EMC測(cè)試與連接器、電纜方法

EMC測(cè)試從連接器電纜開始，EMC測(cè)試是衡量電子產(chǎn)品EMC性能優(yōu)劣的首要依據(jù)，各種標(biāo)準(zhǔn)不但規(guī)定了各類電子產(chǎn)品的測(cè)試等級(jí)，而且還規(guī)定了測(cè)試方法和手段。因此，EMC設(shè)計(jì)及FMC問題的分析必須建立在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EMC測(cè)試基礎(chǔ)上。表1和表2是一無線基站產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于無線基站設(shè)備EMC測(cè)試項(xiàng)目要求表，其中表1為騷擾測(cè)試項(xiàng)目表，表2為抗擾度測(cè)試項(xiàng)目表，這是作者在寫作過程中，隨意從現(xiàn)有的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中挑選出現(xiàn)的.

表1 騷擾測(cè)試項(xiàng)目

表2 抗擾度測(cè)試項(xiàng)目

從上表可以看出，EMC測(cè)試的直接對(duì)象是電纜及其電纜直接相連的端口，對(duì)于騷擾測(cè)試來說電子產(chǎn)品的騷擾是從電纜傳導(dǎo)出來的，或是從電纜輻射出來的，即使是輻射發(fā)射測(cè)試，往往大部分的問題出現(xiàn)在產(chǎn)品的電纜或互連線上。對(duì)于抗擾度測(cè)試，干擾也是主要從電纜注入的，即使是ESD測(cè)試和輻射抗擾度測(cè)試，其主要的問題通常還是性為電纜在測(cè)試中成為了接收天線而接收了輻射干擾并通過電纜和接口引人設(shè)各內(nèi)部。設(shè)想一下一個(gè)沒有任何電纜（包括沒有電源線）的產(chǎn)品其對(duì)EMC的要求也會(huì)大大降低。在實(shí)際中也會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將設(shè)備上的外拖電纜取下來時(shí)，設(shè)各就可以丿頁利通過試驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)中遇到電磁干擾現(xiàn)象時(shí)，只要將電纜拔下來，故障現(xiàn)象就會(huì)消失。這是因?yàn)殡娎|不但是一根高效的接收和輻射天線，而且也是干擾與騷擾進(jìn)出的通道。另外，電纜中的導(dǎo)線平行傳輸?shù)木嚯x最長，因此導(dǎo)線之間存在較大的分部寄生電容和寄生互感，這會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線之間發(fā)生信號(hào)的串?dāng)_。

從第1章關(guān)于EMC測(cè)試技術(shù)的描述可以看出，對(duì)于EFT／B測(cè)試和傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試來說，干擾總是以共模的方式注入到產(chǎn)品各種電纜端口上的；對(duì)于ESD測(cè)試和輻射抗擾度測(cè)試，當(dāng)測(cè)試進(jìn)行時(shí)，電纜無時(shí)無刻地都在以共模的形式接收著電磁場(chǎng)的干擾（當(dāng)然差模的干擾也不能被忽略，如環(huán)路所引起的干擾）；對(duì)于傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾測(cè)試，其主要問題及問題處理的難點(diǎn)也在于共模問題。共模問題往往錯(cuò)綜復(fù)雜，干擾傳遞路徑不明確，而差模干擾問題相比之下顯得相對(duì)單一。

隨著當(dāng)今電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)及多層板電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，其時(shí)鐘頻率通常在幾十MHz或幾百M(fèi)Hz，甚至更高，所用信號(hào)脈沖的前后沿在亞ns范圍。信號(hào)接口傳輸數(shù)據(jù)速率為也通常在幾十Mbit／s或幾百M(fèi)bit／s。例如，高質(zhì)量視頻電路也以亞ns級(jí)的像素速率傳輸信號(hào)。電路上振蕩速率（上升／下降時(shí)間的dV／dt）變得更快，電壓／電流的幅度變得更大。在這樣情況下，那些本來可以忽略的寄生電容C中將流過更大的寄生電流r＝CdY／dt，這些寄生電流大多數(shù)是EMC問題中的共模電流，這使得共模問題將顯得更為嚴(yán)峻。例如，盡管在電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了不產(chǎn)生或引入不希望的干擾，總會(huì)將信號(hào)的環(huán)路設(shè)計(jì)得最小并做工些必要的差模濾波，但是經(jīng)容性耦合的噪聲干擾總是無時(shí)無刻地發(fā)生著，－旦在輸入／輸出（I ／O）連接器和機(jī)殼或地平面之間接人電纜，某些RF電壓就會(huì)出現(xiàn)在電纜上，導(dǎo)致幾十μA的RF電流就足以超過允許的發(fā)射電平；或某些干擾（如EFT／B、ESD干擾）就會(huì)被引入到電路內(nèi)，幾V瞬態(tài)電壓就足以使電路工作不正常。

可見電纜和接口是EMC測(cè)試中干擾與被測(cè)設(shè)備最早發(fā)生關(guān)系的部分，也是導(dǎo)致電磁兼容問題的最直接的因素；共模問題是EMC測(cè)試中最關(guān)注的問題。