陳 功

（中國西南電子技術研究所計量檢測中心，四川成都 610036）

Do160G與Do160F在EMC方面的對比分析

陳 功

（中國西南電子技術研究所計量檢測中心，四川成都 610036）

隨著電磁環(huán)境的復雜化及電磁兼容測試技術的革新，如何對機載設備設計合適的測試方案變得相當重要。對Do160G和Do160F在測試目的、設備分類、測試方法等方面進行對比分析，通過分析，為現(xiàn)階段機載設備設計測試方案提供依據。

LISN；電磁兼容；敏感度；機載設備；EUT

2010－12－08美國航天無線電技術委員會（RTCA）特別委員會135（SC135）宣布Do160G正式發(fā)布，同時宣布Do160F失效。在此之前，SC135曾對Do160發(fā)布過A，B，C，D，E，F(xiàn)共6個版本［1］，Do160G規(guī)定了現(xiàn)階段的所有航天設備測試電平及極限要求，不僅適用于一般航天器、直升飛機、商用噴氣飛機、大型噴氣式客機，而且還適用于歐航A350XWB和波音747－8。

Do160G等同于歐盟標準ED－14G，是對機載設備環(huán)境要求及測試方法的規(guī)定。它由26章和3個附錄構成，涉及電磁兼容的是1至3章、15至23、25章。本標準規(guī)定機載設備在溫度、振動、鹽霧、電源輸入、射頻敏感度、雷電、靜電放電等方面的要求及試驗方法。下面通過Do160G與Do160F在涉及電磁兼容方面的對比分析，闡述Do160G對機載設備的新要求及測試方法，以便為當前機載設備設計合理的測試方案。

1 各章節(jié)分析

Do160標準中涉及電磁兼容內容如下：第1－3章，試驗目的、術語、測試設備布置介紹；第15章，磁場效應；第16章，電源輸入；第17章，電壓尖峰；第18章，電源線音頻傳導敏感度；第19章，感應信號敏感度；第20章，射頻敏感度（傳導和輻射）；第21章，射頻能量發(fā)射；第22章，雷電感應瞬態(tài)敏感度；第23章，雷電直接效應；第25章，靜電放電。在Do160G中除第23章外，均值Do160F上進行相應修改，下面將對改動的章節(jié)進行分析。

1．1 前3章部分

第1章測試目的及適用性，第2章術語定義，第3章測試條件。這3章內容為后面章節(jié)提供參考，對具體測試進行較詳細的指導。在Do160G中，第1章強調附錄中用戶手冊的重要性；第2章對測試設備分類進行詳細說明，特別是在2．8中指出當設備屬于特殊類時，只需按該項測試中要求較低的類即可；第3章對EUT敏感度測試配置的說明，特別強調EUT固化軟件和一般軟件在測試時按要求運行。

1．2 第15章 磁場效應

驗證EUT產生的磁場對環(huán)境的影響，通過羅盤指針或磁場探頭進行指示其大小，也被稱為“磁閥”。試驗時將EUT沿著東西連線方向逐漸接近標準羅盤，直到觀察指針產生一度的偏移，測量其間距從而確定“設備分類”。根據間距從小于30 cm到大于300 cm將設備分為5個等級（Y，Z，A，B和C）。在Do160G中，對圖15－1試驗測試配置進行修改，以便確定當羅盤指針偏移1°時羅盤與被測設備間的距離，從而確定設備等級。

1．3 第16章 電源輸入

雖然在MIL－STD－704F［2］、GJB 181A—2003［3］、GB 17626．11—2008［4］中均對電源特性的電磁兼容試驗進行相關論述，但各標準對EUT施加的測試信號、EUT狀態(tài)、試驗方法存在較大差異。在Do160G中，當交流或直流電源在不同條件變化時，測試機載設備在正常和應急狀態(tài)下能否按要求正常工作。該部分將設備分為4類（A，B，D，Z），對于交流供電設備，又分為定頻（CF）、窄變頻（NF）、寬變頻（WF）。

