關(guān)于輻射發(fā)射的 EMC 預(yù)一致性測(cè)試的問(wèn)題

對(duì)于許多與 EMC 有關(guān)的問(wèn)題，最佳答案是“視情況而定”，因此可能并非所有情況都只有一個(gè)答案。我會(huì)嘗試在答案中包含我的假設(shè)。為了清楚起見(jiàn)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了編輯。

這篇文章將解決有關(guān)輻射排放預(yù)合規(guī)測(cè)試的問(wèn)題。

1.大多數(shù)人無(wú)法使用半消聲室。對(duì)于用于輻射預(yù)一致性測(cè)試的房間有什么建議嗎?

是的……大多數(shù)半消聲室都非常昂貴。我非常成功地使用會(huì)議室(或更好的)地下室設(shè)置了一個(gè)簡(jiǎn)單的 3m 測(cè)量范圍來(lái)確認(rèn)通過(guò)/失敗數(shù)據(jù)。當(dāng)然，我喜歡給自己大約 6 dB 的余量，只是為了降低在真實(shí)房間中失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

這是一個(gè)主要問(wèn)題：環(huán)境信號(hào)(即來(lái)自外部來(lái)源的信號(hào)，如 AM 和 FM 廣播、電視、雙向無(wú)線(xiàn)電、軍用發(fā)射機(jī)和移動(dòng)電話(huà)和無(wú)線(xiàn)通信)可以掩蓋產(chǎn)品的諧波，除非您可以測(cè)試在一個(gè)屏蔽的房間里。在農(nóng)村地區(qū)或地下室進(jìn)行測(cè)量會(huì)有所幫助。了解主要排放的位置很重要，因?yàn)槟梢钥s小跨度以?xún)H包含該諧波。如果所討論的諧波仍然被環(huán)境信號(hào)掩蓋，您通?？梢钥s小分辨率帶寬(假設(shè)諧波是窄帶“CW”信號(hào))并進(jìn)行近似幅度測(cè)量。

另一個(gè)問(wèn)題是，來(lái)自附近 FM 廣播或電視臺(tái)的非常強(qiáng)的環(huán)境信號(hào)可能會(huì)使 EMI 接收器的前端(在某種程度上，取決于它是否具有預(yù)選濾波器)或頻譜分析儀的前端過(guò)載。由于頻譜分析儀具有非常寬帶的前端電路，分析儀過(guò)載的信號(hào)會(huì)影響(壓縮)其他測(cè)量的信號(hào)幅度。

您還需要了解系統(tǒng)損耗和增益，以便計(jì)算天線(xiàn)端子處的電壓。這將包括同軸電纜損耗、衰減器損耗(如果使用)、前置放大器增益(如果使用)和天線(xiàn)系數(shù)(由天線(xiàn)制造商提供)。

2.對(duì)于 EMC 完全符合性，您為符合測(cè)試提供了哪些建議?

你真的有兩個(gè)選擇;組裝執(zhí)行您自己的輻射發(fā)射測(cè)試所需的設(shè)備和半消聲室(可能花費(fèi) 500k 到 300 萬(wàn)美元，具體取決于 3m 或 10m 暗室)，或者讓第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)為您運(yùn)行合規(guī)性測(cè)試。除非貴公司愿意資助這樣的項(xiàng)目，否則我的建議是依賴(lài)外部測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。

3. 如何建立預(yù)一致性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，預(yù)算有限的情況下需要的最低設(shè)備是多少?

