液晶彩色電視機的電磁兼容性能檢測

金 鑫

（中央廣播電視總臺，北京 100142）

1 GB/T 9254.1—2021 標準介紹

隨著產品技術的融合，電子電氣的產品界定已經越來越模糊。以液晶彩色電視機為例，其不僅具有廣播電視接收功能，還可以實現網絡交互功能。對于同一個產品，既可以按照音視頻產品進行考核，也可以按照信息技術設備進行考核。這將帶來一系列問題，比如增加認證受理難度、導致測試項目增加、導致測試結果差異化等。由此，音視頻類產品及信息技術類產品的電磁兼容檢測標準的融合成為必然趨勢。國際上，多媒體設備的電磁兼容標準CISPR32于2012年首次發布，目前已經過兩次修訂。該標準的適用對象為多媒體設備（MME），信息技術設備（IT）和音視頻設備（AV）[1]。

2021 年12 月31 日，《信息技術設備、多媒體設備和接收機 電磁兼容 第1 部分：發射要求》（GB/T 9254.1—2021）國家標準經國家市場監督管理總局（國家標準化管理委員會）批準發布，并將于2022年7 月1 日正式實施。該標準替代《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》（GB/T 9254—2008）和《聲音和電視廣播接收機及有關設備無線電騷擾特性限值和測量方法》（GB 13837—2012），適用于額定交流電壓有效值或直流電壓不超過600 V的信息技術設備、音頻設備、視頻設備、廣播接收設備、娛樂燈光控制設備及其組合，規定了以上設備的電磁發射要求[1]。

2 新、舊標準對液晶彩色電視機EMC測試要求的差異

此前，對于液晶彩色電視機進行電磁兼容檢測，主要依據《聲音和電視廣播接收機及有關設備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》（GB 13837—2012），在國家強制性認證型式試驗時，除考核GB 13837—2012 標準中規定的項目外，對于具有網絡接入功能的電視機產品，需補充《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》（GB/T 9254—2008）標準中電信端口共模騷擾電壓、1 GHz 以上輻射騷擾場強項目的測試。

對比發現，GB/T 9254.1—2021 標準中所有的項目都能在GB/T 9254—2008 和GB 13837—2012中找到影子，其將GB/T 9254—2008 和GB 13837—2012 中的項目進行了整合，對于性能評估有重復性的項目進行了刪減；GB/T 9254.1—2021 兼容了GB/T 9254—2008 和GB 13837—2012 的限制，并根據不同的產品等級、測試場地及測試方法做出了具體規定。新發布的GB/T 9254.1—2021 標準弱化了產品在功能上的分類，在結構上進行了較大的調整。標準中對受試設備的9 種端口給出了具體定義，并針對這些端口分別定義了電磁發射的測試項目，技術內容更加完善、全面[2]。以下將分別針對液晶彩色電視機各端口的適用項目，給出新、舊標準之間的主要技術差異。

2.1 交流電源端口

針對液晶彩色電視機的交流電源端口，依據GB/T9254.1—2021 標準主要進行交流電源端口的傳導發射測試。舊標準GB 13837—2012 要求在進行電源端口騷擾電壓測試時，應通過開路接收廣播電視有用信號，在RF 同軸連接器外導體接地和不接地兩種情況下分別測試，測量時樣品應正面屏幕面向垂直耦合板[3]。新版GB/T 9254.1—2021 標準要求，在進行該項測試時，應通過不對稱人工網絡接收廣播電視有用信號，測試過程中RF 同軸連接器外導體無需接地，測量時樣品背部端口面向垂直耦合板。

2.2 廣播接收機調諧器端口

針對液晶彩色電視機的交流電源端口，依據GB/T 9254.1—2021 標準主要進行不對稱（共模）傳導發射和傳導差模發射兩項試驗。廣播接收機調諧器端口的不對稱（共模）傳導發射為GB/T 9254.1—2021 標準的新增項目，主要考核調諧器端口連接線纜的不平衡所導致的由有用差模信號轉換而來的不對稱騷擾；廣播接收機調諧器端口的傳導差模發射項目與GB 13837—2012 標準中天線端騷擾電壓項目相比，除樣品的信號接收模式和測試頻道不同外，其他要求基本一致。

