中心議題：

• EMC測試設備的配置
• 內部預兼容測試

解決方案：

• 傳導發射的測試
• ESD抗擾度測試
• 輻射電磁場抗擾度的測試

產品必須符合EMC("電磁兼容)要求，歐洲規定：銷售違反電磁兼容法令(89/336/EEC)的產品將麵臨高額罰款
，因此
，商家越來越重視產品的電磁兼容性問題，為了降低成本，要根據公司需求和規模的不同，組建一個EMC實驗室，本文介紹建設公司內部EMC測試設備的優點、缺點和方法。

組建一個電磁兼容實驗室的最小需求取決於公司的需要和財務狀況。通常，公司將力求節省經費(在設備和人力資源兩方麵)，並盡量降低風險。但有一點必須明白，世界上不會有“低成本、低風險和低EMC技術”這樣的好事。工程師必須掌握高度的技巧，才可能設計出具有相當性能的低成本設備。精度越低的產品，其風險也會越高。

在組建一個公司內部EMC實驗室時，無論其規模大小如何，都必須遵從一些最起碼的指導原則。首先，建成EMC實驗室的房間或地方必須潔淨
，沒有無關物品，完全專用於EMC測量。隻要條件許可，絕對需要一個由金屬製成並可靠連接大地的地參考平麵；如果條件不允許(如房間不在第一層)，至少應該接保護地係統。實驗室內的所有金屬物體必須可靠接地或予以清除。電源係統必須“淨化”(在電源進入EMC實驗室之前的某處正確接入線濾波器)。

EMC測試設備的配置

1)傳導發射測試---需要一台頻譜分析儀(或EMI接收器)
、電纜和LISN(線阻抗穩定網絡
，手工製作或外購)

，如果可能的話
，還應該有一個屏蔽房間(最起碼有一個屏蔽帳篷)和一張距地麵80cm的絕緣桌。

2)輻射發射測試---需要同樣的頻譜分析儀或EMI接收器
、一副天線

、電纜和OATS(開放區域測試場地或(半)電波暗室)；為測量幹擾功率而製作或外購的吸收鉗。

3)諧波測試(與閃爍測試)---如果要進行完全兼容測試，則需要專用設備(專用諧波分析儀)
；但如果僅為評估的話，一台便攜式諧波分析儀甚至一台能進行FFT評估的示波器就足夠了。

4)ESD(靜電釋放)抗擾度測試---隻有ESD槍才能可靠評估該項測試的結果。

5)VSPACE=12HSPACE=12ALT="圖2：輻射發射測試裝置。">輻射電磁場抗擾度測試---需要與輻射發射測試類似的設備，此外還需要信號發生器、放大器
、衰減器、場強儀
，可能還需要一台計算機。

6)傳導騷擾抗擾度測試---需要的設備與1)和5)類似，另外再加上CND(異種耦合解耦網絡)
，但不需要天線。

7)電快速瞬變(EFT/Burst)抗擾度測試。

8)浪湧抗擾度測試。

9)電源頻率磁場抗擾度測試。

10)電壓驟降
、短時中斷與電壓變化抗擾度測試。

從7)到10)的最後四項測試需要專用設備，這些設備可從多個廠商買到。

值得注意的是，測量設備的製造商和經銷商通常提供執行不同測試的包裝和(或)全(quan)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)及(ji)有(you)關(guan)如(ru)何(he)按(an)照(zhao)最(zui)新(xin)標(biao)準(zhun)執(zhi)行(xing)這(zhe)些(xie)測(ce)試(shi)的(de)指(zhi)導(dao)甚(shen)至(zhi)培(pei)訓(xun)。請(qing)向(xiang)最(zui)近(jin)的(de)當(dang)地(di)銷(xiao)售(shou)代(dai)表(biao)查(zha)詢(xun)設(she)備(bei)的(de)性(xing)能(neng)和(he)功(gong)用(yong)。大(da)部(bu)分(fen)情(qing)況(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)都(dou)有(you)根(gen)據(ju)標(biao)準(zhun)需(xu)求(qiu)預(yu)設(she)的(de)測(ce)試(shi)程(cheng)序(xu)，請(qing)首(shou)先(xian)閱(yue)讀(du)說(shuo)明(ming)手(shou)冊(ce)。
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內部預兼容測試

預兼容測試並無定義

，但最起碼我們有理由假定測試必須在盡可能接近標準要求的條件下進行。

1)傳導發射的測試

多年來，電子產品製造商遇到的最困難的問題可能就是在傳導發射方麵
，因此本文首先就此進行討論。傳導發射的測試裝置如圖1所示。

這個裝置是根據CISPR22(EN55022)組建的，而且使用的設備必須符合CISPR16-1的要求。該裝置主要包括：EUT(被測設備)，如果它是台式的

，必須安放在一個距地麵80cm高的絕緣桌上
；輔助設備(外設)，按正常使用方式連接

，未使用的輸入和輸出必須正確端接
，多餘的電纜必須截短
，或繞成直徑30~40cm的一卷。頻譜分析儀(或EMI接收器)在0.15~30MHz的頻率範圍內必須具有9kHz的分辨率帶寬(RBW)。測量過程在CISPR16-1和產品規範標準中有詳細描述