如果您的預(yù)算有限，所需的最低設(shè)備是一臺(tái)好的頻譜分析儀(2 到 20,000 美元)，一個(gè)可以調(diào)諧至少 30 到 1000 MHz 的 EMI 天線(xiàn)(但是，美國(guó) FCC 可能要求進(jìn)行測(cè)試)高達(dá) 6 GHz 或更高)、一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，用于安裝帶有連接電纜的產(chǎn)品，以及一個(gè)可調(diào)節(jié)高度并可將天線(xiàn)從水平極化轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪睒O化的天線(xiàn)塔。您可能還需要一個(gè)前置放大器來(lái)增強(qiáng)來(lái)自天線(xiàn)的信號(hào)。可以DIY轉(zhuǎn)盤(pán)和塔來(lái)節(jié)省一點(diǎn)錢(qián)。總成本可能在 1 萬(wàn)美元到 5 萬(wàn)美元之間。另請(qǐng)注意，所需的頻率范圍還取決于您的產(chǎn)品系列和使用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。例如，一些 ITE 和醫(yī)療產(chǎn)品需要一直測(cè)量到 30 GHz，這可能會(huì)使這些成本翻倍。

4. 如果您使用電流環(huán)探頭在頻譜分析儀上測(cè)量 dBuA 并計(jì)算差模電流的電流，是否還需要輸入您提到的公式的 L & s 來(lái)計(jì)算 E 場(chǎng)?

是的，你知道。估計(jì)工作正常。主要是捕捉電路走線(xiàn)或電纜的長(zhǎng)度。

5：CM 和 DM 計(jì)算——常數(shù)從何而來(lái)?它是如何衍生的?

這些來(lái)自 Clayton Paul 博士的著作《電磁兼容性簡(jiǎn)介》(第 2 版)，從第 509 頁(yè)(差模電流發(fā)射模型)到第 516 頁(yè)(共模電流發(fā)射模型)。假設(shè)我們從赫茲偶極子模型開(kāi)始，DM 和 CM 常數(shù)由自由空間的固有阻抗、相位常數(shù)和 2*PI 或 4*PI 的因子組成。

6. 為什么傳導(dǎo)發(fā)射的最大頻率是 152 MHz?

我不記得提到過(guò) 152 MHz，但是，一般來(lái)說(shuō)，作為諧波的主要因素，共模輻射在 200 到 300 MHz 左右開(kāi)始下降。這并不是說(shuō) CM 電流在該頻率之上不存在——只是它們不是主要來(lái)源。

7.您能否使用連接到天線(xiàn)的示波器進(jìn)行寬帶輻射發(fā)射?

有趣的問(wèn)題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)人員可以使用示波器，而不是頻譜分析儀。同樣，大多數(shù)數(shù)字化示波器還具有 FFT 功能。答案是它在很大程度上取決于所討論范圍的敏感性。大多數(shù)示波器無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量低于幾 mV 的信號(hào)電平，天線(xiàn)端子處的信號(hào)電平可能處于 uV 區(qū)域。因此，除非您的示波器可以測(cè)量到 uV 級(jí)別，否則它可能無(wú)法正常工作。Rhode & Schwarz 和 LeCroy 的一些較新的示波器在 uV 中具有敏感性，因此它們可能值得一試。但是，您會(huì)錯(cuò)過(guò)專(zhuān)用頻譜分析儀控件的便利性，其中有很多。如果成本是一個(gè)問(wèn)題，您可以查看我最近評(píng)測(cè)過(guò)的Rigol DSA815 分析儀。

8.與近場(chǎng)探頭相比，使用常規(guī)示波器探頭的示波器 FFT 讀數(shù)的準(zhǔn)確度如何?

很難說(shuō)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)近場(chǎng)探頭都沒(méi)有真正校準(zhǔn)?，F(xiàn)在，如果問(wèn)題真的是“我可以使用近場(chǎng)探頭或示波器探頭進(jìn)行故障排除”，那么答案是“是”。您問(wèn)題的另一部分與示波器上 FFT 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有關(guān)。我不得不說(shuō)，大多數(shù)較新的示波器都相當(dāng)準(zhǔn)確，但是前端的輸入靈敏度和內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲會(huì)發(fā)揮作用并掩蓋非常小的信號(hào)。重要的是，示波器能夠調(diào)整到 100 到 120 kHz(對(duì)于 30 到 1000 MHz 頻段)的分辨率帶寬，以便與頻譜分析儀測(cè)量結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確比較。但也請(qǐng)考慮上面的討論。