電磁兼容EMC測試：有關CNAS-GL52規定GJB151B測試設備期間核查要求和方法

CNAS-GL52規定GJB151B測試設備期間核查要求和方法

摘要：CNAS-GL52：2022《電磁兼容檢測領域設備期間核查指南》中規定了GJB151B電磁兼容測試系統和設備的期間核查要求和方法。

“期間核查”是為保持測量設備校準狀態的可信度，對測量設備示值（或其修正值、或修正因子）在規定的時間間隔內是否保持測量設備所規定的*大允許誤差或擴展不確定度或準確度等級的核查。即期間核查是核查測量設備示值的系統誤差，或者說核查系統效應對測量設備示值的影響。

期間核查考核系統誤差，應盡可能排除隨機誤差/隨機效應的影響。

期間核查不是重新校準或再校準，無需要對設備的所有參數和所有量程進行核查，設備是否需要期間核查，實驗室可根據設備的穩定性、期間核查的成本、核查標準的可獲得性、校準周期的長短和歷次校準結果、設備使用環境變化等因素來確定。實驗室應規定進行期間核查的設備范圍、方法及核查頻次。

對于EMC系統級設備及測試儀器的核查要求，CNAS-GL52：2022《電磁兼容檢測領域設備期間核查指南》第5部分進行了描述。電磁兼容測試系統中普遍存在檢測結果的一致性問題，同一測試系統的重復性和不同測試系統之間的復現性效果均存在一定的差異，需要用適當的方法對測試系統進行期間核查，使檢測結果的測量準確度在可控范圍之內。測試系統中的設備繁多，可以對整個系統進行期間核查來代替其中單臺儀器的期間核查。對于測試系統設備，推薦采用系統核查模式。對于GJB151B-2013《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》標準中電磁發射測量系統和電磁銘感度測試系統，其核查要求如下：

5.1.3  專用電子、電氣和機電設備及系統發射系統的期間核查要求

對于專用電子、電氣和機電設備及系統測試系統，其測試設備和附件都按規定要求進行校準，每次發射測試開始前，均需要對測試系統（包含接收機、電纜、衰減器、耦合器等）進行校驗。通過注入一個已知信號，監測系統的輸出來校驗系統是否正常。故其期間核查方式參考自校方式進行。

5.1.4  專用電子、電氣和機電設備及系統敏感度測試系統的期間核查要求

對于專用電子、電氣和機電設備及系統敏感度測試系統，其測試設備和附件都按規定要求進行校準，主要方式是通過使用示波器監測電壓波形，并通過輸入電平監測校驗系統是否正常。

在附錄C中介紹了專用電子、電氣和機電設備及系統領域 EMC 期間核查的典型案例，包括：

C1 CE101 25Hz～10kHz 電源線傳導發射測試的期間核查案例

C2 CE102 10kHz~10MHz 電源線傳導發射測試的期間核查案例

C3 CS101 25Hz～150kHz 電源線傳導敏感度測試的期間核查案例

C4 CS106 電源線尖峰信號傳導敏感度測試的期間核查案例

C5 CS116 10kHz~100MHz 電纜和電源線阻尼正弦瞬態傳導敏感

C6 RE102 10kHz~18GHz 電場輻射發射測試的期間核查案例

C7 RS103 10kHz~18GHz 電磁輻射敏感度測試的期間核查案例

以上各項目的核查方法主要是采用了GJB151B-2013《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》標準中對應項目的校驗方法。

CNAS-GL52：2022《電磁兼容檢測領域設備期間核查指南》其他相關條款如下：

4  EMC 期間核查的策劃和執行

4.1  期間核查的策劃

4.1.1  期間核查設備的策劃要點

實驗室應根據標準方法/客戶要求、設備的穩定性和使用情況來確定是否需要進行期間核查。實驗室應確定期間核查的方法（作業指導書與記錄格式）與周期，并保存記錄。

注：并不是所有設備均需要進行期間核查。判斷設備是否需要期間核查以及需要核查的頻次要求，至少需考慮以下因素：

a)  標準方法要求；

b)  客戶要求；

c)  設備校準周期；

d)  歷次校準結果；

e)  質量控制結果；

f)  設備使用頻率和性能穩定性；

g)  設備維護情況；

h)  設備操作人員及環境的變化；

i)  設備使用范圍的變化等。

實驗室應基于以上情況考慮，確定需要進行期間核查的儀器設備清單，編制合適的年度計劃（包括執行頻次、具體核查參數等內容），對需要期間核查的對象編制《設備期間核查作業指導書》。原則上，實驗室應該重點關注檢測標準方法要求的測試限值或者試驗等級涉及的關鍵參數、兼顧覆蓋（或者代表性覆蓋）檢測量程進行期間核查。

