RIGOL EMI預兼容測試方案
引言隨著電子產品應用的增多，我們周圍的電磁環(huán)境正變的日益復雜，對我們工作與生活的影響也愈發(fā)密切。如電磁干擾造成醫(yī)療器材在使用中的宕機，LED屏顯示不穩(wěn)等。因而國際上對于電子、電器、工業(yè)設備產品的 EMC測試日漸重視，并要求出廠產品需滿足 EMC法規(guī)要求。
電磁兼容性（EMC）是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括電磁干擾(EMI)和電磁抗干擾
（EMS）兩個方面。具體分類如下：
圖1.電磁兼容（EMC）分類標準規(guī)范
為了保證電子產品滿足在電磁環(huán)境中可靠性等的要求，各國都相應地根據(jù)國際標準制定了關于電子類產品的EMC法規(guī)， 要求產品在取得相應的法規(guī)認證后才能在該國銷售。IEC(國際電工委員會)是世界上成立*早的國際性電工標準化機構，負責有關電氣工程和電子工程領域中的國際標準化工作。其下從事EMC標準制定的組織主要有CISPR(國際無線電干擾特別委員會）。IEC標準已廣為歐洲、美國、日本、中國等地區(qū)和國家采用。其相關的認證為歐盟的CE認證，美國的FCC認證，中國的3C認證等，都是電子類產品進入市場必須要取得的通行證。
表1a.國際標準比較(發(fā)射)
|
CISPR
|
FCC
|
EN
|
說明
|
|
11
|
Part18
|
EN 55011
|
工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)用射頻設備
|
|
14-1
|
|
EN 55014-1
|
家用電器/電動工具
|
|
15
|
|
EN 55015
|
電氣照明和類似設備
|
|
22
|
Part15
|
EN 55022
|
信息科技設備
|
|
25
|
|
EN 55025
|
車輛、船舶和內燃機
|
|
設備類型
|
輻射測試標準
|
|
住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)和輕工業(yè)環(huán)境設備
|
EN 61000-6-3
|
|
工業(yè)環(huán)境設備
|
EN 61000-6-4
|
|
工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)用射頻設備
|
EN 55011
|
|
聲音和電視廣播接收機
|
EN 55013
|
|
家用電器/電動工具
|
EN 55014-1
|
|
電氣照明和類似設備
|
EN 55015
|
|
信息科技設備
|
EN 55022
|
|
車輛、船舶和內燃機
|
EN 55025
|
表1c.中國標準
|
標準號
|
行業(yè)
|
參考標準
|
|
GB 4824
|
工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)
|
CISPR 11
|
|
GB/T13837
|
電視廣播
|
CISPR 13
|
|
GB 4343.1
|
家用電器、電動工具
|
CISPR 14-1
|
|
GB/T17743
|
電氣照明
|
CISPR 15
|
|
GB/T7349
|
高壓輸變電
|
CISPR 18
|
|
GB/T9254
|
信息技術
|
CISPR 22
|
|
GB/T18655
|
車輛、船舶和內燃機
|
CISPR 25
|
u測試設備及測試項目的通用標準
GB/T 6113.1【CISPR 16-1】EMI 和 EMS 測試設備及項目
u 測試方法和限制值的通用標準
GB/T 6113.2【CISPR 16-2】EMI 和 EMS 測量方法
為了取得這些認證，各類電子產品生產廠家必須把自己的產品送到相關的電磁兼容認證機構去做測試，這種測試是付費的，通過測試，才可以獲得認證證書，如果沒有通過，還需要返回進行EMC整改之后再送去做測試。這個過程也許會經過若干次反復。為了減少這種費時費錢的反復次數(shù)，用戶完全可以在進行EMC認證之前，通過自測和評估的手段，自己在實驗室先完成EMI預測試和定性評估。
EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）是一種可以通過交流線路（傳導）或空間（輻射）傳遞電磁能量的干擾，對產品電流回路、儀器設備系統(tǒng)或人體生命組織等造成影響的現(xiàn)象。主要包含傳導干擾和輻射干擾。
表2a.EMI測試項目
|
測試項目
|
主要頻段
|
主要測試設備
|
測試環(huán)境
|
|
傳導干擾
|
9KHz~30MHz
|
測試接收機/頻譜儀、人工電源網絡、隔離變壓器
|
屏蔽室
|
|
輻射干擾
|
30MHz-1GHz
|
近場探頭、測試接收機/頻譜儀
|
暗室
|
RIGOL EMI預兼容測試方案主要由如下三個部分組成：
1. RIGOL 頻譜分析儀（準峰值檢波器、6dB EMI濾波器）
RSA5000/RSA3000/DSA800/DSA700等系列頻譜分析儀，具有高性價比，靈活多樣的特點，不僅可用來進行EMI預兼容測試，還可以滿足多種應用的信號測量：
|
特性
|
頻率范圍
|
|
A 頻段
9 kHz ~150 kHz
|
B 頻段
0.15 MHz ~30 MHz
|
C&D 頻段
30 MHz ~1000 MHz
|
|
-6dB帶寬
|
200 Hz
|
9 khz
|
120 khz
|
表2c.RIGOL EMI預兼容測試推薦儀器系列
|
頻譜儀
|
RSA5000 系列
|
RSA3000 系列
|
|
頻率范圍
|
9 kHz ~ 3.2/6.5 GHz
|
9 kHz ~ 3/4.5 GHz
|
|
適用范圍
|
傳導、輻射
|
傳導、輻射
|
|
前置放大器
|
RSA5000-PA
|
RSA3000-PA
|
|
EMI 測試模式
（含 EMI 濾波器與準峰值檢波）
|
RSA5000-EMI
|
RSA3000-EMI
|
|
*大實時分析帶寬
|
40MHz
|
40MHz
|
|
近場探頭套件
|
NFP-3
|
NFP-3
|
2.S1210 EMI預兼容測試軟件
提供幅度校正功能
分段編輯掃描列表，進行分段掃描，從而加快測量速度
限制線功能可快速判斷測量結果
提供快速預掃描和*終掃描兩種模式
峰值搜索功能，定義和存儲峰值列表