由于飛機電源系統(tǒng)的不斷發(fā)展，本部分在最近10年進行較大的修改。在Do160E中，為便于使用和理解，該章分為直流和交流試驗2部分，并增加負載設備對飛機電源系統(tǒng)的影響和交流供電設備的直流測試項目。Do160F中增加270 V直流電源系統(tǒng)測試項目［5］。在Do160G中，對多種電源供電的設備測試、交流供電設備的短時中斷、三相交流供電設備的每相浪涌試驗、涉及短時中斷試驗的表16－1，16－2，16－3、測試信號源電壓誤差進行修改。

1．4 第17章 電壓尖峰

當通過輸出阻抗為50Ω的信號源輸出干擾信號到EUT電源輸入端口并持續(xù)1 min，測試設備是否按要求在試驗期間和試驗后正常工作。干擾信號為上升時間小于2 ms，持續(xù)時間大于10 ms的尖峰電壓。該測試方法與MIL－STD－461F中的CS106相似［6］。本章將EUT分為2類（A，B），A類的測試電壓為600 V，而B類電壓則是交流有效值的2倍，或者直流電壓的2倍，或者是兩者之和，最大值為200 V（見圖1）。

在Do160G中規(guī)定試驗時信號源至少產生50個正尖峰和50個負尖峰。

圖1 尖峰電壓波形

1．5 第18章 電源線音頻傳導敏感度

該測試方法與MIL－STD－461F中的CS101類似，試驗頻率為10 Hz～150 k Hz，試驗電壓根據試驗頻率分為大小不同的幾段，掃描的頻率步進為30（每10倍頻程），并且在每一頻點駐留1 min。本部分將直流供電設備分為3類（R，B，Z），將交流供電設備分為2類（R，K），其中K類包括為定頻（CF）、窄變頻（NF）、寬變頻（WF）3類。

Do160G將Do160F結尾的注釋和備注放在新的用戶手冊部分；刪掉測試信號輸出功率為100 W的極限值，而用峰值為36 A的電流極限；修改了測試布置圖，以便能在合適的位置進行“可選的AC電流監(jiān)測”；刪掉耦合變壓器輸出阻抗為0．6Ω的要求。

1．6 第19章 感應信號敏感度

設備和互連電纜受到音頻電場、磁場和瞬態(tài)電壓尖峰的影響時，能否按要求正常工作，本部分將EUT分為4類（A，B，C，Z）。而對于交流供電設備，根據工作頻率分為定頻（CF）、窄變頻（NF）、寬變頻（WF），在前面4類字符后加上C，N，或W則為相應的交流供電設備類型。試驗頻率是根據設備類型而定的，不同的設備類型，試驗頻率范圍不同。頻率掃描速率為30（每10倍頻程），并且在每一頻點駐留10 s。

Do160G中澄清該測試不適用于電源輸入電纜或電線；增加“設備的電場感應”測試，對于所有設備施加單次有效值為170 V的400 Hz電壓，并增加相應的試驗配置圖；增加開關瞬態(tài)感應測試圖，測試時尖峰信號幅度可以變化，并且可以小于600 Vpp。

1．7 第20章 射頻敏感度（傳導和輻射）

本章包括傳導敏感度和輻射敏感度測試，試驗時施加到EUT上的干擾信號為連續(xù)波、方波調幅信號和脈沖調制信號。測試配置時，需要線性阻抗穩(wěn)定網絡串接在電源線和EUT之間，并且在每根電源線上連接一只10μF的電容到地。除非有其他規(guī)定，否則試驗時要求互連電纜長度大于3．3 m，電源線長度小于1 m。圖2為輻射敏感度的測試配置圖。

傳導敏感度測試方法與MIL－STD－461F中CS114相似，此處EUT分為7個不同的類，測試頻率為10 k Hz～400 MHz，要求進行2次掃描，一次為連續(xù)波，另一次為方波調幅信號。輻射敏感度測試方法與MIL－STD－461F中RS103類似，將EUT分為10個類，測試頻率為100 MHz～18 GHz，要求發(fā)射天線與EUT間的距離為1 m。

