对电磁兼容性 (EMC) 的测量是确保电子电气设备既能正常工作（具备足够的抗干扰能力），又不会对外界产生过量电磁骚扰（骚扰发射在可接受范围内）的关键过程。测试方法遵循特定的国际标准（如 IEC, CISPR）和国家标准（如 GB/T）。以下是主要的 EMC 测量类别和方法：

一、 电磁骚扰发射测量 (EMI - Electromagnetic Interference)

测试对象发射的电磁骚扰量是否超过规定限值。

1. 辐射发射测量：

   • 目的： 测量设备通过空间辐射的电磁能量。
   • 方法：
     • 测试场地： 通常在开阔试验场 (OATS) 或半/全电波暗室中进行。场地需要精密的场地验证 (SVSWR)。
     • 测量设备： 使用符合标准的 EMI 接收机（测量接收机）和校准过的天线（如双锥天线、对数周期天线、喇叭天线、环天线）。天线与待测设备保持规定距离（如 3米、10米）。
     • 频率范围： 通常覆盖 30MHz 到 1GHz（甚至更高，如 6GHz 或 18GHz），针对信息技术设备、工业设备等。
     • 过程： 待测设备在正常工作状态下，接收机在规定的频率点或扫描频率上测量天线接收到的信号。测量时，天线在固定高度（如 1-4米）升降，或水平旋转，寻找最大骚扰方向。
     • 关键参数： 准峰值 (Quasi-Peak, QP) 和平均值 (Average, AV) 限值常用于骚扰评价。
     • 标准举例： CISPR 22/32 (GB/T 9254)， CISPR 25 (汽车电子)， CISPR 11/EN 55011 (工业、科技、医疗设备)。

2. 传导发射测量：

   • 目的： 测量设备沿电源线、信号线或控制线等电缆向外传导的骚扰电压或骚扰电流。
   • 方法：
     • 测量设备： 使用 EMI 接收机、线路阻抗稳定网络 (LISN) 或人工电源网络 (AMN)、电流探头、电压探头。
     • 过程：
       • 电源端口： 待测设备电源线通过 LISN/AMN 接入电网。LISN 在提供纯净电源的同时，将设备产生的骚扰电压耦合到接收机进行测量（通常在 150kHz - 30MHz 频率范围）。
       • 信号/电信端口： 使用电压探头（适用于屏蔽线或特定结构）或电流探头（适用于非屏蔽线或测量骚扰电流）测量线缆上的骚扰。
   • 标准举例： 同上。

二、 电磁抗扰度测量 (EMS - Electromagnetic Susceptibility)

测试设备在承受各种外部电磁骚扰时能否保持其规定性能的能力。

1. 辐射抗扰度测量：

   • 目的： 验证设备抵抗来自空间辐射电磁场的干扰能力。
   • 方法：
     • 测试场地： 通常在半电波暗室或全电波暗室中进行，以提供受控的测试环境。
     • 测量设备： 使用信号发生器、功率放大器、发射天线（如双锥天线、对数周期天线、喇叭天线）。场强探头用于监测和校准测试区域内的场强水平。
     • 过程：
       • 标准场强法： 在规定的均匀场区域内（通常 3m x 3m 或更小），按标准要求的频率和调制方式产生规定强度的电磁场。待测设备放置在此区域内，并模拟其正常工作状态，监控其功能是否正常。
       • 频率范围： 通常覆盖 80MHz 到 1GHz（或更高，如 6GHz）。有些标准也包含低频（如 26MHz - 80MHz）的磁场抗扰度测试（如使用环形线圈）。
     • 标准举例： IEC 61000-4-3 (GB/T 17626.3)

