电磁兼容EMC测试：有关CNAS-GL52规定GJB151B测试设备期间核查要求和方法

CNAS-GL52规定GJB151B测试设备期间核查要求和方法

摘要：CNAS-GL52：2022《电磁兼容检测领域设备期间核查指南》中规定了GJB151B电磁兼容测试系统和设备的期间核查要求和方法。

“期间核查”是为保持测量设备校准状态的可信度，对测量设备示值（或其修正值、或修正因子）在规定的时间间隔内是否保持测量设备所规定的*大允许误差或扩展不确定度或准确度等级的核查。即期间核查是核查测量设备示值的系统误差，或者说核查系统效应对测量设备示值的影响。

期间核查考核系统误差，应尽可能排除随机误差/随机效应的影响。

期间核查不是重新校准或再校准，无需要对设备的所有参数和所有量程进行核查，设备是否需要期间核查，实验室可根据设备的稳定性、期间核查的成本、核查标准的可获得性、校准周期的长短和历次校准结果、设备使用环境变化等因素来确定。实验室应规定进行期间核查的设备范围、方法及核查频次。

对于EMC系统级设备及测试仪器的核查要求，CNAS-GL52：2022《电磁兼容检测领域设备期间核查指南》第5部分进行了描述。电磁兼容测试系统中普遍存在检测结果的一致性问题，同一测试系统的重复性和不同测试系统之间的复现性效果均存在一定的差异，需要用适当的方法对测试系统进行期间核查，使检测结果的测量准确度在可控范围之内。测试系统中的设备繁多，可以对整个系统进行期间核查来代替其中单台仪器的期间核查。对于测试系统设备，推荐采用系统核查模式。对于GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》标准中电磁发射测量系统和电磁铭感度测试系统，其核查要求如下：

5.1.3  专用电子、电气和机电设备及系统发射系统的期间核查要求

对于专用电子、电气和机电设备及系统测试系统，其测试设备和附件都按规定要求进行校准，每次发射测试开始前，均需要对测试系统（包含接收机、电缆、衰减器、耦合器等）进行校验。通过注入一个已知信号，监测系统的输出来校验系统是否正常。故其期间核查方式参考自校方式进行。

5.1.4  专用电子、电气和机电设备及系统敏感度测试系统的期间核查要求

对于专用电子、电气和机电设备及系统敏感度测试系统，其测试设备和附件都按规定要求进行校准，主要方式是通过使用示波器监测电压波形，并通过输入电平监测校验系统是否正常。

在附录C中介绍了专用电子、电气和机电设备及系统领域 EMC 期间核查的典型案例，包括：

C1 CE101 25Hz～10kHz 电源线传导发射测试的期间核查案例

C2 CE102 10kHz~10MHz 电源线传导发射测试的期间核查案例

C3 CS101 25Hz～150kHz 电源线传导敏感度测试的期间核查案例

C4 CS106 电源线尖峰信号传导敏感度测试的期间核查案例

C5 CS116 10kHz~100MHz 电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感

C6 RE102 10kHz~18GHz 电场辐射发射测试的期间核查案例

C7 RS103 10kHz~18GHz 电磁辐射敏感度测试的期间核查案例

以上各项目的核查方法主要是采用了GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》标准中对应项目的校验方法。

CNAS-GL52：2022《电磁兼容检测领域设备期间核查指南》其他相关条款如下：

4  EMC 期间核查的策划和执行

4.1  期间核查的策划

4.1.1  期间核查设备的策划要点

实验室应根据标准方法/客户要求、设备的稳定性和使用情况来确定是否需要进行期间核查。实验室应确定期间核查的方法（作业指导书与记录格式）与周期，并保存记录。

注：并不是所有设备均需要进行期间核查。判断设备是否需要期间核查以及需要核查的频次要求，至少需考虑以下因素：

a)  标准方法要求；

b)  客户要求；

c)  设备校准周期；

d)  历次校准结果；

e)  质量控制结果；

f)  设备使用频率和性能稳定性；

g)  设备维护情况；

h)  设备操作人员及环境的变化；

i)  设备使用范围的变化等。

实验室应基于以上情况考虑，确定需要进行期间核查的仪器设备清单，编制合适的年度计划（包括执行频次、具体核查参数等内容），对需要期间核查的对象编制《设备期间核查作业指导书》。原则上，实验室应该重点关注检测标准方法要求的测试限值或者试验等级涉及的关键参数、兼顾覆盖（或者代表性覆盖）检测量程进行期间核查。

