IEC 61000-4-3: 2006的频率升级
杰森·史密斯和帕特马洛伊
基于“增大化现实”技术的射频/微波仪器,Souderton,宾夕法尼亚州,美国
越来越多的新的和被提议的EMC标准推高上频率测试限制到微波频段。公布的最新EMC标准IEC 61000-4-3: 2006,也不例外。测试频率上限已经从2.5 GHz增加到6 GHz反映微波频谱使用的增加,主要是由无线通信设备。而标准写入考虑当前的一些威胁设备,遗憾的是,它并没有涵盖所有的潜在威胁。
与世界上越来越多的渴望更复杂的通信和控制设备,可以肯定,更多的微波频谱将用于容纳新的电子产品在不久的将来。除了这“频率蠕变”问题,EMC标准未能考虑到发射机操作的可能性接近可以产生射频场大大高于规定标准。
从制造商的角度来看,应谨慎地考虑这些“最坏情况”场景涉及更高的测试频率和测试,以确保质量保证和可靠性水平,最后,保持客户的满意度和忠诚度。测试的选择只是为了所需的规格可能会提供一个初始节约成本,但从长远来看可以是灾难性的产品,如果客户发现问题就“吱吱地”通过最小EMC测试协议。
干扰测试
在辐射免疫测试,产品必须承受给定的电磁能量场,同时保持可接受程度的性能。测试中使用的电磁场代表了可能的干扰,equipment-under-test(得)可能会暴露在正常使用。有许多可能的射频干扰的来源。包括电子数码设备的附近,有一些时钟频率超过2 GHz。其他可能的“罪魁祸首”是发射机如对讲机、手机、无线,WiMAX,蓝牙,以及普遍的电动马达和发电机。
IEC 61000-4-3的历史
作为电子产品的性质已经改变了多年来,免疫力标准已经发生了变化,以反映复杂性不断增加的电子装置。例如,增加时钟速度和传输频率迫使国际电工委员会(IEC)测试频率十年前闻所未闻的免疫力。注意测试频率上限的进展(频率蠕变)在各种版本的主要商业免疫力标准如下所示:
- IEC 1000 - 4 - 3:1995原始版本覆盖1 GHz的80 MHz
- IEC 61000 - 4 - 3:2001发布2.5 GHz频率覆盖80 MHz
- IEC 61000 - 4 - 3:2006发布6 GHz频率覆盖80 MHz
图1中的图清晰地显示了测试频率增加的趋势。下一个版本的IEC 61000-4-3定于2011年;如果过去的任何预测未来的需求,很明显,测试频率可能会在15 ghz地区。
向上的趋势
无线数字通信覆盖范围6 GHz频率。附件G (IEC 61000-4-3: 2006的列出了一些常用的传输标准在当今世界和清楚显示操作频率接近6 GHz。标准没有考虑所有射频干扰源(如表1),也不包括新兴技术。
无线频率覆盖范围
大多数工业国家规范使用射频频谱和映射了分配的频率使用300 GHz。鉴于我们无法满足的需要更多的频率带宽,它只是一个时间问题的附加块带宽授权不仅对于新兴的无线应用程序,但对未来的无法想象的系统。
此外,雷达用于商用飞机,军事,海军舰艇,和警察在频率,在某些情况下,超过60 GHz。
找到一个可接受的解决方案
重要的是要改变思维方式的最小要求产品需要满足所规定的遵守当前EMC测试标准,创造最佳的产品质量和安全,因此,客户满意度。记住,EMC标准总是会落后于实际频率使用,因为可用的IEC可以只包括传输技术标准的版本。此外,他们不考虑极端情况下的发射机可能在近距离导致射频场超过最大测试级别标准的叫了出来。由于IEC不能预测技术的发展,通过必要性,标准是设计为一个最低基线测试。
虽然一些电子产品可以受益于应用“最低基线测试”哲学,必须举行一个关键性质的产品验收标准要高得多。例如,如果一个人是制造避碰系统用于军事或商用飞机或汽车ABS系统,最小的EMC测试是不可取的。
测试并不是一个特别新概念。许多所谓的非关键产品制造商多年来测试所需的测试电压两倍以确保EMC合规。考虑到现有的热潮,进一步打入微波频谱,现在实际“推”上过去,要求在标准测试频率。
应该如何继续建立一个可行的测试协议?一个极端的途径支付你所有的基地将测试一个“最糟糕的情况。”这个选项要求确定所有可能的射频/微波源,连同他们的最高功率水平和操作频率。然后你必须使用一个可接受的安全裕度字段级和频率范围覆盖和意想不到的变化。不过,采用哲学最坏的情况在测试不仅是一项艰巨的任务,但非常昂贵。
一个更合理的解决方案是采用“设计以满足”标准在产品开发。这个设计理念的目标是实现一个固有的“强度”基本的产品设计。这种方法涉及到的应用适度增加安全利润所有必需的EMC测试水平。例如,要求3 V / m 10 GHz的频率可以转化为一个测试在10 V / m 20 GHz。
当一个产品符合EMC测试,适用于这些扩展的水平,产品内置的保证金保证高水平的质量和可靠性,也确保了技术质量水平,增强客户信心,保护市场份额。记住,在最新一期的《商业IEC EMC标准要求相对温和的测试水平的最大频率6 GHz,其他市场领域已经操作和测试在18 - 40 GHz在日常的基础上。
结论
总之,不断变化的应用程序需要额外的微波频段最好由测试理念,应用合理的“测试”,不仅包括扩展电压水平(一种历史悠久的实践),还有一个扩展上测试频率。现在准备测试频率越高,制造商将能够处理时不可避免的增加EMC标准发布。由于应用更安全的利润率在EMC测试中,一个可以提供的产品,经得起时间的考验,经得起质量客户期望和应得的。
杰森•史密斯是老销售应用工程师基于“增大化现实”技术的射频/微波仪器。他的职责包括客户产品应用支持、技术培训、技术写作,指导产品开发。他有超过七年的EMC经验作为独立的实验室经理和测试工程师EMC测试实验室。他经验测试IEC、基础DO160、医疗、电信、和汽车的需求。杰森可以达到215-723-8181,(电子邮件保护)。
帕特马洛伊基于“增大化现实”技术的射频/微波仪器在应用工程为十五年。他在2004年退休的高级应用工程师。之前的工作经验包括16年担任高级销售工程师在美国泰克,Inc .,七年一个工程组在贝尔实验室,和四年作为美国海军的导弹技术。他1972年毕业于拉斐特大学的电气工程学士学位。帕特可以达成的(电子邮件保护)。