一、 依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法概述
集成電路的電磁兼容性正日益受到重視。電子設備和系統(tǒng)供貨商努力改進其產(chǎn)品以滿足電磁兼容規(guī)格,降低電磁發(fā)射和增強抗干擾能力。尤其是近年來集成電路頻率越來越高,整合的晶體管數(shù)目越來越多,集成電路的電源電壓越來越低,芯片特征尺寸進一步減小,但越來越多功能,甚至是一個完整的系統(tǒng)都能被整合在單一芯片中,這些發(fā)展使芯片級電磁兼容更加突出?,F(xiàn)在,集成電路供貨商也必須考慮自己產(chǎn)品電磁兼容方面的問題。
二、 依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法中的TEM小室
TEM小室提供了針對DUT的敏感度或者輻射發(fā)射的寬帶測量方法。TEM小室不像傳統(tǒng)天線具有帶寬、非線性相位、方向性以及極化方向等固有的限制。TEM小室時經(jīng)過擴展的傳輸線,其中傳播來自外部或者內部源的橫電磁波。這種波由彼此正交的電場和磁場構成,波平面與其在小室或者傳輸線的傳播方向垂直。這種場時模擬阻抗為377Ω的自由空間中的平面場。TEM模式?jīng)]有低端截止頻率,這樣小室可以根據(jù)需要工作在盡可能低的頻率下。
三、 測試方案
目前,IEC61967標準用于頻率為150kHz~1GHz的集成電路電磁發(fā)射測試,包括以下六部分:
① 通用條件和定義(參考SAE J1752.1)
② 輻射發(fā)射測量方法-TEM小室法(參考SAE J1752.3)
③ 輻射發(fā)射測量方法-表面掃描法(參考SAE J1752.2)
④ 傳導發(fā)射測量方法-1Ω/150Ω直接耦合法
⑤ 傳導發(fā)射測量方法-法拉第籠法WFC
⑥ 傳導發(fā)射測量方法-磁場探頭法
依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法,其實就是一個變型的同軸線:
在此同軸線中部,由一塊扁平的芯板作為內導體,外導體為方形,兩端呈錐形向通用的同軸器件過渡,一頭連接同軸線到測試接收機,另一頭連接匹配負載,如下圖所示。小室的外導體頂端有一個方形開口用于安裝測試電路板。其中,集成電路的一側安裝在小室內側,互連線和外圍電路的一側向外。這樣做使測到的輻射發(fā)射主要來源于被測的IC芯片。受測芯片產(chǎn)生的高頻電流在互連導線上流動,那些焊接引腳、封裝連線就充當了輻射發(fā)射天線。當測試頻率低于TEM小室的一階高次模頻率時,只有主模TEM模傳輸,此時TEM小室端口的測試電壓與騷擾源的發(fā)射大小有較好的定量關系,因此,可用此電壓值來評定集成電路芯片的輻射發(fā)射大小。
(依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法)
依據(jù)IEC61967的IC電磁發(fā)射測試系統(tǒng)-TEM小室法輻射發(fā)射測試示意圖
全套測試系統(tǒng),由以下幾個部分組成:
1.EMI測試接收機,可選ESL3或者ESL6
標準對頻譜儀或接收機的要求:
·頻率范圍覆蓋150kHz-1GHz
·峰值檢波、帶*大值保持功能
·分辨率帶寬的設置如下表:
測量儀器
|
頻段
|
150kHz-30MHz
|
30MHz-1GHz
|
頻譜分析儀(3dB)
|
10kHz
|
100kHz
|
接收機(6dB
|
9kHz
|
120kHz
|
R&S® ESL EMI測試接收機,是一臺能依據(jù)*新標準進行電磁干擾測試的EMI接收機,同時也是一臺全功能的頻譜分析儀。
ESL3 EMI測試接收機,完全符合IEC 61967標準要求,同時還能對設備級產(chǎn)品進行電磁兼容預測試。
2.測試電路板
對集成電路的EMC測試,被測IC需要安裝在一塊印制電路板上,為提高測試的方便性與重復性,標準規(guī)定了電路板的規(guī)格,標準電路板的大小與TEM小室頂端的開口大小匹配。
IC測試電路板,完全依據(jù)集成電路電磁兼容測試要求設計,由下列部件構成:
· 測試板
·GND平面GND22-04
·連接板CB 0706
·IC適配器
·控制單元
3.TEM小室
主要技術參數(shù):
·頻率范圍:DC-2GHz
·*大駐波比:1.2:1
·RF連接器:N型
·*大輸入功率:500瓦
·10V/m電場場強所需功率:<3.7mW
·1000V/m電場場強所需功率:<37瓦
· *大EUT尺寸(cm):6x6x1
·外形尺寸(cm):15.2 x 9.9 x 33.8