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的一致性認證，還可以保證產品開發按時完成。

一旦您設計完電子產品，就該把它推向市場了，對嗎？沒錯，但并不確切。因為對于任何產品開發，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的相應監管機構標準的定義，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。

EMC測試是什么?

電磁兼容性測試（Electro Magnetic Compatibility - EMC測試），是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產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，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）這一術語的范疇。在執行預兼容測試時，您會關注 EMI測試。這是一種來自EMI測試設備的實際現象，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，還會打亂您的產品開發時間表，耗費大量資金。

圖 1：典型的產品開發周期以及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境和其他設備的相互作用。所有的電子設備都有可能發射電磁場，因此識別您的設備是否處于恰當的輻射水平非常重要，全兼容測試是確保電子設備符合相關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進行全兼容測試時，可以順利通過。您可以與這些測試機構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。

所有產品，從筆記本電腦到智能手機，都必須通過認證測試機構的全兼容測試。這些測試機構會執行各種測試，查看EMI測試設備是否符合相關的標準。取決于設備的產品類別，通常會針對特定的產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（空中測試）發出的電磁能量。

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（有線測試）發出的電磁能量。

圖 2：四種類型的EMC測試

發射測試

發射測試考量的是您的設備發出的電磁能量大小。

輻射發射測試需要對設備發射到空中的電磁能量進行測試，并確保它們符合相關的標準。輻射發射測試需要尋找被測設備通過空中發射的信號。在全兼容測試過程中，設備的輻射發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、信號電纜或數據電纜。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生耦合。傳導發射測試主要針對設備的交流電源所發出的多余信號，這些電源可能包括但不限于開關、調節器和低頻時鐘。

發射測試非常重要，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量、靜電放電（ESD）、工作磁性等。

EMC全兼容測試流程和監管標準

EMC測試必須符合標準要求。這些標準可以幫助測試進行調整，實現統一的產品性能。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射測試的基礎，但其并不能代表所有的 EMC監管標準。CISPR 的工作只涉及到用于測量干擾的設備和方法。此外，CISPR 還根據電子設備將要銷往的行業和國家/地區，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。

發射規范概述

表 1：監管機構要求對比

EMC測試流程和故障診斷

要想精確地執行 EMC輻射發射和傳導發射預兼容測量，您需要根據測試類型選擇適當的測試設備。要想進行預兼容輻射發射測試，您將需要：

1. 配有 EMC軟件的信號分析儀

2. 經校準的 EMI天線

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

輻射測試最好是在足夠大的區域內進行，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 標準的內置帶寬、檢波器和頻段預設置，加上自動測試和監管限制，您可以快速判斷出設備是否符合相關的標準。

想要進行預兼容傳導發射測試，您將需要下列設備：

1. 配有 EMC軟件的信號分析儀

2. 瞬態限幅器

3. 線路阻抗穩定網絡（LISN）

圖 4：在執行傳導發射測試時使用的瞬態限幅器和線路阻抗穩定網絡（LISN）。

如果您已確定EMI測試設備存在發射問題，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果中的相對變化，并確定發射的來源。

結論

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的全兼容認證，還可以保證產品開發按期完成。

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