赛盛技术EMC技术期刊201903（初稿）

赛盛技术动态

赛盛技术亮相2019上海慕尼黑电子展

深圳市赛盛技术有限公司，成立于2005年，是槟城集团旗下的EMC技术咨询服务品牌，是中国电磁兼容工程技术的领航者，为国内首家全流程全方位电磁兼容(EMC)解决方案提供商。

赛盛设有电磁兼容工程技术研究院，汇集了多名前HW的技术专家，历经10多年的沉淀，在轨道交通、航天航空、船舶舰艇、汽车电子等领域积累了丰富的电磁兼容（EMC）仿真分析、EMC正向设计开发、EMC设计风险评估软件、EMC整改优化，EMC检测认证与培训等服务经验，在电磁兼容屏蔽、滤波、接地等工程技术研究方面处于国内领先地位。

赛盛技术EMC实验室3月正式获得国家CNAS资质授权

赛盛技术2019年领先行业合作案例

合作需求：

对客户现有问题的典型产品，赛盛技术提供技术咨询服务和指导，解决现有问题产品项目的电磁兼容问题，提升其研发人员解决问题的能力。同时应用电磁兼容仿真分析技术，对不同种类电源变换电路的电磁干扰机理进行分析与研究，首次将电磁仿真技术应用于产品设计初期的电磁兼容风险评估系统。 

客户背景：

合作客户隶属中航工业集团公司，是我国从事飞机电源电机类产品研发设计的重点企业。

合作内容：

1.        协助客户建立EMC技术流程体系。

2.        协助客户建立EMC研发设计技术规范。

3.        选取典型新产品，协助客户进行试点项目EMC设计开发,以便协助研发工程师对流程以及规范进行熟悉，在产品设计的各个阶段全流程跟踪产品的EMC设计，并最终确保满足相关的电磁兼容标准要求。

4.        能力提升，通过一系列的理论结合实际的培训以及宣贯，提升客户相关技术人员的EMC技能和意识。

5.        电源产品仿真技术研究，主要包括对不同种类电机驱动电路以及电源变换电路等干扰源的电磁干扰机理进行分析与研究，电磁兼容干扰路径分析与研究，电磁兼容设计风险评估与分析，电磁兼容设计技术解决方案研究。

EMC行业动态

正文为5号微软雅黑体

5G基站和其他无线电台的电磁兼容共存问题

　　工业和信息化部近期发布《3000－5000MHz频段第五代移动通信基站与其他无线电台（站）干扰协调管理规定（征求意见稿）》，进一步明确5G系统基站与其他无线电台（站）干扰协调标准和程序，更好地保护已有合法台站，同时为5G系统基站的后续建设提供必要的技术政策支持。

此次发布的文件，是为促进我国第五代公众移动通信（5G）持续健康发展，协调解决中频段5G系统移动通信基站与其他无线电台（站）的电磁兼容共存问题。以下为意见稿的主要内容，可供需要的人士参考。

第一条为促进我国第五代公众移动通信（5G）持续健康发展，协调解决3000-5000MHz频段（中频段）5G系统基站（以下简称5G基站）与其他无线电业务台（站）的电磁兼容共存问题，维护空中电波秩序，依据《中华人民共和国无线电管理条例》，按照《中华人民共和国频率划分规定》及相关频率规划要求，制定本规定。

第二条相关单位在3300-4200MHz和4500-5000MHz频段内申请设置和使用5G基站及其他无线电台（站）时，应当按照本规定开展干扰协调工作；各省、自治区、直辖市无线电管理机构应当按照本规定的要求开展必要的干扰协调工作，依法进行无线电台（站）设置使用许可，发放无线电台执照。

第三条5G基站设置和使用单位应该按照“次要业务让主要业务、后用让先用、无规划让有规划”的原则，在完成与同频、邻频其他合法无线电台（站）的干扰协调后，向当地无线电管理机构申请无线电台执照，并按照无线电台执照规定的许可事项和条件开展无线电业务。未取得无线电台执照，5G基站不得发射无线电信号。

第四条5G基站设置使用单位应严格按照所获得的无线电频率使用许可证规定的事项使用5G频率。3300-3400MHz频段内的5G基站限室内使用，遇有相互干扰问题由当地无线电管理机构协调解决。

