EMC实验室培训-陈淑凤

我与EMC有幸涉足EMC领域,实实在在做了五件事。参加EMC试验；承担EMC预研课题；建设EMC试验室；组织系统级EMC试验；介入EMC分析预测与设计。培训目的学习有关EMC测试基础知识了解EMC测试对试验室要求初步掌握EMC试验室设计原则学会对EMC试验室建设和设备选择提出技术要求初步掌握建设一个EMC试验室和管理一个试验室所需要的基本技术对讲座题目的理解EMC实验室建设应包含以下内容：建设一个实验室实体（场地条件）；配置相应的测试设备；实验室运营完成基本测试任务；提高实验室技术能力以更好为用户服务。

电磁兼容试验室建设概述（15分）相关基础知识（30分）EMC试验室（场地）建设与验收（50分）EMC试验室仪器配置（45分）EMC试验室管理与认证（30分)概述EMC试验技术发展阶段EMC试验技术发展前景EMC试验在EMC学科中的重要位置EMC测量误差对测量结果的影响EMC测量场地条件要求EMC试验技术发展阶段（1)EMC技术发展三个阶段：问题解决法；标准规范法；系统设计法。EMC试验室是EMC试验技术发展到一定阶段的产物。EMC试验技术发展阶段（2）在问题解决法阶段，具体操作是在设备达到电性能指标要求后，将其安装在系统中，靠联机试验发现一些不兼容问题。一般经过分析，找出问题产生原因，采取措施，使问题得以解决，系统恢复正常工作。此时测量技术多半属于EMI诊断水平。EMC试验技术发展阶段（3）通过长期工程实践，人们逐步认识到待到问题暴露后再着手解决，势必带来时间上的延误和经济上的损失。要使一些设备共存于一个有限空间，必须事先对设备进行某种约定，于是在大量实践中编制了各种EMC标准。这些标准规定了各种电磁干扰必须控制在某些限制线内，也规定了一些敏感设备必须具备的抗干扰能力，同时规定了具体测试方法和测试条件。EMC试验技术发展阶段（4）标准对EMC试验室建设提出具体要求；在标准规范阶段，工程需要建立了大量标准试验室，并有先进的、标准的测量设备投入市场，人们要按EMC标准对所有产品进行规范的EMC测试检验。EMC试验技术发展阶段（5）系统设计法主张EMC设计与电设计同步进行，以求系统综合性能价格实现最佳。在系统设计法阶段，系统工程实施规范的EMC管理，其中包括：人们在进行系统设计时，对自身的和周围的电磁环境要进行预估；选择适用的EMC标准，并能对标准进行科学裁剪以防止欠设计和过设计；对系统内的所有设备按规定标准进行EMC设计和测试。

EMC试验技术发展前景（1）未来的系统设计将会更新观念，具体表现：不仅重视系统的硬件设计，更要关心相关机构及满足系统运行条件的操作人员等统筹考虑的战斗能力；不仅重视系统的功能性指标，还要重视电磁兼容性指标（非功能指标）；计算系统的投入产出比；未来的EMC测量技术必将发挥更重要的作用。

EMC试验技术发展前景（2）欧共体于己于1989年5月颁布了EMC指令（89/336/EEC）。近十年来在国际上掀起了EMC法规化、EMC标准国际化的新高潮。我国在质量技术监督部门、出入境检验检疫部门、环境保护部门等不断推出一些EMC法规性文件或技术规范，加强了EMC管理。面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，EMC技术已形成一种产业，在国民经济各部门发挥着重要作用，创造着巨大经济效益和社会效益，其重要性正在受到越来越多的关注。展望未来，电子产品直至整个系统会实现全方位的一体化设计；未来的测试技术的发展和测试对象的细分，EMC测试有与产品的功能测试融为一体的趋势；一种新的测试体系会逐步建立起来，到那时对产品的检验，也将是全方位、全自动化的。

