趙 陽,易華斌
(1.國家數字電子產品質量監督檢驗中心,廣東 深圳 518055;2.深圳市計量質量檢測研究院,廣東 深圳 518055)
現代電子產品功能日趨多樣化,相比過去功能單一的信息技術產品或音視頻產品差異較大。比如,千家萬戶都在使用的電視機,除了能接收數字或模擬電視信號,還可以作為顯示終端連接因特網播放電影、短視頻等多媒體內容,功能更豐富,消費者可選擇的內容更多。此類多功能消費電子產品在進行電磁兼容性抗擾度測試時,需要按照多個產品標準來進行測試,包括音視頻類產品標準GB/T 9383-2008《聲音和電視廣播接收機及有關設備 抗擾度 限值和測量方法》和信息技術設備類產品標準GB/T 17618-2015《信息技術設備 抗擾度 限值和測量方法》。而新版標準GB/T 9254.2-2021《信息技術設備、多媒體設備和接收機 電磁兼容 第2部分:抗擾度要求》作為一個集信息技術設備、多媒體設備和接收機一體的電磁兼容抗擾度標準,能更方便地解決該類多功能產品的標準適用性問題[1-3]。
GB/T 9254.2標準已于2021年12月31日發布,并于2022年7月1日正式實施。新版標準融合了GB/T 9383標準和GB/T 17618標準,但與這兩個標準相比,在適用范圍和測試項目上都有較大的變化。本文針對新版標準的特點,對標準主要內容進行了介紹,以方便認證企業對新版標準有更好地理解與應用。
GB/T 9254.2標準的適用范圍不僅是GB/T 9383和GB/T 17618標準的簡單合并,還增加了諸如專業用途的多媒體設備。新舊標準適用范圍差異對比詳見表1。

表1 新舊標準適用范圍差異對比
新版標準明確了由專門的交流/直流電源轉換器供電的設備定義為交流電源供電的設備,需要滿足交流電源端口的抗擾度測試項目要求。
新版標準在測試項目上的最大差別是完全取消了GB/T 9383標準的輸入抗擾度、屏蔽效果、射頻電磁場鍵控載波等抗擾度測試項目,增加了寬帶脈沖傳導騷擾的抗擾度測試項目。具體測試項目差異詳見表2。

表2 新舊標準的測試項目對比
對于按臺式、可臺式或落地式、機架式安裝、壁掛式、頂部安裝式、手持式、穿戴式等方式運行的受試設備,按臺式設備布置;對于僅按落地式方式運行的受試設備,按落地式布置。如果EUT設計成頂部安裝式,那么朝下的表面可以朝上放置。如果按照臺式布置存在危險,可以按落地式布置,但需要在試驗報告中闡明布置及其選擇理由。
新版標準明確試驗前應在試驗計劃中規定試驗時受試設備的各種狀態,包括(但不限于)選擇主要功能、這些主要功能對應的性能判據以及運行模式。這是因為由于設備許多功能的技術融合,性能判據基于功能而不是基于設備來確定。但同時為了減少試驗的次數,每次試驗時可選擇實現多種主要功能的某個或多個運行模式,從而減少試驗時間。抗擾度試驗可以按任意順序分別進行。
新版標準各端口所涉及的抗擾度測試項目如下:
①殼體端口:工頻磁場抗擾度、連續射頻電磁場騷擾抗擾度、靜電放電抗擾度。
②模擬/數字數據端口:連續射頻感應騷擾抗擾度、寬帶脈沖噪聲騷擾(重復)、寬帶脈沖噪聲騷擾(孤立)、浪涌抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度。
③直流網絡電源端口:連續射頻感應騷擾抗擾度、浪涌抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度。
④交流電源端口:連續射頻感應騷擾抗擾度、電壓暫降和電壓中斷抗擾度、浪涌抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度。
在上述所列各項抗擾度測試項目里,雖然相當多的測試項目來源于GB/T 17618和GB/T 9383標準,但新版GB/T 9254.2標準對相應測試項目的測試要求卻有所不同。
靜電放電在GB/T 9383標準里只強調了對于雙重絕緣和加強絕緣的設備,無保護接地的二類設備以及便攜設備,在兩次放電之間應該間隔足夠的時間,但并未強調靜電放電施加點的次數,只需依照GB/T 17626.2標準要求即可。在GB/T 17618標準里,則對于導電表面,對接觸放電和對耦合板的間接接觸放電點數進行了明確要求。受試設備應承受至少200次靜電放電,其中正、負極性各100次,且應至少在受試設備的4個試驗點上進行。如果沒有適用的直接接觸試驗點,則應以間接放電的方式,進行至少200次放電。而在新版GB/T 9254.2標準里,對試驗點的數量不再具體規定,而是視具體設備而定,只是明確了試驗點的選擇要尤其注意鍵盤、撥號盤、電源開關、鼠標、驅動器插槽、卡槽、通信端口周圍區域等部位。
連續射頻電磁場騷擾在GB/T 17618標準里試驗頻率范圍僅為80 MHz~1 GHz,但在新版GB/T 9254.2標準里,試驗頻率范圍擴大到80 MHz~6 GHz。
GB/T 9254.2和GB/T 17618標準的連續射頻感應騷擾試驗頻率范圍均相同,均為0.15~80 MHz。但在整個測試頻率范圍內,GB/T 17618標準的測試電平均為3 V,而在GB/T 9254.2標準里,只有0.15~10 MHz為3 V;在10~30 MHz頻率范圍內,試驗電平為3~1V(試驗電平的幅度隨頻率的對數線性減小);在30~80 MHz頻率范圍內,試驗電平只有1 V。詳見圖1。