，如果正確執行，其結果與第三方實驗室的測試將3)諧波和閃爍測試

諧波和閃爍測試沒有環境方麵的要求。隻需將EUT連(lian)接(jie)到(dao)諧(xie)波(bo)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)電(dian)源(yuan)入(ru)口(kou)，並(bing)根(gen)據(ju)廠(chang)商(shang)的(de)說(shuo)明(ming)和(he)標(biao)準(zhun)的(de)要(yao)求(qiu)執(zhi)行(xing)測(ce)試(shi)即(ji)可(ke)。同(tong)樣(yang)，測(ce)試(shi)設(she)備(bei)將(jiang)包(bao)含(han)一(yi)些(xie)已(yi)有(you)的(de)設(she)置(zhi)
，但(dan)工(gong)程(cheng)師(shi)必(bi)須(xu)確(que)保(bao)這(zhe)些(xie)測(ce)試(shi)設(she)置(zhi)符(fu)合(he)自(zi)己(ji)產(chan)品(pin)的(de)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)。如(ru)果(guo)評(ping)估(gu)時(shi)使(shi)用(yong)其(qi)他(ta)方(fang)法(fa)(如便攜式電源諧波分析儀)，請仔細閱讀標準要求
，然後再評估測量結果。

4)ESD抗擾度測試
ESD抗擾度測試對於大型設備可能並不是很重要。但在今天這個各種產品普遍小型化的時代
，ESD測試已成為大部分設備的“關鍵”EMC測試之一，例如對便攜式計算器、MP3和MD播放器、USB存儲棒
、音頻設備等等。

由圖可見，EUT仍然安放在一張絕緣桌上，位於HCP(水平耦合平麵，由一種金屬傳導材料製成)上，並通過一個絕緣抗靜電襯墊與其隔離。VCP(垂直耦合平麵)和HCP分別連接到地參考平麵

，每個連接端各使用一隻470kΩ的電阻。對於EUT的每個側麵和VCP
、HCP，以及EUT上每個用手能觸摸到的金屬表麵
，分別使用鋒利尖端進行接觸放電(直接放電)

，通常每個極性5次。對於機箱的所有塑料部分
，則利用圓形尖端進行空氣放電(間接放電)。

5)輻射電磁場抗擾度的測試

輻射電磁場抗擾度的測試裝置與輻射發射測試非常類似
，但是在這項測試中
，信號發生器和功率放大器將饋送給天線
，以便在EUT附近產生“均勻電磁場”(±6dB)(在頻率範圍80~1000VSPACE=12HSPACE=12ALT="圖4(a)和(b)：磁場探針、電場探針和一根管腳探針的實例。">MHz
、AM、1kHz
、80％調製深度下為3V/m或10V/m)。需要注意的是，不同產品的頻率範圍也不相同。

6)傳導騷擾抗擾度測試

傳導騷擾抗擾度測試的目的是在EUT端口輸入建立3V電平(有效值，150kHz~230MHz

、AM、1kHz、80%調製深度)。信號發生器和功率放大器必須提供足夠的功率
，以便CDN能將信號耦合到被測線。由於測試項目3)、7)
、8)、9)
、10)使用的是高度專業化的設備，如果實驗室中有這些設備
，工程師無需太多操作，隻要正確連接EUT就可以了，最重要的任務是監控EUT的工作方式。
如何進行近場測試

本(ben)文(wen)前(qian)麵(mian)的(de)介(jie)紹(shao)部(bu)分(fen)講(jiang)過(guo)

