詳解EMC『輻射發射測試、傳導發射』測試

電子產品為什麽要做 EMC 電磁兼（jiān）容測試，EMC 測試要怎麽做，自始（shǐ）至終是硬件、PCB 工程師做電子設計必不（）可少的重要環節。

據了解，全（）世（shì）界幾乎所有國家的 IT、 無線電和電信產品，在成為電子（zǐ）合格產品並在市麵流（liú）通前（qián），都需要進行電磁兼容 EMC 測試。EMC 測試（shì）過程，旨在驗證產品（pǐn）傳輸的電磁幹擾是否在可接受範圍內，並且確保你的產品及功能本身不會受到電（diàn）磁幹擾（rǎo）的負麵影響。

既然電磁兼（jiān）容（EMC）那麽重要，我們做產品的 EMC 項目測試時（shí），需要怎麽做呢？

一個完整的產品項（xiàng）目 EMC 測試（shì），具體包括（kuò）以下幾個步驟：

• EMC 輻射發射測試：測量電磁幹擾（EMI）的測試通過電氣設備

• EMC 抗擾度測試：測量（liàng）產品對其他（tā）來（lái）源的電磁幹擾的敏感性的測試

• 靜電放電（ESD）測試：當（dāng）兩個物體接觸（chù）時釋放靜電。ESD 的例子包括在衣物烘幹機或閃電中烘幹衣物後有時會感覺到的靜電。

• 傳（chuán）導（dǎo）抗擾度測試：將（jiāng）電流注入被測係（xì）統的輸入和輸出電纜

• 傳導發射測試：從電氣設（shè）備通過電源（yuán）線傳輸回電氣係統的射頻能量（liàng）

• 射頻兼（jiān）容性測（cè）試（shì）：射頻是能量的電（diàn）磁輻射對通信有用的頻率。我們提供的測試側重於在係統內運行的天線連接（jiē） RF 接收器 / 發射器子係統正常運（yùn）行而不會（huì）因天線到天線耦合而導致性能下降的（de）能力

今天我們來詳細講解一下 EMC 輻射發射（shè）測試、傳導發射測試：

EMC 對外發（fā）射測試

定義（yì）：對外發（fā）射主要測試設備在正常工作時自身對外界的輻射幹擾強度，按照在客戶端的典型（xíng）安裝要求對受試（shì）設備進行布置，線（xiàn）材要遵從規格書規定（dìng）的長（zhǎng）度和型（xíng）號；除了 36.201.1a 規定的設備外，其他設備和係統應根據 GB4824（工業、科學和醫療（ISM）射頻設備騷（sāo）擾特（tè）性限值（zhí）和測（cè）量方法）進行分組、分類和測試。

範圍：對外發射（shè）包（bāo）含頻（pín）率為 9kHz—18GHz

（1）9KHz—30MHz 頻段
在這個頻段測量磁場 H，當 EUT 較小時，放在大磁環天線（LLA）中，測（cè）量騷（sāo）擾磁場的感應電流；當 EUT 較大時，采用遠天線法，用單小環在規定距離測量騷擾的磁場強度。

（2）30MHz—18GHz 頻（pín）段
在這個頻段測量電（diàn）場 E：1GHz 以下，即 30MHz—1GHz 所需設備場地大致如下：場地選擇在開闊場地或半電波暗室（shì），模擬半自由空間，0.8m 高木桌，可 360 度旋轉轉台，測量距（jù）離為 3、10m 和相應的限值，天線 1—4m 高可調，進行天線垂直極化和（hé）水平極化測試，寬帶天（tiān）線、同軸電（diàn）纜、騷擾測量儀組（zǔ）成 50Ω匹配（pèi）傳（chuán）輸係統，天線的阻抗、同軸電纜的阻抗和幹擾測（cè）量儀的（de）輸入阻抗都應相等，阻抗不匹配（pèi）將引起（qǐ）反射，形成駐波，影響讀數準確性。騷擾測量儀特性判斷（duàn），采用準峰值或者峰值測量。

1GHz 以（yǐ）上，即 1GHz—18GHz 所需設備場地（dì）大（dà）致如下（xià）在全電波暗室，模擬自由空間，接收天線設（shè）置在與 EUT 統（tǒng）一高度上，轉（zhuǎn）台仍需 360 度轉動，測試距離為 3m，采用小口徑定向天線，水平和垂直兩（liǎng）種（zhǒng）狀態都要測量，垂直放置（zhì）時天線的最（zuì）（）低（dī）端（duān）離地應大於 25cm，以免影響天（tiān）線的性能，采用頻（pín）譜分（fèn）析儀（yí）設在最大保持方式和對數 dB 顯示方式，測量結果用電場強度的峰值或平均值標示（不用準峰值），峰值測量（liàng）時（shí）采用 1MHz 的分辨率帶寬和視頻帶（dài）寬，平均值測量時仍采用 1MHz 的（de）分辨率帶寬但視頻帶寬應大大縮小至（zhì） 10Hz，相當於加了一個低通（tōng）濾波器。