第五条 5G基站设置和使用不得对同频段、邻频段其他依法使用的无线电台（站）产生有害干扰。

第六条 5G基站与同频及邻频卫星地球站（含测控站）、同频固定业务台（站）和同频射电天文台的干扰协调程序和标准

第七条 为避免5G基站干扰3400-4200MHz频段内依法设置的卫星地球站及测控站而采取的各种措施，包括地球站技术改造等费用，原则上由3300-3700MHz频段内5G基站设置和使用单位共同承担，有关费用承担的实施办法另行发布。为避免5G基站干扰固定业务台（站）、射电天文台而采取的各种措施，包括技术改造等费用，由在同频段设置使用5G基站的单位承担。

第八条自生效日起，不再受理和审批以下新申请的无线电台（站）设置和使用许可：

（一）3400－4200MHz和4800－5000MHz频段内的地面固定业务台（站）；

（二）3400－3700MHz频段内的空间无线电台和卫星地球站（含测控站）。

第九条在3700-4200MHz和4500-4800MHz频段内新设置的单收卫星地球站如需电磁环境保护，设置使用单位应在确定工程选址前对其选址进行电磁兼容分析和论证，并征求选址地无线电管理机构的意见。未征求、采纳无线电管理机构的意见的，不得向无线电管理机构提出排除有害干扰的要求。

第十条 为避免受到5G基站干扰，新设置使用的3700-4200MHz和4500-4800MHz频段卫星地球站（含测控站），其低噪声放大器或变频器的技术指标应符合附4的要求。

第十一条设置使用5G基站的其他要求按照《工业和信息化部关于公众移动通信基站设置、使用管理有关事宜的通知》（工信部无〔2017〕330号）执行。

附1

5G基站与卫星地球站干扰协调程序

一、干扰保护标准

根据国际电联ITU-R S.1432-1建议书，在卫星地球站（含测控站）工作频段及其相邻频段，干扰信号限值为晴空条件下卫星地球站接收系统噪声功率减12dB，超过该限值的干扰信号将可能对卫星地球站造成有害干扰。

根据国际电联ITU-R S.2199-0报告，当卫星地球站接收到的干扰信号总功率超过-60dBm时，将产生饱和干扰，导致地球站无法正常工作。

二、地球站干扰协调区

干扰协调区是指以卫星地球站为中心一定范围内的地理区域，在此区域内设置使用3300-3700和4800-5000MHz频段的5G基站，应与卫星地球站进行干扰协调，以避免对合法使用的卫星地球站造成有害干扰。

经模拟仿真计算和试验评估,干扰协调区的范围规定如下：

对于工作在3400-3600MHz频段的地球站，室外5G基站的协调区为以地球站为中心、半径45公里的圆形区域；

对于工作在3600-3700MHz频段的地球站，室内5G基站的协调区为以地球站为中心、半径4公里的圆形区域；

对于工作在3700-4200MHz频段的地球站，如果地球站已采用滤波和抗饱和措施且指标满足附4的要求，协调区可减小为以地球站为中心、半径100米的圆形区域，否则协调区为以地球站为中心、半径2公里的圆形区域。

三、干扰协调程序

相关单位在获得中频段5G频率使用许可证后，应及时向当地无线电管理机构了解需要干扰保护的地球站信息。各地无线电管理机构应及时向相关单位提供本地需要干扰保护的已设卫星地球站及已申请设置地球站清单并及时更新。相关单位在申请设置使用5G基站前，应主动发起与地球站使用单位的干扰协调，并将协调请求及时报送当地无线电管理机构，必要时可请求无线电管理机构协助。若干扰协调区涉及其他省份，当地无线电管理机构应向相关省、自治区、直辖市无线电管理机构通报情况。

按照《国家无线电办公室关于开展3400-4200MHz和4500-5000MHz频段卫星地球站等无线电台（站）清理核查工作的通知》（国无办〔2018〕4号）要求报送并经核实的地球站，依法享有免受有害干扰的权利。为避免干扰上述地球站而采取的各种措施，包括地球站技术改造等费用，由3300-3700MHz频段内5G基站设置和使用单位承担。

四、干扰缓解工程措施

对于依法设置的3400-4200MHz频段范围内的卫星地球站和其他无线电台（站），如果5G基站发射可能会对其接收产生同频干扰、邻频干扰和减敏干扰，建议采取为地球站加装滤波器或更换高频头、地域隔离、加装屏蔽网、降低5G基站发射功率及调整5G基站天线最大辐射方向等综合措施缓解和消除干扰。

附2

5G基站与固定业务台（站）干扰协调程序

一、干扰保护标准

根据国际电联ITU-R F.758-6建议书，在固定业务台（站）工作频段，干扰信号限值为固定业务台（站）接收系统噪声电平减10dB，超过该限值的干扰信号可能对固定业务台（站）造成有害干扰。

