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DO-160G和DO-160F在EMC方面的對比分析

       2010年12月8日,美國航天無線電技術委員會(RTCA)特別委員會135(SC135)宣布正式發布DO-160G,并宣布DO-160F無效。在此之前,SC135曾經向DO-160發布了A,B,C,D,E和F六個版本

       DO-160G相當于歐盟標準的ED-14G,是機載設備的環境要求和測試方法,規定了現階段所有航空航天設備的測試水平和極限要求,不僅適用于一般航天器,直升機,商用噴氣式飛機,大型噴氣式客機,也為歐洲航空A350XWB和波音747-8。它由26章3個附錄組成,涉及電磁兼容性為1?3章,15?23,25章。本標準規定了機載設備的溫度,振動,鹽霧,功率輸入,射頻敏感度,雷電,靜電放電等方面的要求和試驗方法。
以下DO-160G和DO-160F在電磁兼容領域涉及DO-160G車載設備的比較分析,新的要求和測試方法,以便為目前機載設備設計合理的測試方案。
1章分析
1.1前三章
       第1章測試的目的和適用性,第2章術語的定義,第3章測試條件。這三章為后面的章節提供參考,具體測試更詳細的指導。在DO-160G中,第1章強調附錄中用戶手冊的重要性。第2章詳細介紹了測試設備的分類。特別是在2.8中指出,當設備屬于特殊類時,下級可以;第3章EUT靈敏度測試配置說明,特別強調EUT固化軟件和一般軟件在測試運行中的要求。
 
1.2第15章磁場效應
       驗證由EUT產生的磁場是否具有環境影響,由羅盤指針或磁場探測器(也稱為“電磁閥”)指示。在測試過程中,被測設備沿著東西向連接的方向逐漸靠近標準羅盤,直到指針被觀察到有輕微的偏移,并測量間距以確定“設備分類”。設備根據間距從30厘米到300厘米以下分為5個等級(Y,Z,A,B和C)。在DO-160G中,修改圖15-1中的測試設置,以確定指南針偏移1°時指南針與被測設備之間的距離。
 
1.3第16章電源輸入
       雖然MIL-STD-704F,GJB 181A-2003,GB平均功率特性的電磁兼容性測試是在17626.11-2008的相關討論中進行的,但是測試信號應用于各自的標準EUT有很大的差別, EUT狀態,測試方法。在DO-160G中,當交流或直流電源在不同的條件下變化時,在正常和緊急情況下測試機載設備是否能夠正常工作。這部分設備分為四類(A,B,D,Z),分為交流供電設備的CF,NF和WF。
       由于飛機動力系統的不斷發展,這部分在過去的十年中發生了較大的變化。在DO-160E中,為了方便使用和理解,本章分為直流和交流兩部分,增加了負載設備對飛機電源系統的影響和交流供電設備的直流測試項目。 DO-160G增加270V直流電源系統測試項目。在DO-160G中,各種電源的設備測試,交流設備的短暫中斷,三相交流電源設備每相的浪涌測試,短暫中斷表16-1,16-2,16-3,測試信號源電壓誤差被修改。
1.4第17章電壓尖峰
       當輸出信號通過輸出阻抗為50Ω的干擾信號輸出到EUT電源輸入端口1min時,測試設備在正常工作期間和測試后都需要。干擾信號的上升時間小于2ms,持續時間超過10ms的尖峰電壓。這種測試方法與MIL-STD-461F中的CS106類似。本章將EUT分為兩類(A,B)。 A類的測試電壓為600V,而B類電壓為交流有效值的兩倍,或兩倍直流電壓,或兩者的總和,最大值為200V(見圖1)。 DO-160G規定在測試過程中源產生至少50個正峰值和50個負峰值。



1.5第18章電源線音頻傳導靈敏度
       測試方法與MIL-STD-461F中的CS101類似,測試頻率為10Hz~150kHz。根據測試頻率將測試電壓分成不同大小的幾個部分,掃描頻率步長為30(每10個八度),每個頻率駐留1分鐘。本節將直流電源設備分為R,B,Z三類,將交流電源設備分為R,K兩類,其中?包括固定頻率(CF),窄頻率(NF)頻率(WF )3類。
       DO-160G在DO-160F的新用戶手冊部分發表意見和評論;去掉100W的測試信號輸出限制,并使用圖36A的峰值電流限制;修改測試布局,以便“可選交流電流監測”的適當位置;刪除耦合變壓器輸出阻抗為0.6Ω的要求。
 
