电磁兼容性预合规性基础

在任何产品开发过程中，首先需要对设备进行测试以验证其性能是否符合预期。所有电子设备都必须在经过认证的内部测试设施中通过电磁干扰（EMI）合规性测试。通过EMI测试表明设备的EMI辐射符合可接受水平，并满足相应的监管标准。

电磁干扰（EMI）属于电磁兼容性（EMC）的统称范畴。在执行预合规性测试时，您关注的是对EMI的检测——即设备实际产生的电磁现象（或称辐射）。

所有产品从笔记本电脑到智能手机，都必须通过认证测试机构的合规性测试。如果您的设备未能通过联邦政府强制要求的合规性测试，则不得销售该产品。

合规性测试的最终阶段通常成本高昂。若产品未能通过合规性测试，不仅需要重新设计，还将影响产品开发进度。这些延误会增加生产成本，并影响产品进入市场的时机。

在正式测试机构认证之前，必须执行电磁兼容性测试以确保您的设备通过测试。

以下信息为您提供了在自有环境中进行电磁兼容性（EMC）测试所需了解的全部内容概述，此类测试被称为EMC预合规性测试。如需更详细的说明，请查阅下方"推荐阅读"部分的材料。

图1：产品开发周期中预合规性测试的重要性

电磁兼容性（EMC）指电气设备与其电磁环境及他设备之间的相互作用。所有电子设备均可能产生电磁场，而合规性测试作为最终测试阶段，旨在确保电子设备在符合安全电磁干扰（EMI）标准的水平下运行。

经认证的测试机构会执行各类电磁干扰（EMI）测试，以确定您的设备是否符合排放标准。这些测试可分为两类——发射测试和抗扰度测试。在每类测试中，您都需同时执行辐射测试和传导测试。

• 辐射测试用于表征电子设备通过非物理介质（电缆测试）释放的非预期电磁能量。
• 所进行的测试旨在表征电子设备通过物理介质（线缆测试）释放的非预期电磁能量。

图2：辐射与传导发射测量表征被测设备（DUT）的发射与接收特性

要理解电磁干扰（EMI）预合规性及其测试方法，掌握相关关键术语将大有裨益。

在本节中，您将学习一些适用于电磁干扰（EMI）预合规性测量的相关术语。

术语

• EMC——电磁兼容性——指设备无意中产生或传播电磁能的统称。
• EMI – 电磁干扰
• 辐射——实际现象，或在预合规性测量期间测试的辐射。若在设计和测试阶段未妥善处理，电磁干扰可能对邻近设备造成不良干扰。
• 易感性——电子设备在受到电磁能影响时产生不良响应的特性。
• 辐射干扰——由无线电噪声或空中传播的不良信号所导致的干扰；并非通过物理介质传播
• 传导干扰——由传导的无线电噪声或无用信号通过直接耦合（经由电缆）进入换能器（接收器）所导致的干扰。
• CISPR——国际无线电干扰特别委员会，负责制定标准以监管电气和电子设备中的电磁干扰。
• LISN（线路阻抗稳定网络）——该网络至关重要，因为它能将电源线路与被测设备（DUT）隔离，确保被测设备获得尽可能纯净的信号。
• 消声室——一种屏蔽室，设计用于吸收声音或电磁波，并减少来自所有内部表面的反射。
• 辐射——以电磁波形式释放的能量。
• 抗干扰性——接收机或其他设备或系统能够抵御无线电干扰的特性。

预合规测试是一种低风险、高性价比的方法，可确保被测设备（DUT）通过最终合规性测试。若等到产品开发周期结束才进行合规性测试，其高昂成本将带来巨大风险——合规测试费用不仅包含预留合规实验室时间，还包括设备未通过测试时的重新设计成本。若想节省开支并避免合规测试中的意外情况，实施完善的预合规测试至关重要。

预合规测试与合规测试的关键区别在于测试的正式程度以及是否使用消声室，如下图所示。

消声室是一种专门设计用于吸收电磁波反射的房间——这使其成为测试电子设备是否存在意外干扰的理想场所。通常，合规性测试因依赖消声室而成为正式流程，因为多数电子设备制造商并未配备内部消声室。这类测试通常需通过第三方机构提前预订。消声室正是区分预合规测试与最终合规测试的关键要素。