4.1.2  期间核查计划

实验室由相关责任人确定需要进行期间核查的仪器设备清单并且编制相应的期间核查计划，审批后安排实施，期间核查计划应包含但不限以下内容：

a)  设备系统和/或仪器设备名称、型号、编号；

b)  核查的项目/参数名称；

c)  核查的技术要求；

d)  核查时间或者进度安排；

e)  核查责任人；

f)  监督或者确认责任人；

g)  计划编制人及批准人。

4.1.3  期间核查作业指导书

EMC 领域的设备期间核查可以采用核查单台套设备形式，也可以采用核查实际检测活动中组成的相对固定的测试系统的模式。如可行，建议优先采用后者-核查测试系统的模式（以下简称“系统核查”）。

往往测试系统中涉及设备繁多，以系统核查模式代替对其中每台仪器及连接电缆、接口、耦合网络的期间核查，不仅简便可行效率高，同时可有效核查设备之间的连接、发现场地设施与环境条件的变化，有利于保持和跟踪分析同一测试系统检测结果的重复性问题。

实验室由相关责任人根据需要期间核查的对象及其需要核查的项目/参数编制作业指导书，并且根据情况变化及时维护其适用性，期间核查作业指导书应包含但不限以下内容：

a)  核查对象名称，系统核查模式要说明测试系统组成；

b)  核查项目/参数名称；

c)  涉及的检测项目/标准；

d)  核查方法，所规定的核查方法必须合理有效；

e)  环境条件要求；

f)  核查使用的标准物/设备/装置/样品（金机）名称；

g)  核查程序：核查的具体操作步骤；

h)  判定方法：即如何判定期间核查结果，明确说明核查结果的判定依据；

i)  期间核查记录表单或者报告格式；

j)  记录形式和记录的保存期限（建议不少于6年）；

k)  发现问题时需要采取的措施；

l)  作业指导书编制人及批准人。

4.1.4  期间核查记录或报告

执行期间核查，必须同时做好期间核查记录，*少应包含但不限以下内容：

a)  核查对象名称（系统核查的说明被核查系统构成）；

c)  核查依据-作业指导书名称；

d)  涉及的检测项目/标准（作业指导书已经写明，可省略）；

e)  环境条件；

f)  核查使用的标准物/设备/装置/样品（金机）名称（作业指导书已经写明，可省略）；

g)  数据和/或核查波形或者幅频响应曲线图截图或者照片等；

h)  核查结论：即期间核查判定的结果，给出本次核查的结论；

i)  核查人、审核人；

j)  核查实施时间；

k)  期间核查地点。

4.2  期间核查的执行

期间核查可由实验室内部执行，也可找具有相关能力资质的第三方机构协助进行期间核查任务，需要保存期间核查的记录及报告。

注意：对期间核查结果数据应进行长期的跟踪分析、评价，若发现数据存在较大偏差，可能导致检测结果不可靠的仪器设备，需要进行核查分析原因，必要应采取不符合工作控制程序，采取纠正措施进行整改。

5  EMC 系统级设备及测试仪器的核查要求

电磁兼容测试系统中普遍存在检测结果的一致性问题，同一测试系统的重复性和不同测试系统之间的复现性效果均存在一定的差异，需要用适当的方法对测试系统进行期间核查，使检测结果的测量准确度在可控范围之内。测试系统中的设备繁多，可以对整个系统进行期间核查来代替其中单台仪器的期间核查。对于测试系统设备，推荐采用系统核查模式。

5.1 EMC 系统级设备的核查要求

5.1.1  发射系统的期间核查要求

在电磁兼容实验室，检测设备、测试场地和影响检测结果的辅助设备均是通过校准符合要求的，可是测试结果有时还是会出现很大的差异，其原因除了在测试过程中不同实验室对样品发射的峰值信号捕捉结果不同外，还与整体测试系统的配套情况有关。而在实际应用中，总体结果的测量准确度，在概念上可分为两大部分，即信号源误差和测试系统误差组成，测试系统包括使用的仪器设备和测试场地。如果信号源稳定性较高、误差足够小，理论上信号源误差可以忽略不计。因而使用信号源作为参考源来考察发射系统即测试设备和场地是否存在问题是比较可行的。

a)  信号源的性能要求 

稳定的信号源可以作为辐射发射和传导发射系统核查的参考基准，在测试系统的期间核查中，是起关键作用的，其性能指标必须达到一定的要求，其中稳定性尤其重要。这里使用的信号源应具有时间稳定性、温湿度稳定性和运输前后稳定性。参考基准的性能要求如下： 

