一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置制造方法及图纸

一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置，包括以下步骤：S1受试集成电路组装测试模块与相关电路模块组成待测系统;S2设置模拟测试平台；S3连接电磁场扰动模拟信号和模拟负载到模拟测试平台；S4逐项加载单项电磁场扰动模拟信号进行电磁兼容性测试；S5同时加载多种电磁场扰动模拟信号进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验；S6分析评估试验结果。实现既能进行单项电磁场扰动信号的电磁兼容性测试，也能同时加载多种电磁场扰动模拟信号，模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动，进行电磁兼容性综合试验。因此试验结果与实际电磁环境之间的误差较小。可供研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段使用。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置
本专利技术属于电力技术和微电子技术两大
，涉及一种测试方法和测试系统，适用于集成电路及其应用电子系统的电磁兼容性试验，特别是射频集成电路及其应用电子系统，在极端电磁环境中工作时的电磁兼容性试验技术。
技术介绍
集成电路包括射频集成电路的电磁兼容性试验，通常是把受试集成电路样片组装成测试模块，然后放置于自动测试系统中进行测试。这种测试既包括电磁兼容性测试，更主要的是进行各项功能与性能指标的测试。对于应用在一般电磁环境中的集成电路包括射频集成电路来说，这种测试已经足够满足其使用要求。如申请号为201710016097.9的专利技术专利申请：“一种蓝牙集成电路测试系统和测试方法”，申请号为201910153501.6的专利技术专利申请：“一种射频混合信号集成电路测试系统与测试方法”即是如此。但是，对于应用在极端电磁环境中的集成电路特别是射频集成电路，例如几仟伏、几十仟伏、几百仟伏甚至上千仟伏高电压，几十安、几百安、几仟安甚至几十仟安强电流的极端电磁环境来说，仅仅只作这样一些测试是远远不够的。特别是电磁兼容性测试，必须设置专门的模拟测试环境来进行电磁兼容性试验，以便评估该集成电路的各项性能指标，特别是电磁兼容性的性能指标。所述极端电磁环境通常是指航空器、航天器、舰船和车辆等等复杂且特殊的电磁环境。近年来随着智能电网的不断发展，由于其高电压、强电流的特点，使得这种极端电磁环境的复杂程度更为严酷。申请号为201811159403.5的专利技术专利申请：“一种发电机电磁兼容性试验方法”，公开了使用在舰船上的电气设备的电磁兼容性试验方法；申请号为201510655755.X的专利技术专利申请：“验证卫星射频分系统间电磁兼容的试验方法”、申请号为201110262626.6的专利技术专利申请：“电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法”、申请号为200910242500.5的专利技术专利申请：“电推进系统的电磁兼容性试验方法”，这三件专利技术专利公开的则是使用在航天器上相关设备的电磁兼容性试验方法；申请号为201110051086.7的专利技术专利申请：“一种用于替代电磁兼容性辐射试验的表面电流注入技术”，公开的则是主要应用在航空器等电磁环境中的电气设备电磁兼容性试验方法；申请号为201710587037.2的专利技术专利申请：“一种新型新能源汽车车身电子电磁兼容性试验方法”，公开的则是车辆这样一种电磁环境中的电子设备电磁兼容性试验方法。对于智能电网这样高电压、强电流的极端电磁环境来说，其应用产品的数量极其庞大，
非常广阔，因此，无论是国际ISO、IEC、CISPR标准系列，还是我国国家标准、能源行业标准系列，对应用在这种极端电磁环境中电子设备的电磁兼容性，从限值指标到试验方法都有广泛而详细的规定。如GB/T17626.XX/IEC61000-4-XX、CISPRXX-X-X等，这一系列标准就对各种电磁兼容性的试验与测量技术做出了详细的规范。与此同时，应用在智能电网中的一些产品标准，也对各自产品的电磁兼容性的限值要求和试验方法作出了更为详细的具体规定。如中国国家能源行业标准NB/T42044—2014《3.6kV～40.5kV智能交流金属封闭开关设备和控制设备》的6.9节，就要求该项产品的电磁兼容性试验按照GB/T11022—2011的规定进行，并且作出补充：振荡波抗扰性试验按照GB/T17626.12—2013进行；浪涌抗扰度试验按照GB/T17626.5—2008进行；脉冲磁场抗扰度试验按照GB/T17626.9—2011进行；阻尼振荡磁场抗扰度试验按照GB/T17626.10—1998进行。还有中国国家能源行业标准NB/T42025—2013《额定电压72.5kV及以上智能气体绝缘金属封闭开关设备》、中国国家能源行业标准NB/T10091—2018《高压开关设备温度在线监测装置技术规范》也都含有电磁兼容性试验的详细规定。这两项产品标准中，除了所述四项标准规定的试验内容之外，又增加了下列电磁兼容性试验内容：射频电磁场辐射抗扰度试验-GB/T17626.3—2016；静电放电抗扰度试验-GB/T17626.2—2018；电快速瞬变脉冲群抗扰度试验-GB/T17626.4—2018；工频磁场抗扰度试验-GB/T17626.8—2006等。这些标准不仅规定了各项电磁兼容性试验的限值和判据，而且还规范了各项电磁兼容性的试验方法和技术设备。纵观各个有关电磁兼容性试验与测量技术的系列标准以及已知的技术文献，明显存在下列几方面的问题：一方面基本上都是针对电子装置整机或智能系统的电磁兼容性试验，缺少集成电路的电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置，特别是射频集成电路在智能电网中应用时的电磁兼容性试验装置。因为对于非射频集成电路组成的电子装置来说，如果使用在智能电网这样极端电磁环境中工作，通常需要放置在一个电磁屏蔽体内，外界强力电磁场的扰动对内部的集成电路的影响有限。而射频集成电路要工作就必须把天线放置在屏蔽体外，屏蔽体外电磁场的任何变化都会直接通过天线耦合至射频集成电路上，因此对于工作在智能电网这样一种极端电磁环境中的射频集成电路来说，其电磁兼容性的评估和试验就很有必要在所述标准的基础上加以补充。另一方面，所述各种试验均是针对单项电磁场扰动信号逐项进行测试的，不仅要求具备大型屏蔽暗室、测试成本高，而且缺少多种电磁场扰动信号并行加载到该电磁环境中的试验方法，测试结果与实际使用时的电磁环境误差较大。这样，即使各个单项试验全部合格，也不能确保该电子设备特别是其中的射频集成电路，在实际使用过程中不会因为某种强力电磁场的骚扰而失效，从而引发巨大的运行故障，造成不可挽回的重大损失。因为实际运行过程中，无论是一次雷电放电，还是一次开关动作，都可能导致所述各种剧烈的电磁场扰动同时出现。近年来超高压直流输电技术得到了快速发展，例如近年来投产运行的±500kV、±800kV直流输电工程，其中包含了大量的大功率变流设备。此类变流变电站的电磁环境极其恶劣，在其中工作的集成电路特别是射频集成电路及其电子系统必需进行专门的电磁兼容性试验，以确保其在线可靠运行。针对上述几方面问题，有必要提供一种在集成电路特别是射频集成电路设计完成并流片后，进行电磁兼容性测试的简单方法与模拟试验系统装置。同时，该方法与装置也应能满足其设计定型并组成电子系统后，在某种极端电磁环境中工作的电磁兼容性综合试验需求，以供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段中使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，为了满足集成电路特别是射频集成电路，在完成设计流片得到样片后、或由其组成智能电子系统后，进行极端电磁环境中电磁兼容性评估与考核的测试需求，本专利技术的目的是提供一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置，不仅可以按照国际、国内通用标准进行各种单项电磁扰动的电磁兼容性测试，而且能模拟实际极端电磁环境中电磁场的多项电磁扰动信号，从而进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。为了实现上述目的，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路电磁兼容性试验方法,其特征在于,包括以下步骤：/nS1、对完成通用功能和性能测试的受试集成电路样片，按照其典型应用组装至少一个测试模块，并与相关电路模块组成至少一个待测系统；/nS2、按照受试集成电路应用的电磁环境组装一个电磁兼容性模拟测试平台，受试集成电路测试模块及其待测系统、与受试集成电路共同工作的主设备设置其中；/nS3、设置电磁场扰动模拟信号及其模拟负载，通过输出端并联的多个开关连接到模拟测试平台；/nS4、按照受试集成电路的应用产品标准要求，逐项加载各个单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，进行各个单项电磁干扰的电磁兼容性试验；/nS5、并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动，进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验；/nS6、综合S4的各个单项测试结果与S5的综合测试结果进行对照分析，供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成电路电磁兼容性试验方法,其特征在于,包括以下步骤：
S1、对完成通用功能和性能测试的受试集成电路样片，按照其典型应用组装至少一个测试模块，并与相关电路模块组成至少一个待测系统；
S2、按照受试集成电路应用的电磁环境组装一个电磁兼容性模拟测试平台，受试集成电路测试模块及其待测系统、与受试集成电路共同工作的主设备设置其中；
S3、设置电磁场扰动模拟信号及其模拟负载，通过输出端并联的多个开关连接到模拟测试平台；
S4、按照受试集成电路的应用产品标准要求，逐项加载各个单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，进行各个单项电磁干扰的电磁兼容性试验；
S5、并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动，进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验；
S6、综合S4的各个单项测试结果与S5的综合测试结果进行对照分析，供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段使用。