1.6第19章感應信號靈敏度
       如果設備和互連電纜受到音頻電,磁和瞬態電壓尖峰的影響,EUT可分為4類(A,B,C,Z)。交流電源設備根據工作頻率分為固定頻率(CF),窄頻率(NF)和寬頻率(WF)。以上4種字符后,C,N或W ^是對應的交流供電設備類型。測試頻率是根據設備類型,不同類型的設備,測試頻率范圍。頻率掃描速率是30(每10個八度),并駐留在每個頻率10秒。
       DO-160G澄清測試不適用于電源輸入電纜或電線;增加“電場感應裝置”測試,對所有裝置施加400Hz的,170V有效值單電壓,并相應增加圖測試配置;增加開關瞬間狀態感知測試圖,峰值信號幅度可以測試,可以小于600Vpp。
 
1.7第20章射頻靈敏度(傳導和輻射)
       本章包括電導率和輻射敏感度測試。在測試期間施加到EUT的干擾信號是連續波,方波調幅和脈沖調制。測試配置需要在電源線和EUT之間串聯一個線性阻抗穩定網絡,并在每條電源線上接一個10μF的電容器。除非另有規定,互連電纜長度大于3.3米,電源線長度小于1米。圖2顯示了輻射靈敏度測試配置。
       導電靈敏度測試方法與MIL-STD-461F中的CS114類似,其中EUT被分成七個不同的等級,測試頻率為10kHz時至400MHz的,需要兩次掃描,一次是連續波,另一次是正方形波調幅信號。輻射靈敏度測試方法與MIL-STD-461F中的RS103類似。EUT分為10類,測試頻率為100MHz?18GHz,發射天線與被測設備之間的距離要求為1m。
       DO-160G增加了用戶手冊;要求被測設備的每個面都受到相同的輻射,不要在測試報告中報告不可行的表面;明確測試天線與被測設備之間的距離與校準時相同。







                        

  圖1輻射靈敏度測試配置



1.8第21章射頻能量發射

       EUT射頻發射信號使用峰值檢測進行測試,包括傳導和輻射發射。本章將EUT分為六類(B,L,M,H,P,Q)。測試配置要求在電源線和EUT之間串聯一個線性阻抗穩定網絡,并將一個10μF的電容接地。除非另有規定,互連電纜長度大于3.3米,電源線長度小于1米。傳導發射,測試頻率為150kHz?152MHz,目前測試卡會卡在電源線和互連電纜上,探頭和EUT的距離為5cm。輻射發射時,測試頻率為100MHz?6GHz,采用線性極化天線在水平和垂直兩個方向上,要求測試轉臺接收機掃描1周1周。

       DO-160G增加了用戶手冊;增加了新的Q級限制,以保護甚高頻和GPS接收機,但不適用于P級傳導發射“高頻缺口”;將測試帶寬從100kHz改變到1MHz,DO-160G的帶寬在1GHz和960MHz;消除了測試頻率大于960MHz的10kHz帶寬選項,并用高增益前置放大器代替。

1.9第22章雷電敏感度瞬態靈敏度

       通過插入EUT連接器引腳的引腳和電纜束,互連電纜和電源線來模擬雷電瞬態波形,以確定設備在測試期間或之后是否可以按要求工作。當使用引腳注入時,EUT處于開機狀態。測試后,檢查EUT是否正常。電纜猝發注入模擬瞬態信號通過電纜與EUT互連電纜和電源線電感或電感接地,要求EUT與地面隔離。施加到EUT電纜或線路的信號對于每個極性至少需要5分鐘。瞬態信號是基于引腳注入,電纜束注入和測試信號波形的EUT分類的點擊信號或信號組合(點擊信號,多點擊信號,多脈沖組的組合)。

       DO-160G增加了用戶手冊部分,本章中的一些注釋和注釋轉移到手冊中;使用注射測試波形刪除針跡以確定“電阻”測試源阻抗;增加電纜束測試波形6,僅用于多脈沖組測試;修改引腳注入校準和測試配置。

 

1.10第25章靜電放電

       當執行空氣放電時,EUT能夠根據需要正常工作。這種方法與GB 17626.2-2006中的方法相似,但是這個測試要求EUT只能綁在地面和空氣中。測試點很容易被人員使用。測試點的正極和負極在每10次放電15千伏。

DO-160G澄清了測試點,特別指出連接器引腳不進行測試。

 

2結論

       RTCA / 160相當于歐洲的EUROCAE / ED-14標準,該標準規定了機載電子設備的電磁兼容性要求。為適應航天電力系統的發展和電磁兼容性




 

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