GB/T 42968.2-2024 使用TEM小室测量集成电路电磁辐射抗扰度的标准解析

简介：

GB/T 42968.2-2024已经于2024年10月26日正式发布和实施，这使得我们不再局限于使用 YD/T 1690.2-2007 旧标准来完成集成电路的EMC测试中的辐射抗扰度测试项目，新标准定义了如何根据国家标准 GB/T 42968.2-2024 使用TEM小室测量集成电路电磁辐射抗扰度的分析测试。下面就来了解下GB/T 42968.2-2024 的一些相关标准信息。

国家标准编号和标准名称：

标准编号：GB/T 42968.2-2024

中文名称：集成电路电磁抗扰度测量第2部分：辐射抗扰度测量 TEM小室和宽带TEM小室法

英文名称：（等同于国际标准 IEC 62132-2:2010 ）Integrated circuits—Measurement of electromagnetic immunity—Part 2: Measurement of radiated immunity—TEM cell and wideband TEM cell method

正式发布日期：2024年10月26日

正式实施日期：2024年10月26日

替代标准：YD/T 1690.2-2007 电信设备内部电磁发射诊断技术要求和测量方法（150kHz～1GHz）第2部分：辐射发射测量 TEM小室和宽带TEM小室方法

标准要求：

GB/T 42968.2-2024 提出了TEM 小室、宽带 TEM 或 GTEM cell 的测试方法。

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GB/T 42968.2-2024 对TEM cell 的介绍和要求：

TEM 小室介绍：

TEM 小室提供了一种宽带方法，用于测量DUT对小室内产生的场或放置在小室内的DUT的辐射发射的抗扰度。它消除了使用传统天线的固有带宽、非线性相位、方向性和极化测量限制。TEM（横向电磁模式）小室是一种扩展的传输线，用于传播来自外部或内部源的TEM波。该波的特征是横向正交电场（E）和磁场（H），它们垂直于沿小室或传输线长度的传播方向。该场模拟了自由空间中产生的阻抗为377Ω的平面场。TEM模式没有低频截止。这使得CELL可以在所需的低频率下使用。TEM模式还具有作为频率函数的15线性相位和恒定振幅响应。这使得可以使用该小室来产生或检测已知的场强。小室的有效频率上限受到小室内发生的共振和多模引起的测试信号失真的限制。这些效应是TEM cell 的物理尺寸和形状的函数。

例如，1 GHz TEM cell 的尺寸和形状在cell的输入和输出馈电点处具有阻抗匹配，这将VSWR限制在额定频率以下小于1.5。该cell的每一端都是锥形的，以适应传统的50Ω同轴连接器，并配备了一个接入端口来容纳IC测试板。第一个共振是通过在窄频率范围内的高VSWR来证明的。CELL的高Q值是造成这种高VSWR的原因。经过验证的最大频率场生成cell也适用于该频率的发射测量。

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扩展阅读：TEM-cell 用于辐射发射和辐射抗扰度的测试指南

对TEM cell 的技术规格要求：

标准要求用于此测试程序的TEM cell 是一个双端口TEM波导，应配备一个EUT适配端口，其尺寸应与EMC测试适配板相匹配。TEM cell 在测量的频率范围内不应出现高阶模式。对于此程序，推荐的TEM小室频率范围为150 kHz至最低高阶模式的第一次共振频率（通常<2 GHz）。应仅使用单个小室覆盖正在评估的频率范围。TEM 小室在被测频率范围内的VSWR应小于1.5。

然而，由于在计算施加的电场时可能存在误差，应该优选VSWR小于1.2的TEM 小室。VSWR小于1.2的TEM cell不需要场强表征。VSWR大于或等于1.2但小于1.5的TEM cell 应按照附件A中的程序进行表征。原始TEM 小室的 VSWR数据（在测量的频率范围内）应包含在测试报告中。从VSWR小于1.2的TEM小室获得的测量结果将优于从VSWR较高的TEM 小室获取的数据。

GB/T 42968.2-2024 对宽带 TEM或GTEM的介绍和要求：

对宽带 TEM 或 GTEM 的介绍：

宽带TEM或GTEM cell 是一种扩展的传输线，它不会像传统TEM cell 那样转换回50Ω馈电，而是不断扩展，并以隔膜负载和RF吸收材料终止。该cell避免了传统 TEM cell 的修改限制，因此其可用的上限频率不受其尺寸的限制，而是受RF吸收器和隔膜终端的特性的限制。宽带TEM cell 可以是几乎任何实际尺寸，可用频率范围高达18GHz。

GTEM cell 提供了将辐射抗扰度测量的上限频率扩展到 TEM cell 的1 GHz至2 GHz限制之外的潜力。例如，为了能够正确评估使用接近或高于1 GHz时钟频率的IC，需要扩展频率限制。

此外， GTEM cell 的较大尺寸提供了评估需要大于IEC 62132-1中定义的默认尺寸的PCB的IC的能力。与此测试方法的任何其他修改一样，PCB尺寸可以根据制造商和用户之间的约定进行扩展，并应仔细记录在测试报告中。

对宽带TEM 或 GTEM 的技术要求：

用于此测试程序的GHz或宽带TEM（GTEM）cell 是一个单端口TEM波导，应配备一个与EMC测试板匹配的适配放置端口。GTEM 小室在测量的频率范围内不应出现高阶模式。对于此程序，建议的GTEM 小室频率范围为150 kHz至最低高阶模式的第一次共振频率（通常>2 GHz）。应使用单个小室覆盖正在评估的频率范围。

GTEM 小室在被测频率范围内的VSWR应小于1.5。然而，由于计算施加电场时可能存在误差，因此优选VSWR小于1.2的GTEM 小室。VSWR小于1.2的GTEM 小室不需要场强表征。VSWR大于或等于1.2但小于1.5的GTEM 小室应按照附件A中的程序进行表征。原始GTEM 小室VSWR数据（在测量的频率范围内）应包含在测试报告中。从VSWR小于1.2的GTEM 小室获得的测量结果将优先于从VSWR较高的GTEMCELL获得的数据。。

标准要求的被测芯片的测试布置图：

安装了被测集成电路芯片的EMC测试适配电路板应安装在TEM cell或GTEM cell 的适配端口上，DUT面向TEM的隔膜板，如下图所示：

在 TEM CELL 的适配端口上安装被测芯片测试适配电路板

在正确安装适配电路板后，即可使用外部的信号源、功率放大器注入射频功率到TEM的输入端口开始给被测芯片辐射电场，要注意的是需要在测试时不断关注和监视被测物芯片的工作状态，并写入测试报告中。

使用信号源、功放等设备注入射频功率到TEM小室

使用 GTEM cell 注入时也是使用同样的设备，但是GTEM 相比 TEM cell 可以放置更大的被测物，因为它的可测区域尺寸可达1米高，而 TEM cell 仅10cm可测区域。这需要根据您的产品需求来选择合适的测试方法。

可选购的 TEM cell 测试仪器设备：

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集成电路测试仪器
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FCC-TEM-JM7C TEM-cell DC-8GHz，宽带，250W功率注入
FCC-TEM-JM7D TEM-cell 10kHz-3GHz（大尺寸芯片），250W功率注入