大使得它無法用于測試房間內(nèi)小的可用空間。對80MHz的較低頻率，金字塔吸收器的長度應(yīng)該委100cm，而若要操作更低的26MHz頻率，金字塔吸收器的長度應(yīng)該超過2m。金字塔吸收器同樣有缺點，它們易碎，容易因為碰撞而被破壞，而且易燃。在房間的地面上使用這些吸收器也是不實際的。因為金字塔吸收器的發(fā)熱，大于200V/m的場強持續(xù)超過一段時間后將造成火災(zāi)的高風(fēng)險。

    鐵氧體瓦吸收器

    鐵氧體瓦是空間有效的，然而它們在房間的屋頂，墻壁和門上增加了明顯的重量，因此房間的力學(xué)結(jié)構(gòu)變得非常重要。它們在低頻率時能有效的工作，但是當(dāng)頻率高于1GHz時，它們的工作變的相對低效。鐵氧體瓦非常密實(100mm×100mm×6mm厚)并能夠承受超過1000V/m的場強而沒有火災(zāi)的危險。

    PCB抗輻射性測試中的困難

    由于用來操作EUT的輔助設(shè)備提供刺激信號以監(jiān)視它自身的表現(xiàn)，使得它自身必須是對該敏感場是PCB抗干擾的，這是運行輻射敏感性測試的固有困難。這經(jīng)常會帶來許多困難，特別是在輔助設(shè)備比較復(fù)雜，需要很多經(jīng)過穿孔而貫穿已經(jīng)屏蔽好的測試房間的連接到EUT的線纜和接口。所有穿越測試房間的線纜都必須予以屏蔽，而且/或者濾除以使測試場對它們是屏蔽的，這樣可以避免降低測試房間的屏蔽性能。對測試房間屏蔽性能的折衷將造成測試場無意泄漏到周圍環(huán)境中，這有可能對使用頻譜者造成干擾。使用數(shù)據(jù)或者信號線的RF濾波器并不總是可行的，比如在數(shù)據(jù)非常多或者使用了高速的數(shù)據(jù)鏈路的時候。