電磁兼容EMC測試技術工程篇：有關CE102項目限值分析

CE102項目限值分析

摘要：主要對GJB151B標準CE102項目的限值進行了分析。CE102限值的低端頻率（500kHz以下）主要參考了GJB181（MIL-STD-704）28V直流電壓*大畸變頻譜的要求，兩者大致相差20dB，CE102限值的高端頻率（500kHz以上）兼顧電源線輻射發射的要求，而給2.5米長的電源線施加一信號電平，測得的場強曲線趨于平坦。

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CE102（10kHz～10MHz電源線傳導發射）限值曲線如圖1所示，額定電壓U在28V～440V之間時，限值在基本曲線基礎上放寬10lg（U/28）dB。

圖1  CE102限值曲線

CE102低頻部分的考慮，主要是為了確保EUT不影響平臺上電源總線的電源特性（允許的電壓失真）。有一些電源特性的標準，比如針對飛機的GJB181B(MIL-STD-704)，針對艦船的HJB34A(MIL-STD-1399)，針對空間系統的MIL-STD-1539和針對軍用車輛的GJB298(MIL-STD-1275)。由于電源特性標準控制了輸出電源的允許失真，沒有必要對輸出電源線提出專門的EMI要求。對頻譜內容一項重要但間接的控制是RE102極限值，該項測試要求采用適當的波形和信號傳輸技術以控制輻射發射。由于電壓失真是電源特性一項基本的要求，所以CE102極限值以電壓的形式規定。CE102項目在整個頻率范圍上使用標準線路阻抗，以方便對電壓信號的測試。

在電源特性標準中，GJB181B(MIL-STD-704)規定了容許失真的幅度頻率關系曲線。與GJB181B(MIL-STD-704)類似，CE102極限值曲線的幅度隨著頻率在下降，GJB181B標準28V直流電壓*大畸變頻譜如圖2所示。GJB151B標準中所有應用平臺具有共同的要求，這是因為所有平臺所關注的問題都是一樣的。

圖2  GJB181B要求的28V直流電壓*大畸變頻譜

28V的基準極限值曲線近似位于GJB181B(MIL-STD-704)中電源特性曲線下方20dB處，如圖3所示（藍色曲線為GJB181B要求的28V直流電壓*大畸變頻譜，紅色曲線為28V直流電壓的限值，在10kHz～50kHz兩條曲線相差了20dB），其理由如下：①在平臺上的各種設備和分系統中，存在若干干擾源都可以影響電源網絡總線的*終干擾電壓，假定干擾源不是相位相干的，則*終干擾電壓將是各個干擾電壓的平方和的平方根值；②裝置中的實際阻抗和測試中控制阻抗不同，使實際的電壓比試驗期間測量的電壓或高或低，因此極限值需要保守一些。對其他較高的電源電壓放寬極限，基于不同工作電壓的電源特性曲線紋波的相對電平。

圖3  28V直流電壓GJB181B要求和CE102限值比較

在較高的頻率，CE102極限值控制電源線的潛在RE102輻射，這種輻射可能耦合到敏感度的帶天線的接收機內。CE102極限值已經確保與RE102極限值無矛盾。CE102極限值產生的輻射不應在RE102極限值之上。實驗室試驗表明，用2.5m長的電源線連接到LISN上，RE102桿天線檢測到的電場一直到約10MHz都是平坦的，電場值約等于（x-40）dBμV/m，“x”是以dBμV為單位的電壓。比如，如果電源線上的信號電平是60dBμV，則檢測到的電場電平約為20dBμV/m。

CE102要求的頻率上限為10MHz，這是因為試驗配置中容許的2.5m長的電源線接近諧振了，在此頻率以上進行任何傳導測試都意義不大。實驗室試驗和理論推導均表明對于2.5m長的電源線，四分之一波長的諧振接近25MHz。在實驗室的試驗中，電源線的阻抗在10MHz處開始顯著的上升，在約25MHz處達到幾千歐姆的峰值。在10MHz以上，在LISN上的電壓測量基本上是不相關的。