淺談電磁兼容的規(guī)范和測試分類

　　電磁干擾無處不在

　　不管是隨身攜帶的電子設(shè)備，還是家里的各種電器設(shè)備；不管是辦公室里的計算機，打印機，還是生產(chǎn)線上的電氣設(shè)備……任何用電的設(shè)備都可能會產(chǎn)生不同程度的電磁干擾（Electromagnetic Interference，簡寫為EMI）。一定頻率和功率的電磁干擾有可能會對周圍的其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，引起不能正常工作甚至出現(xiàn)故障。既然電子設(shè)備之間存在著產(chǎn)生干擾和被干擾的客觀事實，為了保證電子設(shè)備能夠正常工作，互不影響，就需要制定出相關(guān)的規(guī)范，也就是電磁兼容的相關(guān)規(guī)范。

　　電磁兼容的分類

　　電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合相關(guān)的要求運行，不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指電子設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指電子設(shè)備本身也要對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。電磁兼容的分類如下：

　　我們常說的電磁干擾（EMI）分為輻射型騷擾和傳導(dǎo)型騷擾兩大類，傳導(dǎo)型騷擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)的信號傳導(dǎo)到另一個電網(wǎng)絡(luò)；輻射型騷擾則是指通過空間把信號耦合到另一個電網(wǎng)絡(luò)。

　　電磁兼容的規(guī)范和測試分類

　　為了有效的抑制，解決電磁干擾問題，世界各國政府紛紛制定了電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，簡寫為EMC）的規(guī)范，并納入強制執(zhí)行的項目中，使得各種不同類型的電子產(chǎn)品或設(shè)備要上市銷售，就必須通過該國家承認(rèn)的相關(guān)的電磁兼容規(guī)范，比如歐盟的CE認(rèn)證，美國的FCC認(rèn)證，加拿大的EMC認(rèn)證，日本的VCCI認(rèn)證，我國的3C認(rèn)證等，都是電子類產(chǎn)品進入市場必須要取得的通行證。

　　為了取得這些認(rèn)證，生產(chǎn)各類電子產(chǎn)品的廠家必須把自己的產(chǎn)品送到相關(guān)的電磁兼容認(rèn)證機構(gòu)去做測試，這種測試是付費的，通過測試，才可以獲得認(rèn)證證書，如果沒有通過，還需要廠家回來進行EMC整改之后再送去做測試。這個過程也許會經(jīng)過若干次反復(fù)。

　　為了減少這種費時費錢的反復(fù)次數(shù)，其實用戶完全可以在進行專業(yè)EMC認(rèn)證之前，通過自測試和評估的手段，自己在實驗室先完成預(yù)測試和EMI定性評估。我們把EMC的測試分為三個等級：

　　第一級：產(chǎn)品開發(fā)階段就可以進行的伴隨的EMI診斷測量。用戶可以通過頻譜分析儀，數(shù)字示波器等儀器以及近場探頭等附件對產(chǎn)品的各個部位根據(jù)自己的判斷進行定性的診斷測量，自由度大，成本低，可對潛在的問題進行定位。

　　第二級：EMI預(yù)兼容測試。用戶可以通過使用帶有EMI選項（包括EMI濾波器，準(zhǔn)峰值檢波器，不同標(biāo)準(zhǔn)的限制線，分段掃描等控制軟件）的頻譜分析儀以及近場探頭，人工電源網(wǎng)絡(luò)等附件對產(chǎn)品進行測量，把測量結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限制線做比較，從而進一步評估產(chǎn)品的EMI特性，可對潛在的問題進行定位。

　　第三級：EMC認(rèn)證測量。也就是前面提到過的將產(chǎn)品送到認(rèn)證機構(gòu)進行測試，認(rèn)證機構(gòu)會采用專業(yè)的EMC測試設(shè)備進行測試，與標(biāo)準(zhǔn)進行比較，并最終得出測試結(jié)果。

　　電磁兼容預(yù)測試實例

　　1.產(chǎn)品開發(fā)階段的伴隨性診斷測量

　　通過使用DSA800系列頻譜分析儀以及近場探頭，對無人機電調(diào)板上的驅(qū)動電路進行定性的診斷測量，發(fā)現(xiàn)電磁輻射大的區(qū)域，對潛在的問題進行定位，屬于近場測試。

　　2.輻射型EMI預(yù)兼容測試

　　通過使用帶有EMI選項（包括EMI濾波器，準(zhǔn)峰值檢波器，不同標(biāo)準(zhǔn)的限制線，分段掃描等控制軟件）的頻譜分析儀以及近場探頭對電路板上的時鐘電路進行測量，把測量結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限制線做比較，從而進一步評估產(chǎn)品的EMI特性，可對潛在的問題進行定位，尤其是對超過或接近限制線的頻點，進行分析和整改。屬于近場測試。

　　3.傳導(dǎo)型EMI預(yù)兼容測試

　　通過使用帶有EMI選項（包括EMI濾波器，準(zhǔn)峰值檢波器，不同標(biāo)準(zhǔn)的限制線，分段掃描等控制軟件）的頻譜分析儀以及隔離器，人工電源網(wǎng)絡(luò)LISN對照明產(chǎn)品的傳導(dǎo)型騷擾進行測量，把測量結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限制線做比較，從而進一步評估產(chǎn)品的EMI特性，可對潛在的問題進行定位，尤其是對超過或接近限制線的頻點，進行分析和整改。

　　EMI預(yù)兼容測試方案的組成

　　以RIGOL的方案為例，主要由三個部分組成：

　　1. RIGOL頻譜分析儀

　　DSA700/800/800E/1000系列頻譜分析儀，具有高性價比，靈活多用的特點，不但可以用來進行EMI預(yù)兼容測試，還可以滿足多種應(yīng)用的信號測量。需要購買EMI-DSA800選項（包括EMI濾波器和準(zhǔn)峰值檢波器）

　　2. S1210 EMI 預(yù)兼容測試軟件

　　該軟件可控制RIGOL的DSA系列頻譜分析儀進行傳導(dǎo)和輻射的干擾測試。電源線上的干擾電壓可以用線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）進行測量；輻射干擾則可

　　通過自動加載校正因子（天線、電纜、其他或用戶）對結(jié)果進行幅度校正。該軟件提供多種方便測量的功能，可以通過掃描列表設(shè)置頻率范圍、分辨率帶寬以及掃描時間等參數(shù)。執(zhí)行掃描后，其結(jié)果可以對數(shù)或線性格式顯示。搜索信號測量其峰值、準(zhǔn)峰值和平均值，并將結(jié)果顯示在峰值列表中。使用峰值列表功能，可以輕松識別沒有通過標(biāo)準(zhǔn)限制線的信號。主要功能和特點如下：

　　提供幅度校正功能

　　分段編輯掃描列表，進行分段掃描，從而加快測量速度

　　限制線功能可快速判斷測量結(jié)果

　　提供快速預(yù)掃描和最終掃描兩種模式

　　峰值搜索功能，定義和存儲峰值列表

　　頻率軸支持線性或?qū)?shù)刻度顯示

　　幅度軸支持多種個單位顯示

　　測試報告自動生成

　　3.測量附件

　　3.1近場探頭：

　　用于近場輻射測量，RIGOL提供了NFP-3近場探頭：

　　包括4個適合不同場合使用的探頭：