二、干扰协调区

5G基站与固定业务台（站）的干扰协调区是指以固定业务台（站）为中心一定范围内的地理区域，在此区域内使用相同频率的5G基站可能会对固定业务台（站）产生有害干扰。

原则上干扰协调区为以固定业务台（站）为中心半径300米的圆形区域；对于微波通信系统，当5G基站位于微波通信系统最大增益接收方向时，应避免5G基站的最大增益发射方向正对微波通信系统。

三、干扰协调程序

相关单位在获得中频段5G频率使用许可证后，应及时向当地无线电管理机构了解需要干扰保护的固定业务台（站）信息。各地无线电管理机构应及时向相关单位提供本地需要干扰保护的已设固定业务台（站）清单并及时更新。相关单位在申请设置使用5G基站前，应主动发起与固定业务台（站）使用单位的干扰协调，并将协调请求及时报送当地无线电管理机构，必要时可请求无线电管理机构协助。若干扰协调区涉及其他省份，当地无线电管理机构应向相关省、自治区、直辖市无线电管理机构通报情况。

四、干扰缓解工程措施

为保护依法设置的固定业务台（站）免受来自同频段5G基站的干扰，可采取地域隔离、加装屏蔽网、降低5G基站发射功率及调整5G基站天线最大辐射方向等措施予以缓解。

附3

5G基站与射电天文台干扰协调程序

一、干扰保护标准

射电天文台的干扰保护准则参见国际电联ITU-R RA.769-2建议书附录1。

二、干扰协调方法

《中华人民共和国频率划分规定》脚注12中所列射电天文台依法受到干扰保护。

依据《中华人民共和国无线电管理条例》，各地无线电管理机构应通过设置电磁环境保护区的方式保护射电天文台。电磁环境保护区半径一般应大于视距范围，相关省（自治区、直辖市）级无线电管理机构应结合当地地理地形等因素，协调相关单位确定电磁环境保护区范围并对外发布。

相关单位设置使用5G基站应严格遵守关于电磁环境保护区的技术要求和规定，同时应在网络规划、5G基站建设和实施过程中采取必要的干扰规避措施，以避免对已设合法射电天文台产生有害干扰。

附4

C频段卫星地球站低噪声放大器（LNA）和变频器（LNB）技术要求

一、工作频段

C频段卫星地球站（含测控站）LNA或LNB的工作频段范围为3700-4200MHz及4500-4800MHz。

二、噪声温度

17℃测试条件下，C频段卫星地球站LNA或LNB的噪声温度应小于或等于45K。

三、增益及增益斜率

C频段卫星地球站LNA或LNB在其线性工作范围内增益应大于等于50dB，并满足：

1.增益标称值；

2.LNA或LNB增益斜率不劣于±0.03dB/MHz。

四、1dB压缩点的输出功率

C频段卫星地球站LNA的1dB压缩点输出功率不小于+10dBm，C频段卫星地球站LNB的1dB压缩点输出功率不小于+5dBm。

五、带外抑制特性

当向C频段卫星地球站LNA或LNB输入端口输入一个频率在3300-3600MHz或4900-5000MHz频段范围内的-20dBm信号时，要求LNA或LNB仍能正常工作，噪声温度、1dB压缩点及增益满足上述要求

EMC工程设计

正文为5号微软雅黑体

EMC关键器件的重新认知

（TSS（Thyristor Surge Suppressor（半导体放电管））

一、                      结构与原理

TSS（Thyristor Surge Suppressor),也称Sidac, 一种开关型保护器件. 根据应用有单向和双向两种. 如下图结构所示，. J1(N1P1),J2(P1N2),J3(N2P2) 是TSS的三个结, 其工作原理类似于晶闸管,利用自身PN结的击穿电流自我触发放电。

当工作电压低于VDRM, 器件只有很小的漏电流接近于短路，当施加电压持续上升，类似于反向二极管开始击穿，当施加电压增加足够高，器件完全击穿，大电流将流过器件本身，类似于雪击穿并进入短路状态，在完成电流泄放后，器件将恢复开路状态。

二、                      TSS的特点

半导体放电管是一种小型化、快反应速度和高可靠性的电力电子半导体器件，它具有五层双端对称结构的设计。
相对于其他浪涌抑制器件，半导体放电管的优势在于： 
1）、反应速度快，残压低；