图3：使用无回声室是预合规测试与最终合规测试之间的关键区别。

辐射测试用于测量设备发出的电磁能量总量。此类测试至关重要，因为您不希望设备意外干扰附近其他设备。

排放测试包括两类：辐射排放和传导排放。

辐射发射测试用于量化设备发射的无线电电磁能量强度，确保其符合相关标准。许多设备在此类测试中未能达标，因此建议投入时间进行预合规性辐射发射测试。

图4：辐射发射测试所需设备包括：配备预合规软件的信号分析仪、三脚架安装的天线以及被测设备（DUT）。

辐射发射测试所需的设备包括：

• 经校准的电磁干扰天线，安装于三脚架上，距被测设备1至3米处
• 配备EMC预合规性测量软件的频谱分析仪（是德科技N6141A电磁干扰测量应用）
• 前置放大器

为避免干扰，应在远离其他设备的场所进行辐射发射测试。例如，可选择大型停车场或空置会议室。在辐射发射测试过程中，务必确保广播电台、电视或手机的信号传输不会与被测设备（DUT）或天线产生交互作用。

传导射频发射是由被测设备（DUT）内部电气活动产生的电磁干扰，这些干扰沿着其连接的电源线、信号线或数据线向外传播。传导干扰通过耦合路径从被测设备直接传入其他电子设备。此外，传导干扰还可能在设备内部传播，对性能造成负面影响。传导发射测试重点关注被测设备交流电流产生的这些有害信号。

进行射频发射测试所需的设备包括：

• 配备EMC预合规性测量软件的频谱分析仪（是德科技N6141A电磁干扰测量应用）
• 线路阻抗稳定网络（LISN）
• 限幅器

抗干扰测试用于评估设备对其他设备所发出的电磁能量的敏感程度。

辐射抗扰度测试旨在检测设备对周边环境中其他设备产生的无线电发射的敏感性。

辐射抗扰度测试所需的设备包括：

• 信号发生器（是德MXG EXG）
• 近场探针组
• 无线电

传导性抗扰度测试用于评估您的设备和电缆对其他设备产生的电磁干扰的敏感度。

抗扰度测试至关重要，因为您不希望设备受到邻近设备电磁辐射的影响。相较于其他预合规测试，抗扰度测试更为快捷简便。CISPR标准虽未强制要求进行抗扰度测试，但我们强烈建议实施该测试。

图6：传导抗扰度测试所需设备包括信号发生器、信号分析仪、一套近场探头以及被测设备（DUT）。

电磁兼容性测试确保您的设备在不产生辐射干扰的情况下，按设计规格运行，避免威胁或降低其他设备的性能。 EMC测试必须符合由EMC监管机构（如国际无线电干扰特别委员会CISPR）制定的严格辐射标准。该委员会不仅规定了辐射电磁干扰的测量设备与方法，还根据不同行业及产品销售国家，为电子设备设定了辐射发射的强制性限值。

在对被测设备（DUT）进行测量之前，必须基础 一些初步问题：

1. 哪些国家会销售您的产品——欧洲、美国、亚太地区、中国？
2. 该产品的分类是什么？

• 信息技术设备（ITE）
• 工业、科学或医疗设备（ISM）
• 汽车
• 沟通
• 通用/家用物品
• 产品将在何处销售——家用、商用、工业用

您对这些问题的回答将帮助您确定产品的电磁兼容性（EMC）标准。一旦明确产品的EMC标准，您便可规划必要的EMC测试测量方案。

合规前测试的优势

EMC预合规性测试可为您节省时间并避免高昂的返工成本。在开发过程中纳入EMC预合规性测试，将显著提高产品成功通过完整EMC合规性测试的概率。采用预合规性测试系统是实现产品EMC合规性的最佳方案，助您以更低的成本缩短产品上市周期。

图7：所有电子产品均需通过特定的排放法规认证，具体要求取决于产品类型及其销售地区。

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使用信号分析仪进行电磁干扰（EMI）预合规性测试的优势在于，您能够准确评估新产品的电磁干扰性能，从而降低项目最终阶段因电磁干扰不合规而失败的风险。

为更深入理解预合规性测量，请参阅以下应用说明《辐射与传导测量指南》，以全面掌握预合规性测量的实施要点。