GB/T 9254.2标准解析

2022-09-26 07:28:54易华斌
数字通信世界 2022年8期
关键词:抗扰度测试项目端口

赵 阳,易华斌

(1.国家数字电子产品质量监督检验中心,广东 深圳 518055;2.深圳市计量质量检测研究院,广东 深圳 518055)

0 引言

现代电子产品功能日趋多样化,相比过去功能单一的信息技术产品或音视频产品差异较大。比如,千家万户都在使用的电视机,除了能接收数字或模拟电视信号,还可以作为显示终端连接因特网播放电影、短视频等多媒体内容,功能更丰富,消费者可选择的内容更多。此类多功能消费电子产品在进行电磁兼容性抗扰度测试时,需要按照多个产品标准来进行测试,包括音视频类产品标准GB/T 9383-2008《声音和电视广播接收机及有关设备 抗扰度 限值和测量方法》和信息技术设备类产品标准GB/T 17618-2015《信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法》。而新版标准GB/T 9254.2-2021《信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第2部分:抗扰度要求》作为一个集信息技术设备、多媒体设备和接收机一体的电磁兼容抗扰度标准,能更方便地解决该类多功能产品的标准适用性问题[1-3]。

GB/T 9254.2标准已于2021年12月31日发布,并于2022年7月1日正式实施。新版标准融合了GB/T 9383标准和GB/T 17618标准,但与这两个标准相比,在适用范围和测试项目上都有较大的变化。本文针对新版标准的特点,对标准主要内容进行了介绍,以方便认证企业对新版标准有更好地理解与应用。

1 标准适用范围的变化

GB/T 9254.2标准的适用范围不仅是GB/T 9383和GB/T 17618标准的简单合并,还增加了诸如专业用途的多媒体设备。新旧标准适用范围差异对比详见表1。

表1 新旧标准适用范围差异对比

2 标准测试项目的变化

新版标准明确了由专门的交流/直流电源转换器供电的设备定义为交流电源供电的设备,需要满足交流电源端口的抗扰度测试项目要求。

新版标准在测试项目上的最大差别是完全取消了GB/T 9383标准的输入抗扰度、屏蔽效果、射频电磁场键控载波等抗扰度测试项目,增加了宽带脉冲传导骚扰的抗扰度测试项目。具体测试项目差异详见表2。

表2 新旧标准的测试项目对比

3 新版标准的测试要求

3.1 布置要求

对于按台式、可台式或落地式、机架式安装、壁挂式、顶部安装式、手持式、穿戴式等方式运行的受试设备,按台式设备布置;对于仅按落地式方式运行的受试设备,按落地式布置。如果EUT设计成顶部安装式,那么朝下的表面可以朝上放置。如果按照台式布置存在危险,可以按落地式布置,但需要在试验报告中阐明布置及其选择理由。

3.2 测试要求

新版标准明确试验前应在试验计划中规定试验时受试设备的各种状态,包括(但不限于)选择主要功能、这些主要功能对应的性能判据以及运行模式。这是因为由于设备许多功能的技术融合,性能判据基于功能而不是基于设备来确定。但同时为了减少试验的次数,每次试验时可选择实现多种主要功能的某个或多个运行模式,从而减少试验时间。抗扰度试验可以按任意顺序分别进行。

新版标准各端口所涉及的抗扰度测试项目如下:

①壳体端口:工频磁场抗扰度、连续射频电磁场骚扰抗扰度、静电放电抗扰度。

②模拟/数字数据端口:连续射频感应骚扰抗扰度、宽带脉冲噪声骚扰(重复)、宽带脉冲噪声骚扰(孤立)、浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度。

③直流网络电源端口:连续射频感应骚扰抗扰度、浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度。

④交流电源端口:连续射频感应骚扰抗扰度、电压暂降和电压中断抗扰度、浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度。

在上述所列各项抗扰度测试项目里,虽然相当多的测试项目来源于GB/T 17618和GB/T 9383标准,但新版GB/T 9254.2标准对相应测试项目的测试要求却有所不同。

静电放电在GB/T 9383标准里只强调了对于双重绝缘和加强绝缘的设备,无保护接地的二类设备以及便携设备,在两次放电之间应该间隔足够的时间,但并未强调静电放电施加点的次数,只需依照GB/T 17626.2标准要求即可。在GB/T 17618标准里,则对于导电表面,对接触放电和对耦合板的间接接触放电点数进行了明确要求。受试设备应承受至少200次静电放电,其中正、负极性各100次,且应至少在受试设备的4个试验点上进行。如果没有适用的直接接触试验点,则应以间接放电的方式,进行至少200次放电。而在新版GB/T 9254.2标准里,对试验点的数量不再具体规定,而是视具体设备而定,只是明确了试验点的选择要尤其注意键盘、拨号盘、电源开关、鼠标、驱动器插槽、卡槽、通信端口周围区域等部位。

连续射频电磁场骚扰在GB/T 17618标准里试验频率范围仅为80 MHz~1 GHz,但在新版GB/T 9254.2标准里,试验频率范围扩大到80 MHz~6 GHz。