圖1 連續射頻感應騷擾試驗頻率范圍及試驗電平(GB/T 9254.2-2021)
浪涌在GB/T 17618標準里,針對交流電源端口的相位并沒有明確規定,試驗程序依照GB/T 17626.5標準要求即可,而在GB/T 17626.5標準里,應對0°、90°、180°、270°相位分別施加正、負極性各5次的浪涌脈沖。在GB/T 9254.2標準里,在相位90°時施加5個正脈沖;在相位270°時施加5個負脈沖。
工頻磁場在GB/T 17618標準里明確要求采用浸入法進行測試。對于物理尺寸大的設備雖然不需要完全放置在磁場中,但仍要將敏感裝置放在磁場中。GB/T 9254.2標準則明確了可以使用鄰近法。
寬帶脈沖噪聲騷擾為GB/T 9254.2標準新增加的抗擾度測試項目。只適用于CPE(客戶端設備)的xDSL端口。
對于受試設備的LAN口(局域網接口)或類似端口,在GB/T 17618標準的表2“信號端口和電信端口抗擾度”里沒有明確說明可免予測試,但在GB/T 9254.2標準的表2“模擬/數字數據端口抗擾度要求”里,明確浪涌抗擾度要求不包括LAN口或類似端口。
通用性能判據分為性能判據A、B和C。
性能判據A:無須操作人員介入,設備應能按預期持續運行。當按預期使用設備時,不應出現低于制造商規定的性能水平的性能降低、功能損失或運行狀態改變。可以用允許的性能降低來代替性能水平。如果制造商沒有規定最低性能水平或允許的性能降低,則可從產品說明書、技術文件或從用戶按預期使用設備時的合理要求得知。
性能判據B:在施加騷擾期間允許性能降低。但在試驗后,不應出現實際運行狀態或存儲數據的非預期改變。試驗后,無須操作人員介入,設備應能按預期持續運行。當按預期使用設備時,不應出現低于制造商規定的性能水平的性能降低、功能損失,可以用允許的性能降低來代替性能水平。如果制造商沒有規定最低性能水平或允許的性能降低或恢復時間,則可從產品說明書、技術文件或從用戶按預期使用設備時的合理要求得知。
性能判據C:允許功能損失,只要該功能可自行恢復,或者能由使用者根據制造商的使用說明,通過操作控制器或重新啟動使其恢復。存儲在非易失性存儲器內的或由備用電池保護的信息不應丟失。
除通用的性能判據以外,在新版標準附錄A~H中,針對廣播接收功能、打印功能、掃描功能、顯示及顯示輸出功能、樂音生成功能、網絡功能、音頻輸出功能和電話功能,給出了不同功能的適用性、運行模式、補充的試驗等級和性能判據。
由于原IT類產品在標準更新前后變化相對較小,故以原AV類產品電視接收機為例,探討新版標準下的電視接收機電磁兼容抗擾度測試。
現行電視接收機通常含有交流電源端口、調諧器端口、有線網絡端口、AV IN/OUT端口、VGA端口、HDMI端口、USB端口等信號端口以及機箱端口等。具有廣播接收功能、顯示功能、網絡功能、音頻輸入/輸出功能、數據處理與存儲功能、紅外遙控等功能。故運行模式和性能判據除了參考新版標準通用性能判據,還要參考附錄A廣播接收功能、附錄D顯示及顯示輸出功能、附錄F網絡功能、附錄G音頻輸出功能。在試驗過程中,受試設備被視為臺式設備,可以使用攝像機監視顯示功能。
電視接收機的抗擾度測試項目適用性如表3所示。

表3 電視接收機的抗擾度測試項目
信息技術設備標準GB/T 17618的抗擾度測試項目與新版標準GB/T 9254.2的抗擾度測試項目基本相同,僅少了寬帶脈沖傳導騷擾測試項目;但音視頻類產品標準GB/T 9383的電磁兼容抗擾度測試項目與新版標準GB/T 9254.2的抗擾度測試項目差異較大,僅少數相同,故應引起音視頻類產品生產企業的高度重視,從研發階段就應考慮兩者的差異性,避免后期測試不合格時的大量設計更改,提高產品生產成本,降低效率。本文通過比較新版GB/T 9254.2標準與GB/T 17618和GB/T 9383標準的差異,為實驗室按新版標準測試時提供幫助,尤其是企業自建實驗室要更加全面考慮新版標準與原標準間的測試差異,及時按照新版標準要求調整產品設計,以便所生產的產品能符合新版標準的要求。■