EMC相关设计测试与其排查技术应用

EMC測試、設計及排查技術

（一）EMC相关设计测试与其排查技术应用內容一、EMC測試標準及測試技術二、電磁相容設計技術三、電磁干擾【EMI】排查技術四、電磁敏感性【EMS】排查技術EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMC測試標準及測試技術電磁相容測試標準概述適合企業的EMC測試手段

EMI測試項目

EMS測試項目EMC相关设计测试与其排查技术应用電磁相容測試分類電磁相容測試【EMC】電磁干擾測試【EMI】傳導EMI測試【CE】輻射EMI測試【RE】傳導EMS測試【CS】輻射EMS測試【RS】電磁敏感度測試【EMS】EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場電磁相容測試標準測試設備CISPR16.1【GB/T6113.1】無線電騷擾和抗擾度測量設備規範測試方法試驗和測量技術產品標準規定需要測試的專案以及限值EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMC測試標準EMI測試方法【傳導和輻射】CISPR22＝GB9254＝EN55022FCCPart15低壓電氣及電子設備GB17625.1＝IEC61000-3-2諧波電流GB17625.2＝IEC61000-3-3電壓波動及閃爍EMS【抗擾度】測試IEC61000-4-x＝GB/T17626.x＝EN61000-4-xx＝2至16EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場認證測試項目測試項目中國3C歐盟CE美國FCC電源端子傳導騷擾√√√電信埠傳導騷擾1）√╳輻射騷擾√√√諧波電流√√╳電壓波動及閃爍2）√╳靜電放電抗擾度2）√╳EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場認證測試項目測試項目中國3C歐盟CE美國FCC輻射電磁場抗擾度2）√╳電快速瞬變脈衝群抗擾度2）√╳浪湧抗擾度2）√╳傳導抗擾度2）√╳工頻磁場抗擾度2）√╳電壓跌落2）√╳EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場認證測試項目此專案1）對於帶有網卡和數據機的電腦不要求測試。但是對於網卡和數據機列入電信終端產品要求此項測試。此專案2）為推薦性標準規定的測試專案，未列入3C認證要求。美國FCC認證測試的電磁相容專案最少，只有2項，中國3C認證電磁相容專案有3項，都只包含電磁騷擾部分，歐盟CE認證電磁相容測試項目有12項，包含電磁騷擾、電磁抗干擾二部分。EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場認證測試要求說明輻射騷擾88-216MHz頻率範圍中國標準要求嚴格。對1GHz以上的輻射騷擾美國FCC有限值要求，中國CCC、歐盟CE無要求。中國CCC、歐盟CE有電信埠要求、美國FCC無此項要求。歐盟CE規定的標準測試要求最為嚴格，測試專案最多，包括包含電磁騷擾、電磁抗干擾二部分，一般而言，能通過CE認證基本上能通過CCC認證。美國FCC認證採用的標準與中國3C、歐盟CE不同，而且產品工作電壓不同，通過FCC認證的產品，並不一定滿足3C認證和CE認證中的電磁相容要求。EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMC測試標準及測試技術電磁相容測試標準概述適合企業的EMC測試手段

EMI測試項目

EMS測試項目EMC相关设计测试与其排查技术应用企業建立EMC手段的重要性EMC問題，不僅僅是能否通過EMC測試的問題！產品內部的電磁干擾穩定性、可靠性產品對外產生的電磁干擾【EMI】空間——