4.1.2  期間核查計劃

實驗室由相關責任人確定需要進行期間核查的儀器設備清單并且編制相應的期間核查計劃，審批后安排實施，期間核查計劃應包含但不限以下內容：

a)  設備系統和/或儀器設備名稱、型號、編號；

b)  核查的項目/參數名稱；

c)  核查的技術要求；

d)  核查時間或者進度安排；

e)  核查責任人；

f)  監督或者確認責任人；

g)  計劃編制人及批準人。

4.1.3  期間核查作業指導書

EMC 領域的設備期間核查可以采用核查單臺套設備形式，也可以采用核查實際檢測活動中組成的相對固定的測試系統的模式。如可行，建議優先采用后者-核查測試系統的模式（以下簡稱“系統核查”）。

往往測試系統中涉及設備繁多，以系統核查模式代替對其中每臺儀器及連接電纜、接口、耦合網絡的期間核查，不僅簡便可行效率高，同時可有效核查設備之間的連接、發現場地設施與環境條件的變化，有利于保持和跟蹤分析同一測試系統檢測結果的重復性問題。

實驗室由相關責任人根據需要期間核查的對象及其需要核查的項目/參數編制作業指導書，并且根據情況變化及時維護其適用性，期間核查作業指導書應包含但不限以下內容：

a)  核查對象名稱，系統核查模式要說明測試系統組成；

b)  核查項目/參數名稱；

c)  涉及的檢測項目/標準；

d)  核查方法，所規定的核查方法必須合理有效；

e)  環境條件要求；

f)  核查使用的標準物/設備/裝置/樣品（金機）名稱；

g)  核查程序：核查的具體操作步驟；

h)  判定方法：即如何判定期間核查結果，明確說明核查結果的判定依據；

i)  期間核查記錄表單或者報告格式；

j)  記錄形式和記錄的保存期限（建議不少于6年）；

k)  發現問題時需要采取的措施；

l)  作業指導書編制人及批準人。

4.1.4  期間核查記錄或報告

執行期間核查，必須同時做好期間核查記錄，*少應包含但不限以下內容：

a)  核查對象名稱（系統核查的說明被核查系統構成）；

c)  核查依據-作業指導書名稱；

d)  涉及的檢測項目/標準（作業指導書已經寫明，可省略）；

e)  環境條件；

f)  核查使用的標準物/設備/裝置/樣品（金機）名稱（作業指導書已經寫明，可省略）；

g)  數據和/或核查波形或者幅頻響應曲線圖截圖或者照片等；

h)  核查結論：即期間核查判定的結果，給出本次核查的結論；

i)  核查人、審核人；

j)  核查實施時間；

k)  期間核查地點。

4.2  期間核查的執行

期間核查可由實驗室內部執行，也可找具有相關能力資質的第三方機構協助進行期間核查任務，需要保存期間核查的記錄及報告。

注意：對期間核查結果數據應進行長期的跟蹤分析、評價，若發現數據存在較大偏差，可能導致檢測結果不可靠的儀器設備，需要進行核查分析原因，必要應采取不符合工作控制程序，采取糾正措施進行整改。

5  EMC 系統級設備及測試儀器的核查要求

電磁兼容測試系統中普遍存在檢測結果的一致性問題，同一測試系統的重復性和不同測試系統之間的復現性效果均存在一定的差異，需要用適當的方法對測試系統進行期間核查，使檢測結果的測量準確度在可控范圍之內。測試系統中的設備繁多，可以對整個系統進行期間核查來代替其中單臺儀器的期間核查。對于測試系統設備，推薦采用系統核查模式。

5.1 EMC 系統級設備的核查要求

5.1.1  發射系統的期間核查要求

在電磁兼容實驗室，檢測設備、測試場地和影響檢測結果的輔助設備均是通過校準符合要求的，可是測試結果有時還是會出現很大的差異，其原因除了在測試過程中不同實驗室對樣品發射的峰值信號捕捉結果不同外，還與整體測試系統的配套情況有關。而在實際應用中，總體結果的測量準確度，在概念上可分為兩大部分，即信號源誤差和測試系統誤差組成，測試系統包括使用的儀器設備和測試場地。如果信號源穩定性較高、誤差足夠小，理論上信號源誤差可以忽略不計。因而使用信號源作為參考源來考察發射系統即測試設備和場地是否存在問題是比較可行的。

a)  信號源的性能要求 

穩定的信號源可以作為輻射發射和傳導發射系統核查的參考基準，在測試系統的期間核查中，是起關鍵作用的，其性能指標必須達到一定的要求，其中穩定性尤其重要。這里使用的信號源應具有時間穩定性、溫濕度穩定性和運輸前后穩定性。參考基準的性能要求如下： 

