连续骚扰检测_【CMA/CNAS认证】_中科光析科学技术研究所

连续骚扰检测：保障电子设备电磁兼容性的关键评估

连续骚扰（Continuous Disturbance），也称为连续传导骚扰或连续干扰电压/电流，是指电气、电子设备或系统在正常过程中，通过其电源端口、信号/电信端口或外壳向公共电网或连接的其他设备持续发射的、不希望有的电磁噪声能量。这类骚扰通常由设备内部的开关电源、时钟电路、电机、数字处理器等产生，其频谱范围宽且具有持续性。如果骚扰水平超过相关标准限值，会严重干扰邻近或共用电网的敏感电子设备的正常工作，导致功能异常、性能下降甚至损坏，例如影响收音机、电视机接收效果、引起医疗设备误动作或导致通信中断。因此，连续骚扰检测是电磁兼容性（EMC）强制性认证（如CE、FCC、CCC等）中最核心、最基础的测试项目之一，是确保产品上市合规、维护电磁环境秩序的关键环节。

检测项目

连续骚扰检测主要聚焦于两个核心端口：

电源端口传导骚扰（Conducted Emission on Mains Port）：测量被测设备（EUT）通过其交流或直流电源线传导到公共供电网络中的骚扰电压或骚扰电流。这是最常见的检测项目。
电信端口/信号端口传导骚扰（Conducted Emission on Telecommunication/Signal Port）：测量EUT通过其连接的电话线、网线、数据线、控制线等信号电缆传导到与之相连的电信网络或其他设备的骚扰电压。虽然标准限值通常比电源端口宽松，但同样重要，尤其对于通信和网络设备。
(部分标准包含) 辐射骚扰场强评估（通常关联性评估）：虽然连续骚扰主要指传导骚扰，但设备产生的骚扰也可能以辐射形式耦合到电网或信号线中，在传导骚扰测试的评估中，有时需要结合辐射骚扰的测试结果进行综合分析。但严格来说，辐射骚扰是另一个独立测试项目。

检测仪器

进行连续骚扰检测需要一系列专业的EMC测试设备：

EMC测试接收机（EMI Receiver）：这是核心测量设备。它不同于普通频谱仪，具备符合CISPR 16-1-1等标准要求的检波器（峰值Peak、准峰值QP、平均值Average）、测量带宽（如9kHz, 150kHz）、过载系数等特性，能准确测量骚扰信号的幅度。必须定期校准。
人工电源网络（Line Impedance Stabilization Network - LISN）：用于电源端口测试。它的核心作用是在测试频率范围内为EUT提供一个标准化的稳定阻抗（通常50Ω//50μH + 5Ω），同时隔离来自电网的背景噪声，并将骚扰电压耦合到接收机进行测量。
阻抗稳定网络（Impedance Stabilization Network - ISN）或电流探头（Current Probe）/电压探头（Voltage Probe）：用于电信端口/信号端口的传导骚扰测量。ISN为信号线提供标准阻抗并将骚扰耦合到接收机；电流探头则套在电缆上测量骚扰电流；电压探头需配合接地参考板测量骚扰电压。
测试软件：控制接收机自动扫描、设置检波器、记录数据、与限值线比较、生成报告。
半电波暗室（Semi-Anechoic Chamber）或屏蔽室（Shielded Room）：提供受控的电磁环境，屏蔽外界干扰，确保测量结果的准确性和可重复性。电源端口的传导骚扰通常在屏蔽室内进行。
接地参考平面（Ground Reference Plane）：作为测量的参考地。
辅助设备：被测设备正常工作所需的负载、信号源等。

检测方法

典型的连续骚扰（传导）检测流程如下：

测试环境搭建：在屏蔽室内，EUT放置在绝缘支撑物上，距离接地参考平面80cm（桌面设备）或10cm（落地设备）。LISN（用于电源端口）或ISN/探头（用于信号端口）按要求放置并连接到EUT相应端口。LISN/ISN的测量端口通过同轴电缆连接到接收机输入端。所有设备、电缆和参考平面应良好接地。
EUT配置与工作状态：EUT应配置代表其典型应用和产生最大骚扰的工作状态。可能需要测试多个典型工作模式（如待机、满负荷、模式切换等）。
接收机设置：根据适用标准设置接收机参数：
- 频率范围：通常150kHz - 30MHz (传导骚扰主要频段)。
- 检波器：先使用峰值检波器进行快速扫描定位骚扰点，然后在骚扰点处使用准峰值（QP）和平均值（AV）检波器进行最终评定（因QP更能反映骚扰对听觉类业务的影响）。
- 测量带宽：200Hz（仅用于9kHz-150kHz频段，较少用），9kHz（用于150kHz-30MHz频段）。
- 步进/扫描时间：符合标准要求。
测量执行：
- 电源端口：分别测量相线（L）和中线（N）对参考地的骚扰电压。使用LISN。
- 信号端口：根据端口类型和标准要求，使用ISN测量不对称电压（V_as）、使用电流探头测量骚扰电流（I_sc）、或使用电压探头测量骚扰电压。
扫描与数据记录：接收机在设定的频率范围内自动扫描，记录下测量轨迹（骚扰幅度随频率变化的曲线）。
结果评估：将测量的骚扰电平曲线（通常是QP和AV检波结果）与标准规定的限值线进行比较。所有测量点（特别是最高点）的骚扰电平必须低于相应的限值线。

检测标准

连续骚扰检测遵循严格的国际、国家或行业标准。主要标准包括：

基础标准：
- CISPR 16-1-1: 规定了测量设备（接收机、LISN等）的规格和要求。
- CISPR 16-1-2：规定了测量传导骚扰的耦合装置（LISN, ISN, 探头）的要求。
- CISPR 16-2-1：规定了传导骚扰的测量方法。
产品类/通用标准：
- CISPR 32 (EN 55032, GB/T 9254.1)：目前最广泛应用的通用标准，适用于多媒体设备和信息技术设备（ITE）的电磁骚扰（包含传导骚扰）。它取代了之前的CISPR 13（音视频设备）和CISPR 22（ITE设备）。
- CISPR 11 (EN 55011, GB 4824)：适用于工业、科学和医疗（ISM）射频设备。
- CISPR 14-1 (EN 55014-1, GB 4343.1)：适用于家用电器、电动工具和类似器具。
- CISPR 15 (EN 55015, GB 17743)：适用于电气照明和类似设备。
- FCC Part 15 Subpart B (CFR 47)：美国联邦通信委员会针对无意辐射体（包括数字设备）的传导发射限值要求。