GB/T 9254.2和GB/T 17618标准的连续射频感应骚扰试验频率范围均相同,均为0.15~80 MHz。但在整个测试频率范围内,GB/T 17618标准的测试电平均为3 V,而在GB/T 9254.2标准里,只有0.15~10 MHz为3 V;在10~30 MHz频率范围内,试验电平为3~1V(试验电平的幅度随频率的对数线性减小);在30~80 MHz频率范围内,试验电平只有1 V。详见图1。

图1 连续射频感应骚扰试验频率范围及试验电平(GB/T 9254.2-2021)

浪涌在GB/T 17618标准里,针对交流电源端口的相位并没有明确规定,试验程序依照GB/T 17626.5标准要求即可,而在GB/T 17626.5标准里,应对0°、90°、180°、270°相位分别施加正、负极性各5次的浪涌脉冲。在GB/T 9254.2标准里,在相位90°时施加5个正脉冲;在相位270°时施加5个负脉冲。

工频磁场在GB/T 17618标准里明确要求采用浸入法进行测试。对于物理尺寸大的设备虽然不需要完全放置在磁场中,但仍要将敏感装置放在磁场中。GB/T 9254.2标准则明确了可以使用邻近法。

宽带脉冲噪声骚扰为GB/T 9254.2标准新增加的抗扰度测试项目。只适用于CPE(客户端设备)的xDSL端口。

对于受试设备的LAN口(局域网接口)或类似端口,在GB/T 17618标准的表2“信号端口和电信端口抗扰度”里没有明确说明可免予测试,但在GB/T 9254.2标准的表2“模拟/数字数据端口抗扰度要求”里,明确浪涌抗扰度要求不包括LAN口或类似端口。

3.3 性能判据

通用性能判据分为性能判据A、B和C。

性能判据A:无须操作人员介入,设备应能按预期持续运行。当按预期使用设备时,不应出现低于制造商规定的性能水平的性能降低、功能损失或运行状态改变。可以用允许的性能降低来代替性能水平。如果制造商没有规定最低性能水平或允许的性能降低,则可从产品说明书、技术文件或从用户按预期使用设备时的合理要求得知。

性能判据B:在施加骚扰期间允许性能降低。但在试验后,不应出现实际运行状态或存储数据的非预期改变。试验后,无须操作人员介入,设备应能按预期持续运行。当按预期使用设备时,不应出现低于制造商规定的性能水平的性能降低、功能损失,可以用允许的性能降低来代替性能水平。如果制造商没有规定最低性能水平或允许的性能降低或恢复时间,则可从产品说明书、技术文件或从用户按预期使用设备时的合理要求得知。

性能判据C:允许功能损失,只要该功能可自行恢复,或者能由使用者根据制造商的使用说明,通过操作控制器或重新启动使其恢复。存储在非易失性存储器内的或由备用电池保护的信息不应丢失。

除通用的性能判据以外,在新版标准附录A~H中,针对广播接收功能、打印功能、扫描功能、显示及显示输出功能、乐音生成功能、网络功能、音频输出功能和电话功能,给出了不同功能的适用性、运行模式、补充的试验等级和性能判据。

4 新版标准下的电视接收机电磁兼容测试

由于原IT类产品在标准更新前后变化相对较小,故以原AV类产品电视接收机为例,探讨新版标准下的电视接收机电磁兼容抗扰度测试。

现行电视接收机通常含有交流电源端口、调谐器端口、有线网络端口、AV IN/OUT端口、VGA端口、HDMI端口、USB端口等信号端口以及机箱端口等。具有广播接收功能、显示功能、网络功能、音频输入/输出功能、数据处理与存储功能、红外遥控等功能。故运行模式和性能判据除了参考新版标准通用性能判据,还要参考附录A广播接收功能、附录D显示及显示输出功能、附录F网络功能、附录G音频输出功能。在试验过程中,受试设备被视为台式设备,可以使用摄像机监视显示功能。

电视接收机的抗扰度测试项目适用性如表3所示。

表3 电视接收机的抗扰度测试项目

5 结束语

信息技术设备标准GB/T 17618的抗扰度测试项目与新版标准GB/T 9254.2的抗扰度测试项目基本相同,仅少了宽带脉冲传导骚扰测试项目;但音视频类产品标准GB/T 9383的电磁兼容抗扰度测试项目与新版标准GB/T 9254.2的抗扰度测试项目差异较大,仅少数相同,故应引起音视频类产品生产企业的高度重视,从研发阶段就应考虑两者的差异性,避免后期测试不合格时的大量设计更改,提高产品生产成本,降低效率。本文通过比较新版GB/T 9254.2标准与GB/T 17618和GB/T 9383标准的差异,为实验室按新版标准测试时提供帮助,尤其是企业自建实验室要更加全面考虑新版标准与原标准间的测试差异,及时按照新版标准要求调整产品设计,以便所生产的产品能符合新版标准的要求。■

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