就产品获得市场认证的关键程度而言,电磁兼容性发射测试通常被认为是电磁兼容性测试的顶峰。世界上几乎每个地区都有辐射发射限制标准,但根据设备的应用和使用地点不同,标准也有很大差异。无论如何,辐射和传导发射测试对于大多数主要市场来说都是必要的,而且通常也是失败率最高的测试。 本博客将讨论 EMC 辐射、辐射发射测试和传导发射测试,希望能为用户提供一些见解,帮助他们了解如何为产品和流程通过发射测试做好最佳准备。
电磁兼容性辐射

每个电气和电子产品都会产生电磁辐射,包括辐射和传导(如果另一个导电结构足够靠近)。任何非直流信号都可能产生辐射发射,这些信号会刺激很长的导体,然后导体就会充当天线,将传导的电信号转换为电磁信号或辐射发射。这些辐射可能来自开关电源的切换、数字电路、通过设备传输的交流电源、任何信号发生器,如振荡器/谐振器等。传导发射与辐射发射不同,它们不是被转换为电磁能并辐射出去,而是传导到附近的电缆中,通常是电源线或通信线。
辐射发射测试
鉴于以一致、准确和可靠的方式捕捉辐射发射的性质,辐射发射测试是在良好的受控环境中进行的,可以在带有反射底板的半消声室中进行,也可以在开放区域测试场(OATS)中进行。还有其他一些选择,但这些都是最受欢迎的选择,因为它们是最被广泛接受和最成熟的方法,其中半消声室是最常见和最容易获得的。在半消声室中进行辐射发射测试时,需要将 EUT 放置在中央转台上,转台旋转后,EUT 的所有角度都朝向测量天线,测量天线捕捉 EUT 的公开辐射和反射辐射。这样做的原因是,EUT 的某些辐射可能具有相当的方向性,不会从发射器均匀辐射。
辐射发射测试天线连接到测试仪器上,该仪器能够在规定的频率范围内扫描,捕捉能量并存储每个临界频率的辐射能量读数。一旦扫描了整个 EUT,辐射发射报告就会包括临界频率上的辐射场强度,并将其与测试区域的辐射发射限值进行权衡。
具体的辐射发射限值因地区和应用而异。根据 FCC 的规定,测量的最高频率往往是设计中最高时钟频率的乘积,但其他应用或产品类型有固定的测量频率。某些应用,如军事、航空航天、太空和汽车,通常有自己的一套辐射发射测试要求和必须满足的严格限制。这些标准通常与美国 FCC 和欧洲市场 CE 制定的 EMC 标准不同。
进行排放测试
一些电磁能量不可避免地会传导到附近的布线中,尤其是当布线直接连接到电气/电子设备(如直流电源线)时。传导辐射测试用于确保传导回电源的干扰能量在规定范围内,通常测量频率为 150 kHz 至 30 MHz。否则,传导到电源的过量干扰会导致异常行为,包括超出规定限制的辐射发射。
在传导辐射测试中,线路阻抗稳定网络 (LISN) 设备有时也称为人工网络 (AN) 或人工电源网络 (AMN)。LISN 连接在测试设备(EUT)和电源之间,并有一个射频端口连接到频谱分析仪,通常具有某种类型的瞬态浪涌保护/限制,以防止损坏频谱分析仪。从本质上讲,LISN 提供了一个已知阻抗,隔离了来自电源的无用射频信号,同时也将 EUT 的射频信号传输到测量设备。
这些传导发射是根据各种标准进行测量的,就像辐射发射一样,可接受的限制通常取决于具体的地区、应用和产品类型。传导辐射故障非常常见,通常是由于电源,甚至是预认证电源导致的故障。这可能是由于预认证电源的测试方式与设备的运行方式存在差异、制造差异或原始测试存在问题。这就是为什么电源的选择对于传导式发射测试至关重要的原因,明智的做法是为传导式发射测试准备几种不同的电源,以增加通过测试的机会。
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