电磁兼容中线缆对传导发射试验结果的影响

【摘要】本文以医用显示器作为测试设备，利用控制单一变量的方法，分析了在低频段时线缆的摆放、长短等因素对传导发射试验的影响。通过对比发现，线缆采用短线、去耦方式布置时，对公共电网的干扰更大。

【关键词】电磁兼容；传导发射；线缆

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.045

Influence of Cables on Conducted Emission Test Results in Electromagnetic Compatibility

XU Tong， WANG Danni， WANG Hongyang

（Liaoning Medical Device Test Institute， Shenyang 110171， China）

Abstract： This article uses medical displays as testing equipment and uses the method of controlling a single variable to analyze the influence of factors such as cable placement and length on conducted emission tests in the low frequency range. Through comparison， it is found that the interference of cables on the mains network is greater when arranged in short lines and decoupling methods.

Keywords： electromagnetic compatibility； conducted emissions； cables

0引言

电磁兼容中有一项测试叫作传导发射（Conducted Emission，CE），也被称为传导骚扰，是指电子、电气设备或系统内部的电压或电流通过信号线、电源线或地线传输出去而成为其他电子、电气设备或系统干扰源的一种电磁现象。几乎所有具备电源线的产品都会涉及传导发射测试。传导发射通常用骚扰电压或骚扰电流的限值来表示，主要测量频率范围为150 kHz～30 MHz。

1试验目的

传导发射测试主要用于评估电子、电气设备或系统在正常工作时，通过信号线、电源线或地线传输的电压和电流是否会对其他设备造成干扰。测试目的是确定这些干扰强度是否超出了规定的标准界限值。通过比较试验测量值与标准限值，可以判断被测设备（EUT）的传导发射是否符合要求。如果测量值低于限值，则认为测试通过；如果超过限值，则测试失败。这样的测试确保了在公共电网上工作的其他设备不会受到干扰。本文研究了线缆的布置方式和线缆长度对电源低频段干扰强度的影响，为电磁兼容测试整改方向和电子设备电源端的设计提供了参考。

2试验设备

试验所采用的主要设备有测量接收机、人工电源网络、医用显示器。

测量接收机是电磁兼容（EMC）测试中最常用的测试仪器，仪器类型包括准峰值测量接收机、峰值测量接收机、平均值测量接收机和均方根值测量接收机。

人工电源网络是传导发射的重要设备。其主要的作用有隔离电子设备产生的电磁骚扰、作为中间媒介将被测物产生的骚扰信号传输到接收机以及提供一个稳定的特性阻抗。

本文采用的医用显示器为家用设备，与公共电网直接相连。设备满足GB 4824—2019《工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法》中规定的传导骚扰限值，从而确保不会对电网中其他公共设备的正常工作造成干扰。具体的限值见表1。

3试验布置

为了避免试验过程中其他干扰源可能产生的非预期干扰，本次传导发射安排在3米法电波暗室中进行。暗室由铅屏蔽材料和尖劈材料共同组成，以防止外界产生的电磁辐射和电离辐射对本次试验造成的干扰。根据工况要求，采用台式设备进行试验布置。台式设备传导发射试验布置见图1。

4试验分析

本文通过线缆之间的差异，选取GB 4824—2019中1组B类设备的家用标准的限值作为参考，选取低频段波动较为突出的准峰值、平均值作为参考点进行试验比对。首先采用去耦的方式对线缆进行捆扎，试验数据见表2，布置见图2。

选用环形盘绕对线缆进行捆扎，这种方式为抗扰度试验空间辐射较为苛刻的条件。试验数据见表3，布置见图3。

由于检波带宽的影响，终扫选择扫频方式时得到的频率有所偏差。通过对上述两组数据对比，比较终扫时准峰值的差距可以看出，去耦式捆扎线缆的数据裕量比环形盘绕式捆扎线缆的数据裕量小了接近1 dB。这表明去耦式捆扎的线缆衰减较小，对电源端的干扰更强，选取该捆扎布置方式的线缆对公共电网的骚扰更大。

接下来采用不同的线缆长度来比较被测物对公共电网的骚扰能力。由于短线受限于线缆长度无法按照台式设备的布置进行，考虑到不同高度对试验的影响，我们将测试设备的高度下降到10 cm作为相同条件进行测试，其试验结果见表4，布置见图4。

在相同高度情况下，改为30 cm短线进行试验，其试验数据见表5，布置见图5。

通过对上述两组数据进行对比发现，若不考虑电源线差异损耗，在低频段终扫扫频的方式下，短线缆布置方式的准峰值裕量明显小于长线缆布置方式的准峰值裕量。这表明在其他条件保持不变的情况下，短线缆布置对公共电网的干扰影响更大。

5结束语

本文研究了电磁兼容传导发射线缆的布置对低频段的网电源骚扰影响。通过分析比对得出，线缆采用去耦方式捆扎，并且电源线较短时，传输过程中损耗更小，对公共电网的干扰更大。

【参考文献】

[1]工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法：GB 4824—2019[S].

[2]医用电气设备第1-2部分：基本安全和基本性能的通用要求并列标准：电磁兼容要求和试验：YY 9706.102—2021[S].

[3]家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分：发射：GB 4343.1—2018[S].

[4]信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容第1部分：发射要求：GB/T 9254.1—2021[S].

【作者简介】

许通，男，1991年出生，工程师，硕士，研究方向为电磁兼容性检测、机械工程。

（编辑：侯睿琪）