虹科带您认识EMC测试

 

 

做电子行业的，肯定都多多少少会听说过EMC或者涉及到EMC，但是很多时候，又不太清楚EMC到底是什么，或者会犯一些范围上的错误，觉得哪些东西才算是EMC，另一些就不是了，那我们今天就从初学者的角度出发，带大家认识一下EMC的定义和什么是EMC测试。笔者我会尽量以让大家易懂的说法来讲解，一些说法可能不够严谨，建议已经有初步了解想要深入了解各种定义和规范的工程师，还是直接看相应标准的白皮书比较好。 首先呢，EMC中文名叫电磁兼容，那好说，顾名思义就是和电磁场兼容。那何谓兼容？兼容就是，现有的电磁场不影响你，你也不要影响现有的电磁场，大家相安无事，那就叫兼容。但是吧，但凡你的设备带点电，多少会受到外界电磁场影响，也多少会产生电磁场对外界进行影响，所以兼容并不是要求绝对的不影响，只要是别人对你设备的影响，你的设备可以扛住，不影响正常工作就算是你的设备对环境兼容；你对别人的干扰，也不要影响别人工作，那就是环境对你的设备兼容。 

 

刚才说到的，其实是两个方面，一方面是抗干扰（EMI），另一方面是干扰（EMS），EMI和EMS加起来，也就构成了EMC。如果觉得上面一大段字看着费劲，那我们也可以直接看下面这个图。  正如前面所说，EMC包括了EMS和EMI两部分，那自然EMC测试也包含了EMS和EMI测试，只有两边规定要进行的测试项都通过了，我们才会认为该设备的EMC测试通过。 EMS测试，或者说抗干扰测试，主要包含了3大类测试，分别是：辐射(发射)抗扰、传导抗扰、脉冲抗扰，其中脉冲抗扰的范畴非常广，包括了一种我们可能在整个EMC领域听得最多，在很多实验室、工厂车间都会用得到的测试：ESD抗扰测试，简单来说就是防静电测试，防静电有多重要就不用我说了，毕竟就算仪器不怕电，冬天手被东西的静电电到，人也不好受吧。此外，脉冲抗扰还包括了PQF电压瞬变抗扰（简单理解为防瞬间掉电/超电压供电干扰）、浪涌（Surge）抗扰（或者说防雷击）、EFT快速瞬时脉冲抗扰、PFMT电源频率磁场抗扰等。而EMI测试，或者说干扰度测试，包含的东西则少一些，主要包括了两大类：辐射放射测试和传导放射测试。  

上面提到的类型中，有4个非常相似，又不好理解——辐射抗扰、传导抗扰、辐射放射和传导放射，别着急，笔者我这就给你捋清楚：我们可以把每个类型的4个字，拆成前后各两个字看。

前两个字的“辐射”，简单说就是原本就打算对外发射电磁波的情况，这个广义的电磁波包括了射频微波、光、电场、磁场等；而“传导”，指的则是原本不打算对外发射电磁波或者原本就是要接收电磁波的情形。

后两个字的“抗扰”就不用多说了，就是抗干扰，一般来说，测试方法就是把设备放在特定的干扰电磁场环境（指定方向、强度、频率、变化规律、时间等），然后进行一系列的设备功能测试，看通过率是否达到指标要求。而“放射”则指的是，产生了向外发射的电磁波。这种向外发射，对于原本就打算对外发射的情况（辐射放射），如发射天线，则直接测的是他的实际发射强度、功率等；对于不打算对外发射的情况（传导放射），比如高频或者大功率电路走线，会无可避免产生一些外溢电磁波，那测的就是这个外溢的参数。

 

 

为了简化理解辐射抗扰、传导抗扰、辐射放射和传导放射，我画了下面这幅图：  了解完什么是EMC和EMC测试之后，你大概会想，“那我的产品需要进行EMC测试吗？”那这个问题的话，其实不好一概而论，如果你的产品是少量定制化的东西，那就根据客户实际的要求来就好了；如果是批量上市产品的话，就应该遵循产品相关的标准和认证规范，比方说国内的CCC认证、欧盟的CE认证等。 一般来说如果产品本身是带无线电收发功能的，那EMC测试要求的测试项目数量也会相对多一些。具体而言，不同行业不同类型产品之间的要求往往会有很大的不同，笔者不可能在这里一一列出，你应该去查找自己产品相应标准和认证的白皮书，里面一般会详细说明测试内容、条件以及结果指标要求等。 测试的进行，多数是在专业的测试机构和实验室进行，因为一方面测试需要大量专用仪器设备甚至是专门的场地，另一方面测试方也需要得到认证机构的资质认可。当然，一些高校和企业，也会搭建自己的EMC测试实验室，这一来是研发需要，二来也是为了节省时间成本，尽可能快地拿到检测结果也有助于尽快修改完善产品，加快上市周期。  

为了将来产品顺利通过EMC测试，你需要做点什么？首先，当然不是等送测，然后根据结果改，送测的时候意味着你的产品已经基本定型，这个时候要改到符合EMC标准，这是最费劲也是耗费成本最高的，最坏的可能甚至需要重新设计一遍。

 比方说，假设我设计了一个家用WiFi路由器，设计发射功率很高，去到了60dBm，但是对于这类产品的无线2.4G发射功率国内要求是≤20dBm的（这就算是辐射放射要求），那我原本特地选用更贵的更低损耗、更大功率的射频器件，成本就浪费了，同时我还得想办法把发射功率降下去：要是之前设计的功率是可调的还好，长期较低功率运行顶多是有一些参数劣化，但要是之前设计功率是固定的，那我还得考虑是要加一个衰减器，还是直接重新设计电路…… 正确的做法是，从一开始定好产品定位之后，就立刻开始查阅相关标准，确定需要注意的EMC要求，并且在电路设计、外壳等物理设计上，把EMC要求的相关要素考虑进去。比如，在设计电路时就做好电源滤波、在芯片器件选用时，选用供电输入电压允许范围较宽的型号，避免过压/欠压干扰损坏、在外部接口处加上瞬态抑制二极管等。有条件的话，还可以考虑搭建起简单的（甚至是完整的）EMC测试环境，以便在产品研发中前期进行模块级别的EMC测试，及早发现问题并修复，若真的无可避免需要重新设计，亦可最大程度降低损失。 

 

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