GB/T 40134-2021 航天系统电磁兼容性要求.pdf

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GB/T 40134-2021 航天系统电磁兼容性要求.pdf

7.2.850Hz~100kHz壳体电流传导敏感度

图10地平面注入瞬态源

本项目针对平台结构电流通过EUT壳体在EUT内产生磁场而导致的电磁干扰现象,考核EUT 承受壳体电流干扰的能力, 当订购方有规定时,本项目适用于工作频率不高于100kHz且工作灵敏度等于或优于1μV的分 系统和设备。在50Hz~100kHz频率范围内,当按图11所示的限值进行试验时,EUT不应出现任何 改障、性能降级或偏离规定的指标值GB4717-2005 火灾报警控制器,或超过单个分系统和设备规范中给出的指标允差。

图11壳体(结构)电流传导敏感度限值

7.2.925Hz~150kHz地平面(壳地)注入音频传导

本项目适用于采用结构、外壳作为主要电流回路的分系统和设备,考核EUT承受外壳电流回路音 频信号干扰的能力。 在25Hz~150kHz的频率范围内,在分系统和设备外壳地之间注入干扰信号,EUT不应出现任 可故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。除非另 有规定,一般采用有效值1V的电压的信号或图12所示的电流注入信号, 图12中电流限值在低频段为10A,代表航天系统结构在低频段呈现低阻抗。在1kHz以上时,电 流限值以每十倍频程20dB下降,代表航天系统结构的阻抗中感性成分占主要地位

7.2.10150kHz~100MHz地平面(壳地)注入射频

图1225Hz~150kHz地平面注入电流限值

本项目适用于采用结构、外壳作为主要电流回路的分系统和设备,考核EUT承受外壳电流回路身 频信号干扰的能力。 150kHz~100MHz的频率范围内,在设备外壳地之间注入干扰信号,EUT不应出现任何故障、性 能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。除非另有规定, 般采用有效值1V的电压的信号,或不超过有效值280mA的电流信号

7.2.11ESD敏感度

本项目用以考核EUT及其连接线缆抗人体静电放电干扰以及航天器在轨和运载火箭飞行过程 的抗静电放电干扰的能力。由于ESD敏感度试验对元器件可能有累积的损伤,因此在正样产品或飞行 件上不进行本项试验

对于人体静电放电的考核,按GB/T17626.2的相关要求,对EUT一般采用8kV接触放电或15kV 空气放电时(优先采用8kV接触放电),试验中EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标 值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差 对于运载火箭(EED除外)EUT的静电放电考核,一般采用放电电压为土1OkV,脉冲速率为每秒 1次,试验时间30s(每点或面30次)。对于直接暴露的EUT,如安装在运载火箭外部的分系统或设备, 采用对EUT的每个顶角接触放电。对于安装在运载火箭内部的分系统或设备,在距离EUT每个面 30cm处进行空气放电,使静电放电产生的电流通过EUT安装表面。试验中EUT不应出现任何故 章、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标充差。具体试验要 求按相关技术条件的规定。 对于航天器(EED除外)EUT的静电放电考核,按照航天器将要飞行的轨道,选择接触放电和空气 放电的具体电压值。地球同步轨道的航天器一般采取接触放电为土5kV、空气放电为士10kV的电压 直进行试验;地球低轨道航天器如果母线电压高于70V,宜采取接触放电为土5kV、空气放电为土5kV 的电压值进行试验。放电频率为每秒1次,试验时间30s(每点或面30次)。试验中EUT不应出现任 可故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。具体试 验要求按相关技术条件的规定 对于EED的ESD敏感度应通过试验的方式检验。在25000V土500V的试验量级下,EED应不 发火,且性能不降低。具体试验要求按相关技术条件的规定

2.1210kHz~400MHz电缆束注入射频传导敏感

本项目考核分系统和设备电缆束抗感应电流干扰的能力。本项目适用于EUT所有互连电缆和电 原电缆,不适用于连接接收机天线的同轴电缆。本项目受试电缆束如表10所示。当给注人探头输入图 3所示的校验并按要求调制测试信号时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或 超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。如果受试电缆上的实际感应电流高于限值6dB, 即使定向耦合器上检测的正向功率电平低于校验值,当EUT不敏感时,也认为其满足要求

表1010kHz~400MHz电缆束注入射频传导敏感度测试的受试电缆束

7.2.13电缆束注入脉冲激励传导敏感度

10kHz~400MHz电缆束注入射频传导敏感度测证

本项目用以考核EUT承受脉冲干扰的能力。本项目适用于所有分系统和设备的互连电缆和电源 电缆。本项目受试电缆束如表11所示。一般按照图14的校验信号以30Hz重复频率进行试验1min 时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出 的指标允差。Imx的试验量级与EUT的额定电源电压有关,对于航天器的某些额定电源电压为12V 和5V的EUT,测试量级Imx可在5A的基础上剪裁。 注:某些航天器EUT的额定电源电压为12V时,特殊情况下Imx的试验量级可剪裁为3A。某些航天器EUT的 额定电源电压为5V时,特殊情况下I的试验量级可剪裁为1A,

