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移动通信基站产品的电磁兼容验证
http://www.cww.net.cn 2009年12月24日 13:26 通信世界网
图3-1移动通信基站产品的电快速脉冲群验证方法
图3-2移动通信基站产品的电快速脉冲群整改举例(铁氧体磁环,接口滤波,压敏电阻) 浪涌是开关或雷电等动作产生的过电压,通过传导的方式经电源线和信号线进入设备。目前大部分设备制造商对设备端口的防雷保护以及防雷器件的认识水平不高,即使有防雷设计,但由于忽视设备实际工程中的良好接地与合理布线,导致设备使用中出现损坏。 移动通信基站产品浪涌验证需求依据ETSI301489-1(北美FCC不做要求),验证方法依据IEC61000-4-5。国际标准对电磁干扰验证的需求为AC电源线2kV,信号线为0.5kV。信号发生器模拟产生浪涌波形,脉冲波形1.2/50(8/20)us,一般加载正负波形各5次,每次间隔1分钟;通过耦合退耦网络注入到电源线,耦合端常为18uF的电容,退耦端常为大于1.5mH的电感;或者通过10nF的接地电容注入至信号线的屏蔽层。如图3-3。 对于浪涌干扰,一般采用热敏电阻压敏电阻,气放管,半导体放电管等整改方式。如图3-4。综合考虑上述整改器件的接口速率,工作电压,驱动电流,电路形式等可以使得我们的产品AC电源线验证级别可以达到6kV,DC电源线验证级别可以达到1kV,信号线验证级别可以达到4kV的10/700us波形,射频线验证级别可以达到5kA的10/350us波形。
图3-3移动通信基站产品的浪涌验证方法 图3-4 移动通信基站产品的浪涌整改举例(热敏电阻,气体放电管,半导体放电管) 传导和辐射抗扰度验证是综合考察一切电磁干扰可能对设备的影响。 移动通信基站产品传导和辐射抗扰度验证需求依据ETSI301489-1(北美FCC不做要求),验证方法依据IEC61000-4-6和IEC61000-4-3。国际标准对电磁干扰验证的需求为150k-80M3V的传导电磁波和80M-3G3V/m的辐射电磁波。如图3-5。 对于传导和辐射干扰,可能用到上述提到的各种整改方法。这使得我们的产品验证级别达到10V和10V/m的辐射电磁波。
图3-5移动通信基站产品的传导抗扰和辐射抗扰验证方法 综上所述,合理地对移动通信基站产品的电磁兼容设计和验证进行投入,不仅可以使产品的电磁兼容性能指标满足国际国内标准,甚至可以做到性能相当优越。 4总结 国内目前的电磁兼容研发力量和资金投入严重不足,缺少专业EMC人员参与设计和调试,缺乏相应的软件进行EMC的分析和设计,只是通过大量的经验积累总结出一定的规范性规则(例如:屏蔽,接地,滤波和PCB布线等)。除去少量移动通信基站设备制造厂商在PCB,电源,机柜设计阶段就应用了EMC分析和技术手段,绝大多数企业的设备EMC设计水平还停留在事后补救的阶段,也就是说在产品设计过程中并未考虑EMC方面的要求,设计完成后如果EMC测试未能通过则再进行加固设计。 只有部分大型制造厂商有专业的EMC人才,使用仿真软件进行原理验证。在产品设计阶段进行EMC设计,实际上可以降低EMC整改的成本和节约巨额的测试费用。一些重要的基站设备制造厂商甚至已经有能力建造自己的EMC测试平台。所以说,规划科学而且可以持续发展的电磁兼容设计和验证流程,是成熟的移动通信基站制造厂商的必经之路;不拘泥于只满足基站产品的功能和射频指标,通过合理的设计整改和验证使得电磁兼容性能参数指标优于国际国内标准,也是整个行业技术上升到新高度的体现。
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