Do160G增加了用戶手冊；要求EUT的每個面均應受到相同的輻射，對于無法進行的面應在測試報告中注明；澄清了測試天線與EUT的距離要與校準時一致。

1．8 第21章 射頻能量發(fā)射

用峰值檢波對EUT的射頻發(fā)射信號進行測試，包括傳導發(fā)射和輻射發(fā)射。本章將EUT分為6類（B，L，M，H，P，Q），試驗配置需要線性阻抗穩(wěn)定網絡串接在電源線和EUT之間，并且在每根電源線上連接一只10μF的電容到地。除非有其他規(guī)定，否則試驗時要求互連電纜長度大于3．3 m，電源線長度小于1 m。傳導發(fā)射，測試頻率為150 k Hz～152 MHz，試驗時將電流探頭卡在電源線和互連電纜上，探頭與EUT的距離為5 cm。輻射發(fā)射，測試頻率為100 MHz～6 GHz，采用線極化天線在水平和垂直2個方向上進行，要求測試時轉臺旋轉1周接收機掃描200次。

Do160G中增加用戶手冊；增加新的Q類極限，用以保護VHF和GPS接收機，但對P類中的傳導發(fā)射“HF notch”不適用；改變測試帶寬從100 k Hz～1 MHz，以前版本在1 GHz時才用該帶寬，而在Do160G中960 MHz則使用該值；取消測試頻率大于960 MHz的10 k Hz帶寬選項，而用高增益預放代替。

1．9 第22章 雷電感應瞬態(tài)敏感度

通過針腳和電纜束注入到EUT連接器針腳、互聯(lián)電纜和電源線各類模擬雷電感應瞬態(tài)波形，判斷在試驗期間或過后設備能否按要求工作。用針腳注入時，EUT處于加電工作狀態(tài)，試驗后檢查EUT是否正常。電纜束注入模擬瞬態(tài)信號通過電纜感應或地感應到EUT互連電纜和電源線，測試時要求EUT與地絕緣。施加到EUT電纜或線上的信號要求在每個極性至少進行5 min。瞬態(tài)信號為單擊信號或組合信號（單擊信號、多擊信號、多脈沖群的組合），根據針腳注入、電纜束注入和測試信號波形進行EUT分類。

Do160G中增加用戶手冊部分，本章中許多注釋和備注被移到用戶手冊；刪除利用針腳注入測試波形來確定源阻抗的“電阻法”測試；增加電纜束測試波形6，僅適用于多脈沖群測試；修改針腳注入校準和測試配置圖。

1．10 第25章 靜電放電

當進行空氣放電時，EUT是否能按規(guī)定正常工作。該方法與GB 17626．2—2006［7］中相似，但此項試驗要求EUT搭接到地，并且僅進行空氣放電，測試點為人員容易接觸到的地方，對測試點進行15 k V的正負極性空氣放電各10次。

圖2 輻射敏感度試驗配置

Do160G中對測試點進行澄清，特別指出，連接器的針腳不進行該項測試。

2 結 語

RTCA／Do160和歐洲的EUROCAE／ED－14標準等同，其中規(guī)定了機載電子設備電磁兼容要求。為適應不斷發(fā)展的航天機載電源系統(tǒng)和電磁兼容測試技術，人們不斷對測試等級、要求、測試方法進行修改。同時SC135將在Do160的下一新版本發(fā)布之前，編寫關于所有部分的用戶指南。通過對Do160G與Do160F的對比分析，為用戶對機載設備測試方案的設計提供了參考。

［1］ RTCA／DO－160E，Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment［S］．

［2］ MIL－STD－704F，Aircraft Electric Power Characteristics［S］．

［3］ GJB 181A—2003，飛機供電特性［S］．

［4］ GB 17626．11—2008，電磁兼容試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗［S］．

［5］ RTCA／DO－160F，Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment［S］．

［6］ MIL－STD－461F，Requirements for the Control of Electromagnetic Interference Characteristics of Subsystems and Equipment［S］．

［7］ GB 17626．2—2006，電磁兼容試驗和測量技術：靜電放電抗擾度試驗［S］．

TP206

A

1008－1542（2011）07－0119－03

2011－06－20；責任編輯：張士瑩

陳 功（1980－），男，四川宜賓人，工程師，主要從事電磁兼容設計及試驗方面的研究。