1)  频率范围：传导发射需要覆盖9kHz～30MHz；辐射发射需要至少覆盖30MHz～6000MHz；

2)  频宽间隔：传导发射需要小于等于1MHz；辐射发射需要小于等于5MHz（1GHz以下）和1GHz（1GHz 以上）。要求间隔清晰，易分辨和读取，具有一定的覆盖和代表性（一般*少具有10个覆盖测试频段的代表性频率点）；

3)  信号电平：需符合测试系统的正常测量范围，**在测试频段内具有代表性频率点信号电平读数在限值上、下；

4)  信号稳定性：采取适当措施情况下，不易因为运输及保管而损坏；频率与幅度稳定性很好，时间、温湿度影响极小。

b)  发射系统的核查项目

发射系统的期间核查除了对系统稳定性的核查，还应要保证测试场地对的基础上，因此每次对系统稳定性核查之前，还需要对场地的环境噪声和接地性能进行核查，其中：

1)  场地的环境噪声应按照相关领域产品标准、产品类标准要求进行测试，如不涉及可参照基础标准如GB/T 6113.201/203进行测试；

2)  人工电源网络应通过低射频阻抗连接到参考地，将人工电源网络的外壳与屏蔽室的参考地直接搭接，或者用一个尽可能短而宽的低阻抗导体来连接；

3)  辐射发射系统核查时，需要核查天线的对称性；

4)  需保证转台功能的稳定性，转台应能够0～360度旋转，在旋转过程中不应出现杂波。

发射系统主要核查三个方面：环境噪声、链路损耗和系统稳定度，来确保系统的稳定性。测试系统的数据结果可通过与标准源出厂报告数据的比较、历史数据的曲线图分析。通路损耗及环境噪声可通过软件直接得出。

注意事项：期间核查时也应注意对天线塔高度和转台转动角度进行核查，因此类设备为非计量设备，可结合日常使用情况定期核查，周期可适当根据使用情况自定。

5.1.2  抗扰度系统的期间核查要求 

在电磁兼容 EMS 测试项目中，常规的项目有静电放电、电快速脉冲群、浪涌、传导骚扰抗扰度、辐射骚扰抗扰度等，由于静电放电、电快速脉冲群、浪涌、振铃波、阻尼振荡波等项目使用的是信号发生器以及耦合去耦网络，该项目的期间核查可以直接参照设备的期间核查要求，本部分抗扰度系统的期间核查主要包含传导抗扰度和辐射抗扰度系统的期间核查要求。

a)  传导抗扰度系统的核查：

1)  对于传导抗扰度测试系统的期间核查一种方法可用示波器测量耦合去耦网络 EUT 端口的开路电压，确认施加到 EUT 上的射频骚扰信号其电压、频率、调制度等波形参数满足 GB/T 17626.6 的要求。该方法简单有效，但存在受测试频率、示波器带宽的限制和测试系统内的不匹配等因素的影响；

2)  对传导抗扰度测试系统的另一种期间核查方法可采用一个稳定的 EUT来实现，该 EUT 内部结构相对简单，包含一个标准负载用来接收射频骚扰信号，采用一个电流钳和峰值检波器的组合测量负载上的骚扰电流，通过显示屏显示出来。然后可以进行数据的比对。

b)  辐射抗扰度系统核查：

辐射抗扰度系统核查方法有两种：1、通过场强探头监控数据；2、使用接收机或功率计，监控功放前向功率，比对同校准前向功率数据的差值。用于试验的整个区域的校准应每年进行一次，当室内布置发生变化时（更换吸波材料、试验区域位置移动、设备改变等）也需要进行校准核查。

5.2 EMC 测试仪器的期间核查要求 

除了 5.1 章节中测试系统涉及到的设备外，其他的相关仪器设备需要单独进行期间核查。

5.2.1  测试仪器的期间核查参数 

对于测量仪器的期间核查需要涉及到常用的设备参数，该设备参数可以根据日常使用的参数和仪器设备的规格书来确定，对于新购入的仪器设备进行首次核查时，核查要求可以依据设备规格书和标准要求的参考值进行确定，在仪器设备使用期间的核查应和上次核查结果进行比较。

5.2.2  仪器设备的核查频次

对于新购入的设备在投入前进行的首次期间核查应当选择在仪器设备校准合格之时，并以此时的核查数据作为核查控制参照点，结合校准证书和设备规格给出的*大示值误差设定需要控制的上限和下限；而对于使用过程中的仪器设备，为了保证仪器设备的稳定性，需要在两次校准之间至少进行一次期间核查；在校准前需要进行一次期间核查为了保证校准前仪器设备功能的正常性；为了保证校准过程中和运输过程中仪器设备无损坏，功能正常，校准后也需要进行一次验证。