电缆束注入脉冲激励传导敏感度测试的受试电缆束

GB/T 40134=2021

7.2.1410kHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感度

本项目用以考核EUT承受因谐振产生的阻尼正弦瞬态干扰的能力。本项目适用于所有互连电 览、电源电缆、高电位电源线等。本项目受试电缆束如表12所示。电源回线无需单独进行测试。当按 图15的电流信号波形和图16规定的峰值电流进行测试时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离 现定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。电流Ip按图16的规定。Ip的 式验量级与EUT的额定电源电压有关,对于航天器的某些额定电源电压为12V和5V的EUT,测试 量级Ip可在10A的基础上剪裁。 注:在特殊情况下,测试量级Ip可剪裁为5A,如图16虚线所示。 电流的归一化波形按公式(1):

e(x//Q)sin(2元 ft)

Z~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感

图1610kHz~100MHz电缆和 测试的峰值电流1限值

7.2.15电缆和电源线雷电感应瞬态传导敏感度

的互连电缆,包括完整的电源线和独立的高电位线,也适用于与执行关键安全功能的分系统和设备相连 或作为其一部分的互连电缆/电接口的非关键安全分系统和设备。当按订购方规定的信号波形、电平和 式验方法进行试验时,EU个不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设 备详细规范中给出的指标允差

7.2.16电压跌落、短时中断和电压变化抗扰度

电压跌落;或者承受故障情况下的电压短时中断的能力。本项目主要适用于可能工作在供电电压突然 减小到低于规定的阀值,随后经历一段短暂间隔才能正常供电的分系统和设备。按GB/T17626.11利

GB/T17626.29的相关要求,明确对EUT电压暂降、短时中断和电压变化试验采用的等级要求和持续 寸间。试验中EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细 现范中给出的指标允差

7.2.17电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

本项目用以考核EUT承受电路中电感性负载切换时引起的干扰,抗重复性电快速瞬变脉冲群的 能力。本项目主要适用于供电电源、信号、控制和接地等端口可能受到电快速瞬变脉冲群的分系统和设 备。按GB/T17626.4的相关要求,明确对EUT电快速瞬变脉冲群试验采用的等级要求。试验中 EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细规范中给出的 指标允差。

73.125Hz~100kHz磁场辐射发射

本项目用以控制EUT的低频磁场发射以保护对磁场敏感的设备。本项目适用于分系统和设备 如卫星的磁力矩器、低频发射机等)壳体及其电缆接口的辐射发射;不适用于天线辐射发射。在25Hz~ 00kHz频段内,距离设备壳体或电缆接口为7cm处,磁场辐射发射不应超过图17的限值或专用技术文 件的规定

7.3.210kHz~40GHz电场辐射发射

图1725Hz~100kHz磁场辐射发射限值

本项目用以控制EUT工作时通过壳体、电缆向外辐射电场,防止其对灵敏接收设备产生十扰。本 页目适用于分系统和设备壳体、所有互连电缆的电场辐射发射,以及永久性安装在EUT上的天线辐射 发射;不适用于发射机的基频发射信号带宽或基频的土5%频率范围(取大者)。运载火箭的电场辐射发 时不应超过图18的实线限值(限值A、限值B或限值C)或专用技术文件的规定,航天器的电场辐射发 时不应超过图18的点划线限值(限值D)或专用技术文件的规定。在30MHz以下频率范围内,垂直极 化场应满足限值要求:在30MHz以上频率范围内,水平极化场和垂直极化场均应满足限值要求。

7.3.310kHz~40GHz天线谐波和乱真输出辐射发射

图1810kHz~40GHz电场辐射发射限值

时电慈十扰,如谐波、乱其发射。本项目适用于带有 固定天线的发射机,不适用于EUT的基频发射信号带宽或基频的士5%频率范围(取大者)。 结合EUT的工作频率范围,试验起始频率见表13,上限频率一般为40GHz或EUT最高工作频 率的20倍,取较小者;除二、三次谐波外,所有谐波发射和乱真发射至少应比基波电平低80dB。二次 和三次谐波应抑制到一20dBm或低于基频80dB,取抑制要求较松者。另外,如果EUT的谐波和乱真 发射低于7.3.2限值,则也可认为其满足本项目要求。