發射輻射電纜——

傳導輻射產品對外界干擾的抵抗能力【EMS】空間——

發射敏感度電纜——

傳導敏感度EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場傳統方法總體設計原理圖設計PCB設計樣機調試EMC認證測試通過結構圖設計遮罩＋濾波通過EMC認證測試結構設計定型EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場企業EMC手段的需求成敗型測試，補救型措施，解決問題的代價高、手段少認證測試中心需要預約等待，出差法規不允許在認證測試中心進行各類試驗隨著工作頻率的提高，遮罩和濾波不能使產品達到EMC要求多次往返認證中心，代價極高一般不會提高產品質量，相反，會降低產品質量EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場企業EMC手段的目的在產品研製的過程中，及早發現EMI/EMS問題並採取對策，降低糾錯成本。把系統性EMC指標分解到部件或者單板，對部件和單板進行EMC測試，利於專案管理。從源頭控制EMC，提高產品質量，降低產品成本。去認證測試前，對系統進行摸底測試，提高認證測試的一次性通過率。縮短產品開發週期，加快產品上市時間EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場企業EMC手段的重點作為生產型企業，應該重點提高設計手段研發部門使用；配備強大的近場測量系統建立經濟有效的檢驗手段，而非標準測試手段預相容測試已經足夠；標準測試也有誤差預相容測試手段的重要性次序EMI測試ESD/EFT/傳導抗擾度等抗擾度輻射電磁場抗擾度浪湧/低壓跌落/諧波電流，電壓波動及閃爍工頻磁場抗擾度EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場企業建立EMI【CISPR22】的手段方案選擇：一、傳統測試系統普通環境下，普通頻譜儀/接收機測試方法二、CASSPER虛擬暗室測試方法普通環境下，雙通道同步接收機三、PCB板級EMI測試ESA1桌面型EMI測試系統四、TEM小室測試方法五、標準暗室測試方法EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI測試方法一：傳統預相容測試採用頻譜分析儀作為主設備應該具備EMI帶寬【6dB帶寬，9k/120kHz】在普通環境下測試EUT開機關機各測一次，結果相減問題背景信號不穩定EUT與背景相同的頻率點結果有偏差低成本EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場普通環境下的背景雜訊問題電臺、電視臺、通信電臺，在市區環境下，幅度可能達到60dB以上，而EMC極限值可能只有24dBuV。EUT信號被背景雜訊淹沒。EUT信號可能會被背景信號調製EUT信號的頻率可能會和背景信號一致EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場傳導測試EUTDC或AC電源LISN接收裝置：LISN或者電流卡鉗限幅器EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場電源線傳導發射測試EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場輻射發射EMI測試EUTDC或AC電源EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI測試方法二：CASSPER普通環境雙通道同步接收機專利技術濾除背景雜訊非常準確的測試結果符合CISPR16要求的EMI接收機，可進行全相容測試EUT體積無限制先進的相關性分析干擾源定位近場背景抑制可移動的測試系統EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場同步雙通道接收機同步双通道数字化EMI接收机采样时钟LO通道ARF通道AIF通道AAD通道BRF通道BIF通道BAD数据处理，算法标准，控制，分析，显示，存储，报告等PCI控制总线通道Ａ通道B双通道DSP高性能计算机EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場背景雜訊抑制模式在不具備暗室測量條件的情況下，進行輻射測試識別相位，傅立葉方法剔除“背景信號函數”即使有很強的背景信號，也能測量EUT的輻射有多個背景噪音源時，一樣適用EUT背景雜訊EUT天線背景天線背景雜訊EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場背景抑制模式天線布放示意圖EUTEUT天線CHACHBCASSPER接收機1米10米背景天線EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場背景抑制舉例EUT信號被背景雜訊淹沒的情況【可以抑制背景雜訊達40dB】背景＋EUT恢复的EUT信号EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場干擾源定位方式僅僅從頻率識別是不夠的相同頻率的信號未必是相關的用相關性來識別EMI干擾源相關性功能需要2個通道同時測量相關性範圍：0到1用相關性指標來確定兩個信號是否來自同一個源EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場干擾源定位案例通道A：遠場天線；通道B：近場探頭哪個時鐘產生的EMI【72MHz＝8M×9或24M×3】12dB3m20dB衰减器EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場干擾源定位舉例24MHz時鐘遠場收到的信號近場收到的信號相關性很差EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場干擾源定位舉例帶衰減器的8MHz時鐘遠場收到的信號近場收到的信號相關性很差EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場干擾源定位舉例無衰減器的8MHz時鐘相關性很高找到干擾源遠場收到的信號近場收到的信號EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場CASSPER客戶化應用對大型分散式系統的遮罩性能/衰減測量自動測試：用擴展頻譜，CW，脈衝瞬態激勵被動測試：用本地人為的RF背景信號DSP及用戶介面結構層的使用，能快速開發各類客戶化的應用近場背景濾除用背景抑制，但是採用近場探頭作為背景參考EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場近場背景抑制實驗室內有EUT以及多台同類型的設備多個輻射源EUT產生的輻射有多強？EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場近場背景抑制證明實驗房間內有2個環形天線濾除不感興趣的輻射（ENOI）恢復感興趣的輻射（EOI）BiconLoop#1Loop#2NearfieldprobeSource#1Source#2CASSPER天线环#1环#2近场探头干扰源#1干扰源#2CASSPEREMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場近場背景抑制ENOI(blue)fromprobe,ENOI+EOIatbicon(orange)andambientcancelled(green)achieving7dBofcancellation.關掉NEOI時，天線上的EOI（橙色）和探頭上的雜訊（藍色）EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場近場背景抑制結果：ENOI減少了7dB。天線上的ENOI+EOI（藍色）探頭上的ENOI（橙色），和背景抑制後的信號（綠色），得到了7dB的抑制EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場CASSPER工作流程全兼容测试预兼容发射测试场地准备