2. 传导抗扰度测量：

   • 目的： 验证设备抵抗通过电缆（电源线、信号线、控制线）耦合进来的各种骚扰信号的能力。
   • 主要方法：
     • 连续波传导骚扰： 模拟无线电通信设备（如手机、对讲机）的信号通过电源线或信号线耦合进入设备。
       • 方法： 使用耦合/去耦网络将骚扰信号注入到线缆上。
       • 标准举例： IEC 61000-4-6 (GB/T 17626.6)
     • 电快速瞬变脉冲群抗扰度： 模拟开关触点抖动、继电器动作等产生的重复快速瞬变脉冲。
       • 方法： 使用专用EFT脉冲群发生器，通过容性耦合夹将脉冲群耦合到电缆上（对通信线），或通过耦合/去耦网络耦合到电源线上。直接注入探头也可用于特定端口。
       • 标准举例： IEC 61000-4-4 (GB/T 17626.4)
     • 浪涌抗扰度： 模拟雷电感应、大型开关操作等引起的高能量浪涌（过电压）。
       • 方法： 使用高压浪涌发生器，通过耦合/去耦网络将浪涌耦合到电源线或信号线上。
       • 标准举例： IEC 61000-4-5 (GB/T 17626.5)
     • 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度： 模拟电网电压的短暂下降、短时中断或缓慢变化。
       • 方法： 使用专门的电源电压跌落和中断发生器。
       • 标准举例： IEC 61000-4-11 (GB/T 17626.11), IEC 61000-4-34 (GB/T 17626.34)
     • 传导电流注入法： 主要用于模拟高频磁场在长电缆上感应的共模电流 (80MHz以上，特别是汽车电子)。
       • 方法： 使用电流注入探头（BCI）。
       • 标准举例： ISO 11452-4, IEC 61000-4-6 (作为替代测试法)

3. 静电放电抗扰度测量：

   • 目的： 模拟人体或物体携带静电对设备直接或间接放电的影响。
   • 方法： 使用ESD模拟器（静电枪），按标准规定的接触放电和空气放电方式对设备金属外壳、操作按钮、屏幕、端口附近的金属部分或水平耦合板和垂直耦合板放电。
   • 标准举例： IEC 61000-4-2 (GB/T 17626.2)

4. 工频磁场抗扰度测量：

   • 目的： 模拟设备附近大电流工频导体（如变压器、电源线）产生的工频磁场干扰。
   • 方法： 使用感应线圈产生规定强度的工频（50Hz/60Hz）或其谐波的磁场。主要对含敏感磁传感器（如霍尔效应元件、CRT显示器）的设备重要。
   • 标准举例： IEC 61000-4-8 (GB/T 17626.8)

重要的考虑因素和步骤

• 测试依据标准： 测量方法和限值由相关产品标准或通用标准规定（如 IEC/EN 61000系列， CISPR系列等），必须严格遵循。
• 测试配置： 包括待测设备的布置（如接地方式、线缆走向长度）、工作状态的设定（如典型工作模式、敏感工作模式）、辅助设备的设置等，都必须符合标准要求。
• 环境噪声： 所有测量均要求在背景噪声足够低的条件下进行（通常背景噪声需低于限值至少6dB）。抗扰度测试也需要避免环境噪声造成设备误判。
• 仪器校准： 测量仪器（接收机、天线、探头、信号源、放大器等）都必须定期校准，以保证测量的准确性。
• 性能判据： 抗扰度测试期间和之后，设备应能满足标准中定义的性能判据（通常分为A：正常功能；B：暂时性能降级或功能丧失，可自行恢复；C：暂时性能降级或功能丧失，需操作者干预恢复；D：不可恢复的损坏或功能丧失）。

总结

EMC测量是一个复杂而系统的工作，涵盖了从低频到高频、从连续波到瞬态脉冲、从传导到辐射的广泛领域。需要专业的测试场地、精密的测量仪器、严格遵循的测试标准和经验丰富的测试工程师才能获得准确可靠的测试结果，从而评估和确保电子电气产品的电磁兼容性能达到要求，顺利通过相关认证。