2.3 有線網絡端口

液晶彩色電視機的有線網絡端口主要指電信端口，依據GB/T 9254.1—2021 標準需進行不對稱（共模）傳導發射測試。GB 13837—2012 標準中并無對電信端口的測試要求，此前針對該端口的考核主要依據GB/T 9254—2008 標準[4]。與GB/T 9254—2008 標準相比，GB/T 9254.1—2021 標準在測試過程中對于網路速率的設置指標發生了變化，需在網絡允許的最高速率下測試電信端口的共模騷擾情況。

2.4 殼體端口

針對液晶彩色電視機的殼體端口，依據GB/T 9254.1—2021 標準，主要進行1 GHz 以下輻射發射和1 GHz 以上輻射發射兩項試驗。GB 13837—2012標準僅要求對1 GHz 以下輻射發射進行考核，接收天線在垂直極化下，天線高度在2 ～4 m 移動；本振基波及其諧波頻點的輻射發射限值有所放寬，測試距離為被測設備中心到天線校準參考點的距離。GB/T 9254.1—2021 標準中，接收天線在垂直極化下，天線高度改為1 ～4 m 移動；本振基波及其諧波頻點的輻射發射限值不再放寬，測試距離為假象圓周邊界到天線校準參考點的距離，輻射發射的考核頻率范圍也擴展到6 GHz[5]。

3 GB/T 9254.1—2021 標準項目驗證

3.1 交流電源端口的傳導發射測試

交流電源端口的傳導發射指的是由液晶彩色電視機的電源板產生的，從電源端子經電源線傳導至電網的高頻干擾。這種干擾可能會使鄰近的電子產品無法正常工作。對某型號液晶彩色電視機分別依據GB 13837—2012 標準和GB/T 9254.1—2021 標準進行電源端口的騷擾電壓測試，檢測結果如圖1所示。

圖1 交流電源端口的傳導發射測試曲線

對比發現，在以差模干擾為主的較低頻率范圍內，依據GB 13837—2012 標準和GB/T 9254.1—2021 標準測得的傳導發射曲線基本一致；而在以共模干擾為主的較高頻率范圍內，依據兩標準測得的傳導發射曲線差異較大。這主要是由于GB 13837—2012 標準要求采用開路接收的方式提供有用信號，而GB/T 9254.1—2021 標準要求通過不對稱人工網絡提供有用信號，致使受試樣品對地共模阻抗發生了變化，從而對電源端口傳導發射的高頻共模分量產生了影響。

3.2 1 GHz 以下輻射發射測試

輻射騷擾主要是指能量以電磁波形式由源發射到空間或能量以電磁波形式在空間傳播的現象。輻射騷擾是電磁兼容的重要內容，也是測試最不容易通過且最難整改的項目。

對某型號液晶彩色電視機分別依據GB 13837—2012 標準和GB/T 9254.1—2021 標準進行1 GHz 以下輻射發射測試，檢測結果如圖2 所示。

圖2 1 GHz 以下輻射發射測試曲線（垂直極化）

對比發現，在2 00 MHz 以下頻率范圍內，依據GB 13837—2012 標準和GB/T 9254.1—2021 標準測得的輻射發射曲線趨勢一致；在200 MHz 以上頻率范圍內，依據GB/T 9254.1—2021 標準測得的輻射發射值更高。這主要是由于垂直極化下，GB 13837—2012 標準規定天線高度在2 ～4 m 移動，而GB/T 9254.1—2021 標準規定天線高度為1 ～4 m 移動，致使受試設備更多地暴露在天線的波瓣寬度內，從而測得了更高的電磁發射值。

4 結 語

隨著電磁環境日趨嚴峻，電子電氣設備的電磁兼容性問題越來越受到重視。產品在研發和設計階段必須考慮電磁兼容性問題。電磁兼容性問題在產品設計階段被解決的成本是最低的。GB/T 9254.1—2021 標準的發布實施，對液晶彩色電視機產品的電磁兼容設計提出了更高的要求。其不但新增了調諧端口的不對稱模式傳導發射要求，同時提高了設備的考核頻率范圍。由此，電視機生產廠商應對產品殼體開孔、電路板線路元器件布線以及產品內部結構進行更加合理的設計，以滿足新標準的要求。