1)  頻率范圍：傳導發射需要覆蓋9kHz～30MHz；輻射發射需要至少覆蓋30MHz～6000MHz；

2)  頻寬間隔：傳導發射需要小于等于1MHz；輻射發射需要小于等于5MHz（1GHz以下）和1GHz（1GHz 以上）。要求間隔清晰，易分辨和讀取，具有一定的覆蓋和代表性（一般*少具有10個覆蓋測試頻段的代表性頻率點）；

3)  信號電平：需符合測試系統的正常測量范圍，**在測試頻段內具有代表性頻率點信號電平讀數在限值上、下；

4)  信號穩定性：采取適當措施情況下，不易因為運輸及保管而損壞；頻率與幅度穩定性很好，時間、溫濕度影響極小。

b)  發射系統的核查項目

發射系統的期間核查除了對系統穩定性的核查，還應要保證測試場地對的基礎上，因此每次對系統穩定性核查之前，還需要對場地的環境噪聲和接地性能進行核查，其中：

1)  場地的環境噪聲應按照相關領域產品標準、產品類標準要求進行測試，如不涉及可參照基礎標準如GB/T 6113.201/203進行測試；

2)  人工電源網絡應通過低射頻阻抗連接到參考地，將人工電源網絡的外殼與屏蔽室的參考地直接搭接，或者用一個盡可能短而寬的低阻抗導體來連接；

3)  輻射發射系統核查時，需要核查天線的對稱性；

4)  需保證轉臺功能的穩定性，轉臺應能夠0～360度旋轉，在旋轉過程中不應出現雜波。

發射系統主要核查三個方面：環境噪聲、鏈路損耗和系統穩定度，來確保系統的穩定性。測試系統的數據結果可通過與標準源出廠報告數據的比較、歷史數據的曲線圖分析。通路損耗及環境噪聲可通過軟件直接得出。

注意事項：期間核查時也應注意對天線塔高度和轉臺轉動角度進行核查，因此類設備為非計量設備，可結合日常使用情況定期核查，周期可適當根據使用情況自定。

5.1.2  抗擾度系統的期間核查要求 

在電磁兼容 EMS 測試項目中，常規的項目有靜電放電、電快速脈沖群、浪涌、傳導騷擾抗擾度、輻射騷擾抗擾度等，由于靜電放電、電快速脈沖群、浪涌、振鈴波、阻尼振蕩波等項目使用的是信號發生器以及耦合去耦網絡，該項目的期間核查可以直接參照設備的期間核查要求，本部分抗擾度系統的期間核查主要包含傳導抗擾度和輻射抗擾度系統的期間核查要求。

a)  傳導抗擾度系統的核查：

1)  對于傳導抗擾度測試系統的期間核查一種方法可用示波器測量耦合去耦網絡 EUT 端口的開路電壓，確認施加到 EUT 上的射頻騷擾信號其電壓、頻率、調制度等波形參數滿足 GB/T 17626.6 的要求。該方法簡單有效，但存在受測試頻率、示波器帶寬的限制和測試系統內的不匹配等因素的影響；

2)  對傳導抗擾度測試系統的另一種期間核查方法可采用一個穩定的 EUT來實現，該 EUT 內部結構相對簡單，包含一個標準負載用來接收射頻騷擾信號，采用一個電流鉗和峰值檢波器的組合測量負載上的騷擾電流，通過顯示屏顯示出來。然后可以進行數據的比對。

b)  輻射抗擾度系統核查：

輻射抗擾度系統核查方法有兩種：1、通過場強探頭監控數據；2、使用接收機或功率計，監控功放前向功率，比對同校準前向功率數據的差值。用于試驗的整個區域的校準應每年進行一次，當室內布置發生變化時（更換吸波材料、試驗區域位置移動、設備改變等）也需要進行校準核查。

5.2 EMC 測試儀器的期間核查要求 

除了 5.1 章節中測試系統涉及到的設備外，其他的相關儀器設備需要單獨進行期間核查。

5.2.1  測試儀器的期間核查參數 

對于測量儀器的期間核查需要涉及到常用的設備參數，該設備參數可以根據日常使用的參數和儀器設備的規格書來確定，對于新購入的儀器設備進行首次核查時，核查要求可以依據設備規格書和標準要求的參考值進行確定，在儀器設備使用期間的核查應和上次核查結果進行比較。

5.2.2  儀器設備的核查頻次

對于新購入的設備在投入前進行的首次期間核查應當選擇在儀器設備校準合格之時，并以此時的核查數據作為核查控制參照點，結合校準證書和設備規格給出的*大示值誤差設定需要控制的上限和下限；而對于使用過程中的儀器設備，為了保證儀器設備的穩定性，需要在兩次校準之間至少進行一次期間核查；在校準前需要進行一次期間核查為了保證校準前儀器設備功能的正常性；為了保證校準過程中和運輸過程中儀器設備無損壞，功能正常，校準后也需要進行一次驗證。