辐射电磁兼容性测试解析

辐射式电磁兼容性（EMC）测试的目的

辐射式电磁兼容性（EMC）测试具有两个关键目标。首先，它旨在测量设备及其连接的线束所辐射的能量。其次，它验证被测试设备（DUT）在直接受到电磁场作用时是否能够维持正常运行状态。

能量以电磁波的形式传输。根据麦克斯韦方程，通过导体流动的任何电流都会生成一个磁场。在辐射排放测试中，这个生成的磁场幅度必须低于规定的限制。

相反地，任何辐射场照射到导体上都会引发流动电流。在进行辐射感受性测试时，DUT一直受到监控，工程师能够分析故障发生的具体时刻。与传导测试相似，辐射测试使用地平面提供共模电流的回归路径。

辐射测试的天线无论是发射测试还是敏感测试，都会使用不同类型的天线。所选择的型号将取决于频率范围和期望的辐射模式。

20 MHz 到 330 MHz 的双锥形天线

天线的谐振频率（天线辐射最大能量的频率）与天线长度相关。因此，为了涵盖EMC测试的所有频率，当从一个频率范围切换到另一个时，天线会进行更换。

1 GHz 到 18 GHz 的喇叭天线

什么是辐射发射测试？

在辐射发射测试中，测量设备（DUT）发出的电磁波。辐射可以是有意产生的，例如，在使用Wi-Fi的设备中，但大多数辐射是由于通过内部组件和线束循环的电流无意引起的。

本文介绍的方法基于CISPR 25和ISO 11452-2，这些标准定义了从150 kHz开始测量无线干扰的限值和程序。所有设备必须放置在暗室内，该暗室会衰减所有所需带宽内的所有发射。吸收材料被添加到墙壁上，以去除反射能量。

表格中列举了EMC测试中使用的一些天线，根据频段不同，天线与DUT或线束的中点对准。

根据频段频率，天线与DUT或线束的中点对准。在设计新产品时，正确设计线束和信号分配与产品设计本身同样重要。由于电线携带电流并且可能很长，因此它们可以用作不需要的天线，从而引发不需要的发射并使测试失败。

根据频段频率，天线与 DUT 或线束的中点对齐。

在设计新产品时，正确设计线束和信号分配与产品设计本身同样重要。由于电线携带电流并且可能很长，因此它们可以用作不需要的天线，从而引起不需要的发射并使测试失败。

一旦所有设备都放置在电波暗室内，并且 DUT 配置为以正常工作模式运行，则使用 EMI 接收器或频谱分析仪测量发射。

扫描完所有频率范围后，工程师必须将测量的电平与 CISPR 25 标准要求的电平进行比较。如果测得的发射高于限值，则测试判定 DUT 为故障，即使它只在一个频率下进行了测试。这些限值可低至12 dBμV/m，高至61 dBμV/m。

任何安装在其他设备附近的设备都容易受到周围设备以及任何电源或通信线路产生的辐射的影响。如果电子设备没有得到适当的保护，这种辐射会导致故障甚至损坏电子设备。

根据设备的不同，短期故障可能是允许的（例如，在显示器中）或完全不可接受的（例如，在起搏器中）。为了防止这些误差，被测设备会以许多不同的频率产生电磁辐射，被配置成在正常情况下正常工作。

辐射敏感性测试的测试设置，也称为辐射抗扰度测试，与用于辐射发射测试的测试设置非常相似。主要区别在于，功率通过天线注入，然后电磁场指向 DUT 及其线束。

DUT 配置为在其所有工作模式下工作，例如正常、低功耗、有源通信，然后对其施加电磁场。如果被测被测设备在某个频率下出现任何故障，则将记录与故障相关的相关细节。

在本系列中，我们回顾了两种主要类型的EMC测试：传导测试和辐射测试。在全球任何地方销售的每种产品都必须进行EMC测试。

根据国家、行业和产品类型，使用不同的测试设置和程序。为了准备新产品开发并通过EMC测试，对这些应用标准有扎实的了解是很重要的。