，近(jin)場(chang)測(ce)試(shi)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)階(jie)段(duan)。在(zai)這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)
，標(biao)準(zhun)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)或(huo)許(xu)能(neng)給(gei)出(chu)精(jing)確(que)的(de)結(jie)果(guo)
，但(dan)卻(que)無(wu)法(fa)顯(xian)示(shi)問(wen)題(ti)的(de)來(lai)源(yuan)所(suo)在(zai)。在(zai)挑(tiao)選(xuan)元(yuan)件(jian)時(shi)
，有(you)些(xie)控(kong)製(zhi)器(qi)芯(xin)片(pian)的(de)輻(fu)射(she)要(yao)比(bi)其(qi)他(ta)芯(xin)片(pian)低(di)40dB，或(huo)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)抗(kang)擾(rao)度(du)。即(ji)使(shi)在(zai)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)完(wan)成(cheng)，執(zhi)行(xing)兼(jian)容(rong)測(ce)試(shi)未(wei)通(tong)過(guo)之(zhi)後(hou)
，標(biao)準(zhun)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)也(ye)幾(ji)乎(hu)無(wu)法(fa)給(gei)出(chu)有(you)關(guan)問(wen)題(ti)來(lai)源(yuan)的(de)任(ren)何(he)信(xin)息(xi)。在(zai)印(yin)製(zhi)板(ban)一(yi)級(ji)，工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)使(shi)用(yong)近(jin)場(chang)測(ce)試(shi)探(tan)針(zhen)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，也(ye)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)缺(que)陷(xian)檢(jian)測(ce)器(qi)等(deng)。
然而另一方麵也必須了解，近場測試探針(幾乎)不能給出有關設備傳導或輻射水平的任何信息，其誤差為20～40dB。但近場測試探針可以保證一點：每次使用時
，其測量結果總要好於前述的各種測量。為了通過近場測試探針大致了解產品是否能通過EMC測試

，需要在已經確知結果的樣品上進行多次嚐試。

一些磁場探針、電場探針和一根管腳探針的例子。它們的優點是容易製作，外購也相當便宜。它們都使用50Ω的電纜

，並連接到一台(廉價的)頻譜分析儀。

近jin場chang探tan針zhen用yong來lai拾shi取qu電dian磁ci場chang的de全quan部bu兩liang個ge分fen量liang。雖sui然ran市shi場chang上shang有you一yi些xie非fei常chang靈ling敏min的de電dian磁ci場chang場chang強qiang儀yi
，但dan電dian磁ci場chang的de近jin場chang場chang強qiang並bing不bu太tai容rong易yi測ce量liang。它ta們men無wu法fa給gei出chu輻fu射she噪zao聲sheng頻pin率lv成cheng分fen的de任ren何he信xin息xi
，但dan可ke以yi方fang便bian地di指zhi出chu“問題分量”。近場探針在連接到頻譜分析儀時，還可給出頻率成分信息。

磁場探針提供一個與磁射頻(RF)場強成比例的輸出電壓。利用這個探針很容易找到電路的射頻源。不過，磁場的場強隨距離迅速變化(成三次方關係)。另(ling)外(wai)，探(tan)針(zhen)的(de)方(fang)向(xiang)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)
，因(yin)為(wei)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)一(yi)定(ding)是(shi)垂(chui)直(zhi)於(yu)磁(ci)環(huan)路(lu)的(de)。前(qian)麵(mian)已(yi)經(jing)指(zhi)出(chu)，探(tan)針(zhen)將(jiang)不(bu)會(hui)給(gei)出(chu)太(tai)多(duo)的(de)量(liang)化(hua)信(xin)息(xi)，但(dan)對(dui)於(yu)某(mou)個(ge)元(yuan)件(jian)(IC

、開關三極管等)，隨著探針距離元件越來越近
，探針的電壓輸出也將增大。

jishizhouweiyouxuduoyuanjian，tongguoyanjiuyuanlitu，shejizheyekeyihenrongyidibianrenchuzaoshengyuan。ruguogongchengshijuedinggenghuanyuanjian，tajianghenrongyiceliangchugenghuanhoudejieguo
，zheshidezaikaishishijiuxuanzekekaodeyuanjianchengweikeneng。VSPACE=12HSPACE=12ALT="圖4(a)和(b)：磁場探針、電場探針和一根管腳探針的實例。

管腳探針允許直接在IC管腳或PCB的細導線上鑒別噪聲電壓。還能方便地判斷濾波器的效果，盡管隻是一種定性的判斷。管腳探針可以在濾波器的前、後分別進行接觸測量，並觀察其效果情況。但工程師必須正確估計接觸電容，並選擇電容較小的探針(不大於10pF)。

電(dian)場(chang)探(tan)針(zhen)可(ke)拾(shi)取(qu)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)和(he)需(xu)要(yao)的(de)信(xin)號(hao)。共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)是(shi)輻(fu)射(she)電(dian)壓(ya)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)來(lai)源(yuan)。此(ci)外(wai)


，磁(ci)場(chang)探(tan)針(zhen)無(wu)法(fa)拾(shi)取(qu)電(dian)場(chang)。可(ke)以(yi)證(zheng)明(ming)，使(shi)用(yong)全(quan)部(bu)三(san)種(zhong)探(tan)針(zhen)是(shi)有(you)益(yi)和(he)省(sheng)時(shi)的(de)。

本文介紹了擁有公司內部EMC測試設備的優點和缺點。總體而言
，除了設備成本
、占用空間，以及可能的人員培訓這些投入之外，擁有EMC能力並沒有什麼不利。無論如何，EMC技術在產品開發中必不可少，公司必須以某種方式進行這方麵的投資(如依靠第三方谘詢公司的服務)


，忽視它的代價將是高昂的。