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    依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法

    一、 依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法概述

    集成電路的電磁兼容性正日益受到重視。電子設(shè)備和系統(tǒng)供貨商努力改進其產(chǎn)品以滿足電磁兼容規(guī)格,降低電磁發(fā)射和增強抗干擾能力。尤其是近年來集成電路頻率越來越高,整合的晶體管數(shù)目越來越多,集成電路的電源電壓越來越低,芯片特征尺寸進一步減小,但越來越多功能,甚至是一個完整的系統(tǒng)都能被整合在單一芯片中,這些發(fā)展使芯片級電磁兼容更加突出?,F(xiàn)在,集成電路供貨商也必須考慮自己產(chǎn)品電磁兼容方面的問題。

     

    二、 依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法中的TEM小室

    TEM小室提供了針對DUT的敏感度或者輻射發(fā)射的寬帶測量方法。TEM小室不像傳統(tǒng)天線具有帶寬、非線性相位、方向性以及極化方向等固有的限制。TEM小室時經(jīng)過擴展的傳輸線,其中傳播來自外部或者內(nèi)部源的橫電磁波。這種波由彼此正交的電場和磁場構(gòu)成,波平面與其在小室或者傳輸線的傳播方向垂直。這種場時模擬阻抗為377Ω的自由空間中的平面場。TEM模式?jīng)]有低端截止頻率,這樣小室可以根據(jù)需要工作在盡可能低的頻率下。

     

    三、 測試方案

    目前,IEC61967標準用于頻率為150kHz~1GHz的集成電路電磁發(fā)射測試,包括以下六部分:

    ① 通用條件和定義(參考SAE J1752.1)

    ② 輻射發(fā)射測量方法-TEM小室法(參考SAE J1752.3)

    ③ 輻射發(fā)射測量方法-表面掃描法(參考SAE J1752.2)

    ④ 傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-1Ω/150Ω直接耦合法

    ⑤ 傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-法拉第籠法WFC

    ⑥ 傳導(dǎo)發(fā)射測量方法-磁場探頭法

     

    依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法,其實就是一個變型的同軸線:


    在此同軸線中部,由一塊扁平的芯板作為內(nèi)導(dǎo)體,外導(dǎo)體為方形,兩端呈錐形向通用的同軸器件過渡,一頭連接同軸線到測試接收機,另一頭連接匹配負載,如下圖所示。小室的外導(dǎo)體頂端有一個方形開口用于安裝測試電路板。其中,集成電路的一側(cè)安裝在小室內(nèi)側(cè),互連線和外圍電路的一側(cè)向外。這樣做使測到的輻射發(fā)射主要來源于被測的IC芯片。受測芯片產(chǎn)生的高頻電流在互連導(dǎo)線上流動,那些焊接引腳、封裝連線就充當(dāng)了輻射發(fā)射天線。當(dāng)測試頻率低于TEM小室的一階高次模頻率時,只有主模TEM模傳輸,此時TEM小室端口的測試電壓與騷擾源的發(fā)射大小有較好的定量關(guān)系,因此,可用此電壓值來評定集成電路芯片的輻射發(fā)射大小。

                                     (依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法)


    依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法輻射發(fā)射測試示意圖

    全套測試系統(tǒng),由以下幾個部分組成:
    1.EMI測試接收機,可選ESL3或者ESL6
    標準對頻譜儀或接收機的要求:
    ·頻率范圍覆蓋150kHz-1GHz
    ·峰值檢波、帶*大值保持功能
    ·分辨率帶寬的設(shè)置如下表:

    測量儀器
    頻段
    150kHz-30MHz
    30MHz-1GHz
    頻譜分析儀(3dB)
    10kHz
    100kHz
    接收機(6dB
    9kHz
    120kHz

    R&S® ESL EMI測試接收機,是一臺能依據(jù)*新標準進行電磁干擾測試的EMI接收機,同時也是一臺全功能的頻譜分析儀。
    ESL3 EMI測試接收機,完全符合IEC 61967標準要求,同時還能對設(shè)備級產(chǎn)品進行電磁兼容預(yù)測試。

    2.測試電路板
    對集成電路的EMC測試,被測IC需要安裝在一塊印制電路板上,為提高測試的方便性與重復(fù)性,標準規(guī)定了電路板的規(guī)格,標準電路板的大小與TEM小室頂端的開口大小匹配。
    IC測試電路板,完全依據(jù)集成電路電磁兼容測試要求設(shè)計,由下列部件構(gòu)成:
    · 測試板
    ·GND平面GND22-04
    ·連接板CB 0706
    ·IC適配器
    ·控制單元

    3.TEM小室
    主要技術(shù)參數(shù):
    ·頻率范圍:DC-2GHz
    ·*大駐波比:1.2:1
    ·RF連接器:N型
    ·*大輸入功率:500瓦
    ·10V/m電場場強所需功率:<3.7mW
    ·1000V/m電場場強所需功率:<37瓦
    · *大EUT尺寸(cm):6x6x1

    ·外形尺寸(cm):15.2 x 9.9 x 33.8

     

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