表13天线谐波和乱真输出辐射发射试验起始频率

7.4.125Hz~100kHz磁场辐射敏感度

在25Hz~100kHz频率范围内,磁场源与EUT表面或电连接器间距为5cm,并按图19所示的磁 场进行测试时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或超出单个分系统和设备详细 现范中给出的指标允差

7.4.210kHz~40GHz电场辐射敏感度

图1925Hz~100kHz磁场辐射敏感度限值

本项目用以考核EUT承受空间电场干扰的能力。本项目适用于分系统、设备以及互连电缆;不适 用于连接天线的接收机的调谐频率。 按订购方要求的辐射电场进行试验时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,或 超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。30MHz以下满足垂直极化场测试,在30MH 以上对水平极化和垂直极化场均应满足要求。如订购方未提出具体要求,按表4和表5的要求进行 试验

7.4.3瞬态电磁辐射敏感度

本试验方法用于检验EUT承受具有快速上升时间/自由空间瞬变场的EMP的能力。 当订购方有规定时,本项目适用于安装在屏蔽加固的平台或设施的外部的分系统或设备。在按 图3所示试验信号的波形和幅度进行试验时,EUT不应出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值, 或超出单个分系统和设备详细规范中给出的指标允差。至少施加5个脉冲,重复频率不超过1个脉 冲/min。

7.5微波无源组件电磁泄漏

本要求适用于分系统和设备的一般微波无源部件,包括由多个微波无源部件构成的实现特定功能 的微波无源组件。不适用于单端口及双端口的衰减器、功分器等微波无源部件。检测天线距离被测位 置10cm,微波无源部件的泄漏度一般不应大于一65dB

HB/T 40134202

应根据研制总要求或订购方要求以及合同(任务书)中规定的EMC要求,编制系统、分系统和设备 的EMC大纲和EMC试验大纲。根据系统级EMC试验大纲开展系统级EMC试验验证工作,根据分 系统和设备的EMC试验大纲开展分系统和设备EMC试验验证工作。EMC试验大纲编制参见附录 A。EMC试验大纲通过评审后实施。 EMC研制试验、EMC鉴定试验、EMC验收试验、发射前EMC试验的试验量级根据本标准要求或 订购方要求确定。当鉴定试验裕度不满足要求、辐射发射要求更严格或系统有无源互调要求时,应做验 收试验。试验应考虑到航关系统寿命周期的所有工作状态,还要考虑实现上述各种状态(或阶段)相应 的正常操作程序。在前一研制阶段已经进行过的试验项目,若SUT或EUT在下一阶段没有影响电磁 兼容性的技术状态变化,经分析可对相同的试验项目进行剪裁。已经通过电磁兼容性试验后进行工程 更改的产品,应分析对电磁兼容性的影响,综合分析系统的电磁兼容性,视情况进行系统内、系统间电磁 兼容性的补充试验。每个研制阶段结束时,开展EMC评估工作,编制EMC评估报告对系统EMC性能 进行评估。 对于不满足电磁兼容要求的设计或未通过电磁兼容试验的分系统和设备,如果放宽要求,需要对放 宽后的影响进行分析。放宽要求分析一般应包括以下内容: a)本设备或分系统在系统中的关键性; b)不能通过的电磁兼容性试验项目,敏感度试验中的敏感度阈值、性能降级程度等; c)要通过该项目,需采取哪些加固措施以及存在的困难; d)若放宽要求,对系统性能、电磁兼容性的影响。

8.2EMC试验验证要求

8.2.1系统级EMC试验要求

8.2.1.1试验目的

在组成系统的分系统和讠 况下,系统级EMC试验用于验证整个系统的电磁兼容性

8.2.1.2试验要求

系统级EMC试验限值要求依据第6章或系统级EMC试验大纲等相关技术文件的规定。系统的 工作模式和测量仪器的选择应能在故障、不可接受或非期望的响应导致电磁不兼容状态时,确定相应的 安全裕度。 试验应验证系统所有分系统和设备在来自其他系统、分系统和设备的电磁辐射环境中能正常工作 系统应完成发射、在轨以及由轨道返回状态下的所有可能工况下的试验。特别应注意那些通过局部试 验和分析表明安全裕度是处于临界状态的部位。应测量SUT与其他系统、分系统和设备之间的潜在 MI特性。试验应按照试验大纲的要求进行,试验中SUT布局、电缆绑扎、接地应尽量模拟真实状态 应从关键功能电路中选取能验证EMI安全裕度的关键点。试验应包括但不限于以下主要部分: a)系统射频自兼容性(所有接收机和发射机通过不带保护罩的天线进行接收和发射的射频电磁 王扰试验):

b)系统电源品质; c) 接地和搭接检验; d) 系统辐射发射(RE); e) 系统辐射敏感度(RS); f) 系统传导发射(CE); g) 系统传导敏感度(CS); h) 系统电源瞬态特性; i) 磁矩; j) 关键设备/电路EMI安全裕度; k) 脐带分离试验(“脱插”试验); 1) 系统雷电环境试验(订购方有要求时); m) 系统EMP试验(订购方有要求时); n) EEDs射频敏感度试验; o) 系统间EMC试验。