预兼容传导测试背景滤除排除EMI问题发现问题频率？干扰源定位发现问题频率？完成预兼容测试ZERO-SPAN扫描发现问题频率？完成全兼容测试YY开始NNYEMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場CASSPER：移動式大型EMC實驗室國軍標、FCC、CISPR操作方便，Windows介面移動式體積小，攜帶方便，適合現場測試對環境沒有要求大型：EUT的體積可以任意大綜合EMC實驗室EMI預相容測試（遠場測量）電磁干擾源定位（近場測量）EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI測試方法三、ESA1對PCB或者小型設備進行EMI預相容測試EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1桌面型EMI測試系統濾波器組EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1桌面型EMI測試系統工作原理HFW21HFA21EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1桌面型EMI測試系統HFW21相當於直流LISN或者電流探頭測量PCB電源線上的共模干擾和差模干擾EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1桌面型EMI測試系統EUTEMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1桌面型EMI測試系統HFA21把PCB內部的電源/地/信號線上的EMI引導到基板上10pf－1000nf的電容，引導不同的頻率EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場ESA1特點在產品設計早期進行PCB板級EMI預相容測試桌面型，低成本排除了環境雜訊的影響EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI測試方法四、TEM測試配置GHzTEM小室EMI接收機LISN電源EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場TEM小室適合對象被測設備體積很小，而且為獨立設備GTEM對EUT體積有嚴格限制【一般不能大於70×45×30cm】，價格和體積關係很大對抗干擾要求比較高，希望能進行輻射電磁場抗擾度測試有足夠的經費預算【TEM成本較高】比較簡單的產品：EUT必須放進GTEM內，故不能同時進行設計修改的評估和干擾源定位。EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI測試方法五：暗室測試系統全相容測試暗室成本高：一般在人民幣300萬－1000萬之間配置：暗室＋EMI接收機＋天線＋LISN等EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場典型的暗室的構造EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場頂級EMI接收機——DSI600頻率範圍20Hz－2G/27G/40GHz極低的雜訊係數，全頻段不需要前置放大器9dB，整體小於13dB精度SNR>10dB時，±2dB【其他產品:SNR>15dB】符合所有EMC標準的EMI接收機一體化設計Windows介面功能表式選擇測試標準不依賴EMC標準不依賴產品手冊EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMI接收機——DSI-2020頻率範圍1kHz－2GHz符合民品EMC測試要求背景雜訊濾除功能預相容測試和全相容測試傳導測試和輻射測試4個檢波器極低的雜訊係數極高的靈敏度EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EMC測試標準及測試技術電磁相容測試標準概述適合企業的EMC測試手段

EMI測試項目

EMS測試項目EMC相关设计测试与其排查技术应用IEC61000-4-x【GB/T17626.x】項目x名稱對策2靜電放電PCB的EMC設計，接地，遮罩，濾波3輻射（射頻）電磁場4快速瞬變電脈衝群5浪湧（衝擊）電源6射頻場感應的傳導騷擾PCB的EMC設計，接地，遮罩，濾波8工頻磁場11電壓暫降、短時中斷和電壓變化電源EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場汽車電子EMS的手段BCI法【大電流注入法】汽車ISO11452-4EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場IEC61000-4-2：靜電放電低濕度情況下通過摩擦等，使人體積累靜電。當帶有靜電的人與設備接觸時，就可能產生靜電放電。等級空氣放電電壓接觸放電電壓12kV2kV24kV4kV38kV6kV415kV8kV放電電流波形測試等級EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場靜電信號發生器放電線路中的儲能電容CS代表人體電容，現公認150pF比較合適。放電電阻Rd為330Ω，用以代表手握鑰匙或其他金屬工具的人體電阻。靜電槍EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場靜電放電試驗方法實驗室試驗【為主】和安裝現場試驗正式試驗前要用20次/秒的放電速率，對被試設備表面很快掃視一遍，目的是找出設備對靜電放電敏感的部位。試驗中一般以1次/秒的速率進行放電，以便讓設備對試驗未來得及回應。試驗電壓要由低到高逐漸增加到規定值。EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場IEC61000-4-4：EFT電路中，機械開關對電感性負載的切換，通常會對其他設備產生干擾。干擾特點：脈衝成群出現、脈衝的重複頻率較高、脈衝波形的上升時間短暫、單個脈衝的能量較低。實踐中，EFT使設備故障的機率較少，但容易使設備產生誤動作。航太產品：沒有要求測試EMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時看見電磁場EFT脈衝波形單脈衝波形5ns/50ns重複頻率2.5/5kHz電壓0.25-4kV脈衝群持續時間15ms脈衝群週期：300msEMC相关设计测试与其排查技术应用——電磁相容專家，不僅僅是因為我們能即時