CISPR 22:信息技术设备 – 无线电骚扰特性

信息技术设备在0.15 MHz至1 GHz范围内的传导和辐射无线电骚扰限值和测量方法

CISPR 22 标准概述

CISPR 22规定了信息技术设备(ITE)无线电骚扰特性的限值和测量方法。该标准适用于广泛设备,包括个人计算机、服务器、打印机、网络设备、电信终端设备和相关外围设备。频率范围覆盖0.15 MHz至1 GHz的传导和辐射发射。CISPR 22是全球引用最广泛的EMC标准之一,构成了欧盟EMC指令ITE发射要求(EN 55022)的基础,也是许多国家ITE EMC法规的基础。在大多数国家,满足CISPR 22要求通常是ITE上市销售的必要条件。

CISPR 22区分A类ITE(工业/商业环境)和B类ITE(住宅环境)。B类限值比A类严格6-10 dB,反映了住宅设备更靠近无线电和电视接收机的实际情况。

测量设置和测试方法

CISPR 22规定了传导发射(0.15-30 MHz,交流电源端口)和辐射发射(30-1000 MHz)的详细测量程序。传导发射测量使用放置在交流电源和受试设备(EUT)之间的50 μH/50 Ω线路阻抗稳定网络(LISN)。辐射发射测量在全电波暗室(FAR)或开阔场地(OATS)进行,测量距离为10 m(B类)或30 m(A类)。该标准定义了具体的台式设备和落地式设备配置、电缆布线以及外围连接,以确保不同测试实验室之间的结果可重复。

发射类型 类别 频率范围 限值(准峰值/平均值) 测量距离
传导(交流端口) B类 0.15 – 0.50 MHz 66-56 dBµV / 56-46 dBµV
传导(交流端口) B类 0.50 – 5.0 MHz 56 dBµV / 46 dBµV
传导(交流端口) B类 5.0 – 30 MHz 60 dBµV / 50 dBµV
辐射 B类 30 – 230 MHz 30 dBµV/m(QP) 10 m
辐射 B类 230 – 1000 MHz 37 dBµV/m(QP) 10 m
传导(交流端口) A类 0.15 – 0.50 MHz 79-73 dBµV / 66-60 dBµV
辐射 A类 30 – 230 MHz 30 dBµV/m(QP) 30 m(或10 m处40 dBµV/m)
ITE中的开关电源是传导发射的主要来源。基本的开关频率(通常为50-200 kHz)及其谐波通常表现为窄带频谱线,如果未适当滤波,可能超过限值。特别关注0.15-1 MHz范围,其中基波和前几次谐波位于此区间。

ITE EMC合规的工程设计

设计满足CISPR 22的ITE需要多层次方法。在PCB层面,仔细布局具有专用接地层、每个IC电源引脚适当去耦(每个引脚5 mm内放置0.1 µF陶瓷电容)、以及高速走线与I/O边界分离是基本要求。时钟生成和分布值得特别注意——扩频时钟可以通过将时钟能量分布到更宽的频率范围内将峰值发射水平降低8-15 dB。

外壳设计在辐射发射控制中起关键作用。具有适当接缝连接的金属外壳(在关注最高频率的≤λ/20间隔处使用导电衬垫)可提供20-40 dB的屏蔽效能。对于塑料外壳,表面电阻率低于0.5 Ω/sq的导电涂层(镍铜喷涂、真空金属化或导电漆)是必需的。使用铁氧体扼流圈或LC滤波器对I/O端口进行电缆滤波,可防止内部噪声耦合到用作有效辐射天线的外部电缆上。

在开发过程中使用近场探头组和频谱分析仪进行系统的预合规测试,可以在正式合规测试前识别并修复90%的发射问题。与在认证实验室排查故障相比,这通常可将EMC开发总成本降低30-50%。

分类和产品标记

CISPR 22要求ITE根据其发射等级进行分类和标记。B类设备适用于住宅环境,并标有符合适用EMC要求的符号。A类设备适用于工业/商业用途,必须带有警告声明,说明其可能在住宅环境中引起无线电干扰。分类基于设备的预期环境,而非其技术特性——然而,许多制造商将所有产品设计为满足B类限值,以避免市场准入限制。

在住宅区无适当屏蔽和滤波运行ITE可能会在长达100 m的距离内对广播接收造成干扰。A类设备不得销售给家庭使用,除非有关于干扰可能性的清晰可见警告。

常见问题解答

问:CISPR 22和CISPR 32有什么区别?
答:CISPR 32(2015年发布)取代了CISPR 22,并将覆盖范围扩展到多媒体设备——这是一个更广泛的类别,将ITE、音频/视频设备和广播接收机纳入同一标准。
问:CISPR 22是否适用于直流供电的ITE?
答:是的,但传导发射测量使用适用于直流线路的特定LISN或阻抗稳定网络在直流电源端口上进行。
问:软件配置会影响发射测量吗?
答:绝对会。CISPR 22要求EUT在代表性的最差运行模式下运行。处理器密集型任务、内存访问模式和I/O活动都会影响发射水平。
问:生产合规性通常需要多少裕量?
答:大多数制造商在型式测试时设定比限值低3-6 dB的目标,以考虑生产差异。6 dB的裕量对应于发射幅度降低约50%。

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