通信设备 静电放电抗扰度测试

在现代电子信息系统中，通信设备（如路由器、交换机、基站、光端机、服务器等）承担着数据传输与网络连接的核心任务。然而，这些高度集成的电子设备对电磁干扰极为敏感，其中静电放电（ESD, Electrostatic Discharge） 是最常见的电磁干扰源之一。人体、工具或移动物体在干燥环境中摩擦产生的静电，可能在接触设备时瞬间释放数千伏高压，导致通信中断、数据错误、硬件损坏甚至系统瘫痪。

为确保通信设备在真实电磁环境中的可靠运行，国际电工委员会（IEC）制定了 IEC 61000-4-2 标准《电磁兼容（EMC） 第4-2部分：试验和测量技术 - 静电放电抗扰度试验》，该标准被中国等同采用为 GB/T 17626.2-2018。该标准规定了通信设备静电放电抗扰度的测试方法、试验等级和性能判据，是通信产品设计、认证和入网检测的关键项目之一。

静电放电的危害

静电放电是一种瞬态高电压、高电流的脉冲现象，典型特征如下：

• 电压高：人体静电可达 15 kV 以上

• 上升时间快：前沿上升时间约 0.7–1 ns

• 持续时间短：主放电脉冲在几十纳秒内完成

• 能量集中：虽总能量不大，但功率极高

对通信设备可能造成的危害包括：

• 功能中断：CPU复位、程序跑飞、通信丢包

• 数据错误：存储器数据被篡改、寄存器状态异常

• 硬件损伤：集成电路（IC）内部氧化层击穿、引脚烧毁

• 隐性损坏：器件性能下降，寿命缩短，难以检测

测试标准依据

主要标准包括：

• GB/T 17626.2-2018《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》（等同 IEC 61000-4-2:2008）

• YD/T 1592-2021《2GHz TD-SCDMA 数字蜂窝移动通信系统终端设备电磁兼容性要求》

• YD/T 993-2019《通信设备防雷用气体放电管通用技术条件》

• EN 301 489-1/7（欧洲通信设备EMC协调标准）

测试目的

静电放电抗扰度测试旨在评估通信设备在以下两种放电方式下：

1. 接触放电（Contact Discharge）：放电枪直接接触设备表面

2. 空气放电（Air Discharge）：放电枪靠近设备至击穿空气间隙

能否在规定的静电电压等级下，保持正常工作或在干扰结束后快速恢复，而不出现永久性损坏或功能丧失。

测试方法与步骤

（1）测试前准备

• 设备通电并运行典型通信业务（如持续ping、数据传输）

• 设置正常工作状态，定义性能判据

• 环境条件：温度 15–35 ℃，相对湿度 30–60%（控制静电产生）

（2）放电点选择

在设备外壳的以下位置进行放电：

• 金属面板、接口屏蔽层

• 按键、指示灯窗口

• 通风孔、缝隙

• 用户可接触的任何导电部分

• 每个点至少施加 10次正极性 和 10次负极性 放电

（3）放电方式

• 接触放电：优先使用，放电枪垂直接触表面后触发

• 空气放电：仅用于无法接触的部位（如涂层、塑料），枪头缓慢靠近至放电

（4）测试顺序

1. 从最低等级开始（如±2kV）

2. 逐步升压至目标等级（如±6kV）

3. 每级测试后检查设备状态

4. 
   

性能判据（Performance Criteria）

测试过程中依据以下等级判定设备抗扰度：

判据A：试验中和试验后，设备功能正常，通信无中断，数据无错误。

判据B：试验中允许暂时功能异常，但试验后能自动恢复，无需人工干预。

判据C：试验中功能丧失，但可通过重启或重置恢复。

判据D：永久性损坏，无法修复。