輻（fú）射發射 - 測試步驟：

在距 EUT（受試設備）外牆 3m 處放置天線和接收機，將（jiāng）天（tiān）線中心調至離地麵 2m 高度；先（xiān）關（guān）閉（bì）受試設備，測試環境噪聲電（diàn）平；開啟受試設備，調整布線方式（包括天線的高度、天線的極化方向以及（jí）轉台（tái）的（de）角度），選擇最大輻射點；執行受試設備不同功能，尋找最大輻射模（mó）式；旋轉天線，分別測試水平和垂直方向輻射騷擾；以受試設備為中心移動天線，盡可能多的選取測試點進行測量；選取（qǔ）最高輻射電平作為測量結果；試驗可在開闊場和半電波暗室內進行；關閉設備。

EMC 傳導發射測（cè）試

傳導發射（Conducted Emission）測試，簡（jiǎn）稱 CE，也被稱為傳導騷擾，是指係統內部的電壓或電（diàn）流通過（guò）信號電纜、電源線或地線（xiàn）傳輸出去而成為其他係統或設備幹擾源的一種（zhǒng）電（diàn）磁現象（xiàng）。傳導發射測試通（tōng）常也會被稱為騷擾電（diàn）壓測試（shì），隻要有電源線的產品都會涉及到，包括許多直流供電（diàn）產品（pǐn），另外，信號 / 控製（zhì）線在不少標準中也有傳（chuán）導發射的要求，通常用騷擾電壓或騷（sāo）擾電流的限值（兩者有相互轉（zhuǎn）換關（guān）係）來表示。

傳導發射 - 測試配置、步驟：

EUT 應該（gāi）放在距離地麵 80~90cm 高的實驗台上，實（shí）驗台表（biǎo）麵為鋪金屬接地板的導電平麵（miàn）或非導電平麵，一般以 EUT 實際使用的環境、地點來（lái）選擇（zé）使用導電（diàn）或非導電的實驗台，比如便攜式設備可（kě）置於非導電實驗台上，安裝在船艙內的設備需在金屬導電實驗台上進行測試。被測電源線通過電源阻抗穩定網絡接到電網上，被測件的電纜可按所依據標準的要求擺放，選擇不同的長度敷設。

台式設備的傳導（dǎo）發射試驗的標準試驗配置如下（xià）所示。

①超長的電纜要進行捆（kǔn）紮，折成 30~40cm 的線束；

②不用的 I/O 信號電（diàn）纜末端接終端電阻，進行終端（duān）匹配，不能懸（xuán）空，這一點尤其重要；

③EUT 與 LISN 之（zhī）間的間（jiān）隔在地麵上的投影距離（lí）為 80cm；

④所有的電纜與 GND 之間的間距在 10cm 以上；

⑤懸（xuán）垂電纜末端距 GND 為 40cm 以上，以保（bǎo）證不會（huì）有過分的（de）空間（jiān）耦合。

立式設備（bèi）的傳導發（fā）射試驗的標準試驗配置如下所示。

①超長的（de）電纜要進行捆紮，折成 30~40cm 的線束；

②不用的 I/O 信號電纜末端接終端（duān）電（diàn）阻，進行終端匹配，不（bú）能懸空，這（zhè）一（yī）點尤其重要；

③EUT 與 GND 之（zhī）間要絕緣（yuán）；

④所有的電（diàn）纜與 GND 之間的間距在 10cm 以上（這一點影響非常大，因為電纜上的共模電（diàn）流會發生大變化（huà））。

傳導發射試驗的目的在於依據統一（yī）的標準（zhǔn）（限值）對電子產品通過電源線、信號線、控製線或地線向（xiàng）外發射的傳導電磁騷擾水平進行評估和規範。

當電子設備的（de）噪聲頻率小（xiǎo）於（yú） 30MHz 時，主要幹擾音頻頻段。電子設備的電纜對於這類低頻（pín）的電磁波來說，還不是一個波的波（bō）長（30MHz 的波長為 10m），它向空中輻射的效率很低。這樣，若能測得電（diàn）纜上感應的噪聲電壓，就能衡量這一頻段的電磁（cí）噪聲幹擾程度。這類噪聲就是傳導噪聲，像間斷噪聲、電熨鬥、洗衣機、電飯煲的喀嚦聲等等。這裏所測得的（de）幹擾（rǎo）噪（zào）聲隻是針對頻率在 30MHz 以下（xià）的連續騷擾電壓進（jìn）行測試。如下圖 1.1 所示為在輸入端口進行傳導騷擾測試（shì）的試驗配置，LISN 為線性阻抗穩定網絡，EUT 為受試設備，LOAD 為輸出端口的負載，下圖（tú） 1.2 所示為在（zài）輸出端口進行傳導騷擾測試的（de）試驗配置。 

圖 1.1  輸入（rù）端口進行傳導騷擾測試示意圖 

圖 1.2  輸出端口進行傳導騷擾測試示意圖

文（wén）章來自電磁兼容之家