進行預兼容測試具有非常重要的意義，您不僅可以確保EMI測試設備獲得測試機構(gòu)的一致性認證，還可以保證產(chǎn)品開發(fā)按時完成。

一旦您設計完電子產(chǎn)品，就該把它推向市場了，對嗎？沒錯，但并不確切。因為對于任何產(chǎn)品開發(fā)，您都需要首先對設計的設備進行測試，驗證其性能是否達到預期。所有電子設備最終都必須通過一個重要測試 — EMI（電磁干擾）全兼容測試。按照EMI測試設備測試所依據(jù)的相應監(jiān)管機構(gòu)標準的定義，通過 EMI測試，即證明您的設備的電磁輻射性能處于可接受的范圍內(nèi)。

EMC測試是什么?

電磁兼容性測試（Electro Magnetic Compatibility - EMC測試），是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。

EMC測試包括測試方法、測量儀器和試驗場所，測試方法以各類標準為依據(jù)，測量儀器以頻域為基礎，試驗場地是進行EMC測試的先決條件，也是衡量EMC工作水平的重要因素。EMC檢測受場地的影響很大，尤其以電磁輻射發(fā)射、輻射接收與輻射敏感度的測試對場地的要求最為嚴格。

EMI（電磁干擾）屬于EMC（電磁兼容）這一術(shù)語的范疇。在執(zhí)行預兼容測試時，您會關(guān)注 EMI測試。這是一種來自EMI測試設備的實際現(xiàn)象，又稱為輻射。

想要獲得 EMI全兼容測試的認證，成本是相當昂貴的 — 萬一未能通過 —您不僅需要重新進行設計，還會打亂您的產(chǎn)品開發(fā)時間表，耗費大量資金。

圖 1：典型的產(chǎn)品開發(fā)周期以及EMC測試的階段

如果能夠自行進行 EMI測試，那么您在將EMI測試設備送到測試機構(gòu)進行認證時，就有望盡快通過測試。

EMI預兼容測試基礎知識

EMC測試是電氣設備與其電磁環(huán)境和其他設備的相互作用。所有的電子設備都有可能發(fā)射電磁場，因此識別您的設備是否處于恰當?shù)妮椛渌椒浅Ｖ匾?，全兼容測試是確保電子設備符合相關(guān)標準的最后一項測試。預兼容測試可以看作是全兼容測試的預演。您在預兼容測試過程中所做的一切工作，可以確保您在步入 EMC測試的最后階段，在將設備送至認證測試機構(gòu)進行全兼容測試時，可以順利通過。您可以與這些測試機構(gòu)使用相同的標準測試您的設備，不過方便之處在于您是在自己的實驗室進行測試。

所有產(chǎn)品，從筆記本電腦到智能手機，都必須通過認證測試機構(gòu)的全兼容測試。這些測試機構(gòu)會執(zhí)行各種測試，查看EMI測試設備是否符合相關(guān)的標準。取決于設備的產(chǎn)品類別，通常會針對特定的產(chǎn)品分類選擇一個子集。在本文中，我們將討論 4 個測試，特別是可以分為兩類 — 發(fā)射測試和抗擾度測試，并且在每個類別中都有輻射和傳導測試。

輻射測試表征電子設備無意中通過非物理介質(zhì)（空中測試）發(fā)出的電磁能量。

傳導測試表征電子設備無意中通過傳導性材料或物理介質(zhì)（有線測試）發(fā)出的電磁能量。

圖 2：四種類型的EMC測試

發(fā)射測試

發(fā)射測試考量的是您的設備發(fā)出的電磁能量大小。

輻射發(fā)射測試需要對設備發(fā)射到空中的電磁能量進行測試，并確保它們符合相關(guān)的標準。輻射發(fā)射測試需要尋找被測設備通過空中發(fā)射的信號。在全兼容測試過程中，設備的輻射發(fā)射是導致測試失敗的最常見原因，因此必須花費更長時間進行測量。