2.根据权利要求1所述的一种集成电路电磁兼容性试验方法，其特征在于，既可以按照相关标准，加载各种单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，进行各种单项电磁干扰的电磁兼容性试验，也可以并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台，模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动，进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。


3.根据权利要求1所述的一种集成电路电磁兼容性试验方法，其特征在于，各个电磁场扰动模拟信号的输出端、相应模拟负载为三相星型联接，其零线联接成悬浮地与机箱和电源地绝缘，电磁场扰动模拟信号输出端的悬浮地与其相应模拟负载的悬浮地单独连接，且与其它电磁场扰动模拟信号及其模拟负载的悬浮地绝缘。


4.根据权利要求1所述的一种集成电路电磁兼容性试验方法，其特征在于，所述的S5的电磁兼容性综合试验步骤为：
1）多种电磁场扰动模拟信号通过相应输出并联的控制开关，并行加载到模拟测试平台中与受试集成电路共同工作的主设备上；
2）操作各个电磁场扰动模拟信号相应模拟负载装置上的开关，使其同时加载到各自的模拟负载上；
3）在监测终端的监控下，操作模拟测试平台上的主设备及各个控制开关，模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动；
4）分别进行各种极端电磁环境的电磁兼容性综合试验，并由监测终端记录试验结果数据。


5.一种集成电路电磁兼容性模拟试验系统装置，其特征在于，由若干电场扰动模拟信号及其模拟负载、若干磁场扰动模拟信号及其模拟负载、受试集成电路待测系统、模拟测试平台与监测终端组成，模拟测试平台中设置有与受试集成电路共同工作的主设备。


6.根据权利要求5所述的一种集成电路电磁兼容性模拟试验系统装置，其特征在于，所述的受试集成电路为应用在智能电网中的射频集成电路，基于该射频集成电路的测试模块，与相关电路模块组成待测系统；所述的测试模块为无线传感器（含天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐晓斐，姜楠，李灏南，高虹，赵武，马晓龙，张志勇，王雪文，张大龙，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61