頻率軸支持線性或對數(shù)刻度顯示
幅度軸支持多種個單位顯示
測試報告自動生成
3.測量附件--近場探頭
用于近場輻射測量，RIGOL 提供了 NFP-3 近場探頭：
傳導干擾測試傳導干擾主要以30MHz以下頻率為主，測量被測設備（EUT）沿電源線向電源網絡傳導
的干擾信號是否符合要求，也包括沿信號線傳導的干擾信號是否符合要求。傳導干擾預測試設備包含測試接收機/頻譜儀、人工電源網絡（AMN）『通常情況可用
線路阻抗穩(wěn)定網絡LISN替代』、隔離變壓器、限幅器。
u 人工電源網絡（AMN）：
1) 隔離和耦合作用：阻止EUT產生的射頻電磁干擾進入電網，同時衰減來自電網的干擾信號，通過耦合電容把射頻干擾信號接至測量收接收或頻譜儀；
2) 穩(wěn)定阻抗作用：提供統(tǒng)一阻抗（50 Ω），便于在不同電網下的測試結果相互比較。
u隔離變壓器：在實際傳導干擾測試中，因人工電源網絡產品結構設計，會導致有放電情況出現(xiàn)。在未能確保接地良好的情況下，需要使用隔離變壓器連接電源與人工電源網絡以消除**隱患。
u限幅器：有效保護接收機或頻譜儀避免因為大信號損壞。
圖2a. 傳導干擾測試連接示意圖（桌面式受試）（參考GB/T 6113.201-2018）
|
項目
|
說明
|
|
1
|
2mX2m的金屬壁
|
|
2
|
EUT
|
|
3
|
往返折疊成的電源線
|
|
4
|
人工電源網絡（帶限幅器）
|
|
5
|
同軸線纜
|
|
6
|
測量接收機/頻譜儀
|
|
B
|
參考接地連接點
|
|
M
|
接測量接收機/頻譜儀輸入端
|
|
P
|
至EUT的電源
|
圖2b.傳導干擾測試RIGOL方案連接示意圖
輻射干擾測試當頻率高于30MHz時，輻射變成主要的傳播方式。輻射干擾測試用來測量被測設備
（EUT）沿空間輻射的干擾信號是否符合要求。輻射干擾測試設備主要包含測量接收機/頻譜分析儀、功率放大器和近場探頭。
u功率放大器：主要用來放大進入頻譜分析儀的輻射信號功率。
u 近場探頭：用來接收及傳輸電路中的磁場輻射信號。
圖3.輻射干擾測試RIGOL方案測試圖
表3.EMI預測試方案訂貨信息（具體配置請聯(lián)系RIGOL的銷售人員和經銷商）
|
說明
|
訂貨號
|
|
EMI上位機軟件
|
S1210 EMI 預兼容測試軟件
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz
|
RSA3015E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3015E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz
|
RSA3030E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3030E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz
|
RSA3030
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3030-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 4.5 GHz
|
RSA3045
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 4.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA3045-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz
|
RSA5032
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz （帶跟蹤源）
|
RSA5032-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 6.5 GHz
|
RSA5065
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 6.5 GHz（帶跟蹤源）
|
RSA5065-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA815
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 1.5 GHz（帶跟蹤源和前置放大器）
|
DSA815-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶前置放大器）
|
DSA832
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA832-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶前置放大器）
|
DSA832E
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 3.2 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA832E-TG
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 7.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA875
|
|
頻譜分析儀，9 kHz 至 7.5 GHz（帶跟蹤源和前置放大器
|
DSA875-TG
|
|
頻譜分析儀，100 kHz至 1 GHz（帶前置放大器）
|
DSA710
|
|
頻譜分析儀，100 kHz至 0.5 GHz（帶前置放大器）
|
DSA705
|
|
EMI測量應用軟件
|
RSA3000-EMI
|
|
EMI測量應用軟件
|
RSA5000-EMI
|
|
EMI濾波器和準峰值檢波器套件
|
EMI-DSA800
|
|
近場探頭套件
|
NFP-3
|
|
線性阻抗穩(wěn)定網絡（傳導干擾測試用）
|
第三方購買
|
|
隔離器（傳導干擾測試用）
|
第三方購買
|
|
天線（電磁輻射遠場干擾測試用）
|
第三方購買
|