傳導發(fā)射測試需要測試您的設備中由于電氣活動所造成的電磁干擾，這些電氣活動在器件外部沿著互連電纜進行傳導 — 例如電源線、信號電纜或數(shù)據(jù)電纜。特別是，傳導的干擾可能直接與其他的電子設備或同一設備的其他元件發(fā)生耦合。傳導發(fā)射測試主要針對設備的交流電源所發(fā)出的多余信號，這些電源可能包括但不限于開關(guān)、調(diào)節(jié)器和低頻時鐘。

發(fā)射測試非常重要，因為您不希望設備受到相鄰設備的意外干擾。

抗擾度測試

抗擾度測試衡量您的設備對相鄰設備發(fā)射的電磁能量的敏感程度。

輻射抗擾度測試需要測試您的設備對周圍其他設備空中發(fā)射的敏感性。

傳導抗擾度測試需要測試您的設備對其他相鄰設備通過電纜發(fā)射的電磁能量的敏感性。

抗擾度測試非常重要，因為您不希望自己的設備受到相鄰設備的影響。EMC 還包括一些其他的抗擾度測試，但在本文中并未進行討論，包括電源線浪涌和質(zhì)量、靜電放電（ESD）、工作磁性等。

EMC全兼容測試流程和監(jiān)管標準

EMC測試必須符合標準要求。這些標準可以幫助測試進行調(diào)整，實現(xiàn)統(tǒng)一的產(chǎn)品性能。CISPR 標準便是其中之一。需要注意的一點是，CISPR 是本文檔中所討論的發(fā)射測試的基礎，但其并不能代表所有的 EMC監(jiān)管標準。CISPR 的工作只涉及到用于測量干擾的設備和方法。此外，CISPR 還根據(jù)電子設備將要銷往的行業(yè)和國家/地區(qū)，確定電子設備的必要限制條件。

全兼容測試是一個受到各地嚴格監(jiān)管的正式流程，因此最好通過預兼容測試樹立信心，確保您的設備可以通過全兼容測試。

發(fā)射規(guī)范概述

表 1：監(jiān)管機構(gòu)要求對比

EMC測試流程和故障診斷

要想精確地執(zhí)行 EMC輻射發(fā)射和傳導發(fā)射預兼容測量，您需要根據(jù)測試類型選擇適當?shù)臏y試設備。要想進行預兼容輻射發(fā)射測試，您將需要：

1. 配有 EMC軟件的信號分析儀

2. 經(jīng)校準的 EMI天線

圖 3：分析儀配有 EMC軟件和經(jīng)過校準的 EMI天線，在輻射發(fā)射測試過程中使用

輻射測試最好是在足夠大的區(qū)域內(nèi)進行，遠離其他電子設備，以避免電磁干擾。理想情況下，您的設備最好放置在離天線至少 3 米遠的地方。天線和信號分析儀相連時，也應該至少保持 3 米的距離。

某些信號分析儀配有可選的內(nèi)置應用軟件，讓測試變得快速而輕松。利用符合 CISPR 和 MIL-STD 標準的內(nèi)置帶寬、檢波器和頻段預設置，加上自動測試和監(jiān)管限制，您可以快速判斷出設備是否符合相關(guān)的標準。

想要進行預兼容傳導發(fā)射測試，您將需要下列設備：

1. 配有 EMC軟件的信號分析儀

2. 瞬態(tài)限幅器

3. 線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（LISN）

圖 4：在執(zhí)行傳導發(fā)射測試時使用的瞬態(tài)限幅器和線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（LISN）。

如果您已確定EMI測試設備存在發(fā)射問題，那么接下來您就要確定問題的來源。這個問題正是近場探頭的用武之地。

圖 5：要想對器件的發(fā)射進行精確的故障診斷，需要使用近場探頭。

一般故障診斷的目標是確定測量結(jié)果中的相對變化，并確定發(fā)射的來源。

結(jié)論

通過了解這些信息，您已基本理解了 EMI預兼容測試是什么，執(zhí)行您的 EMC測試需要哪些設備。正如之前所提到的那樣，進行預兼容測試非常重要，因為您不僅可以確保EMI測試設備獲得測試機構(gòu)的全兼容認證，還可以保證產(chǎn)品開發(fā)按期完成。

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