2）、可靠性高，参数一致性好；

3）、使用寿命长，可长时间重复使用；

4）、结电容相对较低，可应用在高速传输设备上。

三、                      主要参数

VDRM&IDRM

断态电压与断态电流，VDRM是最大的非导通电压，该电压下只有很小的漏电流IDRM流过。

Vs&Is 

开关电压与开关电流，通常Is用800mA的电流来测试Vs值，此时TSS开始导通。

VT&IT

通态电压和通态电流，当电压超过最大Vs值，电流也升高，TSS完全导同并进入低阻状态，此时电压下降为通态压降，通常It在2.2A的电流条件下测试Vt。

Ipp

峰值浪涌电流，TSS能承受的最大瞬态电流。

IH

维持电流，维持TSS保持通态的最小电流，一旦通态条件下的电流低于IH，TSS将恢复至开路状态。

Co

结电容，TSS的静态电容值

四、                      选型指导

n                      VDRM 必须高于被保护电路的最大工作电压；

n                      VS 必须低于设备能承受的最大耐受电压；

n                      Is  必须高于电路的工作电流；

n                      C0 根据电路工作频率选择允许接受的电容；

n                      IPP 根据设备需要满足的浪涌标准进行选择；

五、                      TSS 封装、电压范围及浪涌等级

浪涌等级是TSS特性的一项主要参数，槟城电子部分产品有不同的封装尺寸、较宽的电压范围及不同的浪涌等级: 0.5 ~ 14 KV@ 10/700uS; 30-3000A@8/20us

六、                      典型应用

半导体放电管主要应用在485电路、视频接口、XDSL、RJ45以太网、电话接口等需要防雷保护的接口等。

下图电路为RJ45接口，防护等级共摸6KV/150A，差模1KV/25A。

EMC设计工程案例：接地不良引起的辐射骚扰问题

一、                      题描述：

某电力产品，依据EN55022 CLAS A的测试要求，辐射发射试验频段范围为30MHz-1000MHz，测试结果不能通过，主要超标频点在220MHz，180MHz附近余量不够，结果如下图：

二、                      问题定位：

 从产品的结构形态来看，产品自带一个数字显示屏，接口有外接监控信号、AC230V等接口。

解决辐射问题需要围绕电磁兼容三要素（干扰源，耦合路径，敏感设备）去解决问题。定位思路首先查找路径，其次依照辐射路径去寻找相应的干扰源头。定位过程如下：

1）                      先拔掉EUT的外接线缆（除了电源线），测试结果依然没有改善，说明骚扰路径不是从外接信号线缆为路径对外辐射发射；

2）                      在AC电源线外挂磁环多个磁环，测试结果没有变化，由此可以确定电源线也不是骚扰路径；

3）                      由于EUT是金属外壳，频谱定位金属外壳也没有相应的骚扰频点，从产品带有数字显示屏的结构形态来看，骚扰可能以显示屏为路径对外辐射发射，不排除显示屏本身存在问题；

4）                      通过铜箔或者金属物体遮挡显示屏，有明显的改善；

5）                      频谱使用磁场探头定位显示屏正面，定位结果如下图红色框内的曲线，从频谱图来比较，明显可以看到对应的骚扰。

三、                      问题分析

拆开机器检视内部，显示屏与单板是通过软性排线相连的，如下图模型

         从原理上来看，信号经过排线到显示屏，信号回流是通过排线的地线回到PCBA的源头。根据辐射产生的机理，即：辐射的环路面积及噪声电流而产生辐射发射，上图的模型中，可能存在以下原因;

1）接地PIN只有一个，可能存在地阻抗，高频回流会在此产生压降，即噪声电压的存在，共摸电流通时产生辐射发射；

2）由于地阻抗的存在，迫使信号回流选择地阻抗路径回流，可能会存在大环路面积，大环路面积也是噪声辐射发射原因之一。

四、                      解决方案

显示屏的背面金属盖与PCBA之间通过4个导电泡棉搭接，加强搭接点，减小显示屏与PCBA之间的接地阻抗，把环路面积控制在较小的范围内。如下图：

频谱定位显示屏正面的结果如下图比较，从频谱分析来看，有将近20db的下降。

实际暗室测试结果如下图

五、                      思考与启示

1）       辐射产生的机理是什么；

2）       对于辐射骚扰问题的分析，需要结合产品的结构形态去分析辐射发射的路径、源头；

3）       如何借助频谱仪进行问题分析；

4）       对于产品的PCB进行接地设计时，需要预留地的的搭接点，给信号提供就近回流路径。

一.       EMC测试基础知识