浅谈电磁兼容的规范和测试分类

浅谈电磁兼容的规范和测试分类

　　电磁干扰无处不在

　　不管是随身携带的电子设备，还是家里的各种电器设备；不管是办公室里的计算机，打印机，还是生产线上的电气设备……任何用电的设备都可能会产生不同程度的电磁干扰（ElectromagneTIc Interference，简写为EMI）。一定频率和功率的电磁干扰有可能会对周围的其他电子设备产生干扰，引起不能正常工作甚至出现故障。既然电子设备之间存在着产生干扰和被干扰的客观事实，为了保证电子设备能够正常工作，互不影响，就需要制定出相关的规范，也就是电磁兼容的相关规范。

　　电磁兼容的分类

　　电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合相关的要求运行，不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指电子设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指电子设备本身也要对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。电磁兼容的分类如下：

　　我们常说的电磁干扰（EMI）分为辐射型骚扰和传导型骚扰两大类，传导型骚扰是指通过导电介质把一个电网络的信号传导到另一个电网络；辐射型骚扰则是指通过空间把信号耦合到另一个电网络。

　　电磁兼容的规范和测试分类

　　为了有效的抑制，解决电磁干扰问题，世界各国政府纷纷制定了电磁兼容（ElectromagneTIc CompaTIbility，简写为EMC）的规范，并纳入强制执行的项目中，使得各种不同类型的电子产品或设备要上市销售，就必须通过该国家承认的相关的电磁兼容规范，比如欧盟的CE认证，美国的FCC认证，加拿大的EMC认证，日本的VCCI认证，我国的3C认证等，都是电子类产品进入市场必须要取得的通行证。

　　为了取得这些认证，生产各类电子产品的厂家必须把自己的产品送到相关的电磁兼容认证机构去做测试，这种测试是付费的，通过测试，才可以获得认证证书，如果没有通过，还需要厂家回来进行EMC整改之后再送去做测试。这个过程也许会经过若干次反复。

　　为了减少这种费时费钱的反复次数，其实用户完全可以在进行专业EMC认证之前，通过自测试和评估的手段，自己在实验室先完成预测试和EMI定性评估。我们把EMC的测试分为三个等级：

　　第一级：产品开发阶段就可以进行的伴随的EMI诊断测量。用户可以通过频谱分析仪，数字示波器等仪器以及近场探头等附件对产品的各个部位根据自己的判断进行定性的诊断测量，自由度大，成本低，可对潜在的问题进行定位。

　　第二级：EMI预兼容测试。用户可以通过使用带有EMI选项（包括EMI滤波器，准峰值检波器，不同标准的限制线，分段扫描等控制软件）的频谱分析仪以及近场探头，人工电源网络等附件对产品进行测量，把测量结果与相关标准的限制线做比较，从而进一步评估产品的EMI特性，可对潜在的问题进行定位。

　　第三级：EMC认证测量。也就是前面提到过的将产品送到认证机构进行测试，认证机构会采用专业的EMC测试设备进行测试，与标准进行比较，并最终得出测试结果。

　　电磁兼容预测试实例

　　1.产品开发阶段的伴随性诊断测量

　　通过使用DSA800系列频谱分析仪以及近场探头，对无人机电调板上的驱动电路进行定性的诊断测量，发现电磁辐射大的区域，对潜在的问题进行定位，属于近场测试。

　　2.辐射型EMI预兼容测试

　　通过使用带有EMI选项（包括EMI滤波器，准峰值检波器，不同标准的限制线，分段扫描等控制软件）的频谱分析仪以及近场探头对电路板上的时钟电路进行测量，把测量结果与相关标准的限制线做比较，从而进一步评估产品的EMI特性，可对潜在的问题进行定位，尤其是对超过或接近限制线的频点，进行分析和整改。属于近场测试。

　　3.传导型EMI预兼容测试

　　通过使用带有EMI选项（包括EMI滤波器，准峰值检波器，不同标准的限制线，分段扫描等控制软件）的频谱分析仪以及隔离器，人工电源网络LISN对照明产品的传导型骚扰进行测量，把测量结果与相关标准的限制线做比较，从而进一步评估产品的EMI特性，可对潜在的问题进行定位，尤其是对超过或接近限制线的频点，进行分析和整改。

　　EMI预兼容测试方案的组成

　　以RIGOL的方案为例，主要由三个部分组成：

　　1. RIGOL频谱分析仪

　　DSA700/800/800E/1000系列频谱分析仪，具有高性价比，灵活多用的特点，不但可以用来进行EMI预兼容测试，还可以满足多种应用的信号测量。需要购买EMI-DSA800选项（包括EMI滤波器和准峰值检波器）

　　2. S1210 EMI 预兼容测试软件

　　该软件可控制RIGOL的DSA系列频谱分析仪进行传导和辐射的干扰测试。电源线上的干扰电压可以用线性阻抗稳定网络（LISN）进行测量；辐射干扰则可

　　通过自动加载校正因子（天线、电缆、其他或用户）对结果进行幅度校正。该软件提供多种方便测量的功能，可以通过扫描列表设置频率范围、分辨率带宽以及扫描时间等参数。执行扫描后，其结果可以对数或线性格式显示。搜索信号测量其峰值、准峰值和平均值，并将结果显示在峰值列表中。使用峰值列表功能，可以轻松识别没有通过标准限制线的信号。主要功能和特点如下：

　　提供幅度校正功能

　　分段编辑扫描列表，进行分段扫描，从而加快测量速度

　　限制线功能可快速判断测量结果

　　提供快速预扫描和最终扫描两种模式

　　峰值搜索功能，定义和存储峰值列表

　　频率轴支持线性或对数刻度显示

　　幅度轴支持多种个单位显示

　　测试报告自动生成

　　3.测量附件

　　3.1近场探头：

　　用于近场辐射测量，RIGOL提供了NFP-3近场探头：

　　包括4个适合不同场合使用的探头：

　　3.2线性阻抗稳定网络：用于传导干扰测量。

　　3.3交流隔离器：用于传导干扰测量。

　　3.4天线：用于远场电磁辐射骚扰测量。