8.2.2分系统和设备 EMC试验要求

8.2.2.1试验目的

验证分系统和设备在正常工作状态时的EMC(发射和敏感度)是否满足要求;考核分系统和设备在 外部干扰环境中是否出现任何故障、性能降级或偏离规定的指标值,是否超出分系统和设备详细规范中 给出的指标允差;该分系统和设备发出的辐射发射和传导发射能量是否干扰到其他分系统和设备的正 常工作,

8.2.2.2试验要求

方法具体依据EMC试验大纲或相关技术 布局、电缆绑扎、接地应尽量模拟真 实状态。建议按最严格的要求实施,这样在分系统 磁兼容性测试通过率。所有可能产生电 和设备都应实施辐射发射测试。

系统、分系统和设备均需要开展EMC评估。设备的EMC通过其试验的结果进行确定,分系统的 EMC需要通过针对各设备间的信号传输和接口控制等方面的试验结果进行确定,系统级的EMC需要 通过系统级试验、EMI特性、射频信息等方面的试验和分析进行综合确定。采用系统级试验数据进行 评估时,需要评估系统级试验与系统寿命周期内工况存在偏差带来的影响,对于未能验证到的内容,需 要开展补充试验。 进行系统EMC评估时,首先对系统内的EMC进行分析,再对系统间的EMC进行分析。 系统内EMC分析包括对分系统和设备满足标准的情况进行分析,对频域信号进行分析,对负载切 换时产生的振荡性瞬变过程进行时域和频域分析、对非振荡性瞬变过程进行时域分析。建立分析模型, 包括信号和电源电路中差模和共模作用、电源纹波影响,互连电缆电路间的耦合,天线和互连电缆电路 间的双向耦合,天线与设备间的双向耦合等。敏感度要求应证明系统在适用的频率范围内具有足够的 EMI安全裕度。 系统间EMC分析包括系统间频域信号分析,系统间天线与设备、与电缆的双向耦合分析等。

对于系统EMC验证试验不满足要求、安全裕度达不到要求,经分析评估可以给出放行结论的,需 要给出降低要求放行的依据,并经过总师系统评审通过后批准放行。降低要求时,需要分析安全裕度降 低后,系统、分系统、设备仍能防止由于连续的或非周期干扰产生的过载或损坏,仍可自动恢复到非周期 性干扰作用前的状态或能在技术性指标范围内继续工作。 对于新系统使用已有的分系统和设备时,应对这些分系统和设备原有的设计、分析和EMC测试数 据进行复核,重点在明确其相似性和差异、是否满足本标准要求、在新系统应用情况下的兼容性

EMC试验大纳包括系统级EMC试验大纲、分系统和设备EMC试验大纲,是开展具体EMC试验 验证的依据,应在系统研制总要求所规定的相关技术要求的基础上编写制定。系统级EMC试验大纲 经评审通过并报系统订购方确认后执行,分系统和设备的EMC试验大纲经评审通过后执行。EMC试 检大纲内容应要素齐全、科学准确,易于理解,便于操作

试验大纲封面应包括文件编号、密级,SUT或EUT的名称、型号、编号,编制(日期)、批准(日期)及 编制单位等主要内容

试验大纲应有签字页,签字页主要包括对试验大纲内容的认可申明及各方代表的签字等内容

求、EMC大纲和各级产品任务书等是试验大纲制定

明进行EMC试验的目的

包括参考引用的标准规范、要求以及相关技术文件

明确要求进行的EMC试验项目

明确各试验项目的要求,包括: a)进行EMC试验应满足的基本条件及应保持的工作状态; b) 试验地点及试验现场应具备的基本条件;

明确各试验项目的要求DB2101/T 0012.7-2020标准下载,包括: a)进行EMC试验应满足的基本条件及应保持的工作状态; b)试验地点及试验现场应具备的基本条件;

c)所使用试验设备的要求。

明确试验的布置框图、具体试验项目的试验方法,测试频率点要求和数量、具体频率 的工作状态、时间安排等

明确试验的布置框图、具体试验项目的试验方法,测试频率点要求和数量、具体频率,SUT或EU 的工作状态、时间安排等

明确各试验项目的限值要求

DB4403/T 30-2019标准下载规定具体试验项目的合格/不合格判据

明确拟承试单位及其资质情况

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