EMC试验技术发展前景（3）测量误差对测量结果的影响众所周知，不给出测量误差的测量结果是没有意义的，测量误差给出的是测量结果的可能范围，或者说表明测量结果的分散性。因为任何测量都受时间,地点和条件多方制约。比如测量天线增益实测值是3.5dB；其实真实值有可能是3.4-3.6dB；也有可能是3.3-3.7dB。EMC试验场地条件所有规范的EMC测量都需要严格的场地条件：开阔场GTEM小室EMC试验室建设混响试验室开阔场简介（1）

开阔试验场是电磁兼容测试中非常重要的试验场地，通常作为标准测试场地。在电磁辐射干扰测量中，场地对测试结果的影响非常明显，常出现在不同的测试场地用相同的仪器仪表测量却得到不同结果,此时国际和国内电磁兼容相关标准中均明确规定，不同测试场地造成的试验测试结果差异，应以开阔试验场的测试结果为准。开阔场简介（2）

开阔试验场主要用于30MHz-1000MHz频率范围，在大于1GHz频率范围的应用及其归一化场地衰减理论值的计算及测试。由于随着科学技术的高度发展，空间电磁环境变得十分恶劣，具有理论意义的工程开阔场已不复存在。GTEM小室（1）GTEM（横电磁波）小室采用同轴及非对称矩形传输线设计原理，总体设计为尖劈形；输入端口采用N型同轴接头，而后渐变至非对称矩形传输以减少结构突变所引起的电波反射;选取并调测了合适的角度、芯板宽度和非对称性；终端采用电阻式匹配网络与高性能吸波材料组合成的复合负载结构。

GTEM小室(2）

测试时域阻抗要求在放置EUT矩形传输主段处的特性阻抗在50±5Ω范围之内；测试电压驻波比(VSWR)以便对输入端口参考面阻抗和电波反射状况进行评定；测量小室的电磁场分布，将电场探头置于不同的部位，读取场强值并进行归一化数据处理；小室主要用于电磁敏感度测试，也用于电磁辐射发射测试。

混响室简介混响室与上述实验场地相比优点是能在大体积下获得高电平、宽频带特性。混响室已在上个世纪80年代被有关标准接受，例如IEC标准规定有些产品在混响室测试。混响室的性能指标主要是搅拌效率和耦合衰减，难度在于需要调整测试软件以求得场均匀性稳定。相关基础知识

EMC试验特点EMC术语EMC测量相关基础知识EMC测量误差分析EMC测量相关标准EMC试验特点（1）对于最后的成功验证，没有任何其他领域像电磁兼容那样强烈地依赖于测量。EMC试验在电子工程中有着特殊地位。试验不单单承担对产品性能最终检验的任务，在产品研制过程中，各个阶段都需要有实验手段来检验每一个设计思想，每一项设计措施是否正确。试验永远伴随着产品的研制过程，直到最终达到标准。EMC试验特点（2）因为电磁干扰有时是随机的，多变的，电磁干扰的时域波形不太规则，电磁干扰的频谱也比较复杂。电路分析中的许多分布参数不容忽视，同时电磁干扰与结构、工艺、布局等诸多因素相关的电磁现象。EMC测试条件要求比较苛刻，要求专门实验室，测试设备要求稳定性好、灵敏度高、频谱宽、动态范围大等特点。EMC试验特点（3）EMC试验结果给出EUT是否通过某EMC标准。对于未达标的产品给出超标频点和超标量值。给出可能分析无意发射的类型、传播渠道等有关信息。给出敏感设备的受影响状况。EMC试验特点（4）EMC试验分类：从目的分规范的EMC测试和EMI诊断；从对象分设备、分系统试验和系统级试验；从内容分屏蔽效能测试、滤波性能测试、接地、搭接测试、EMI、EMS测试、电磁环境测试等等。EMC术语(1)

电磁干扰测量值是指按规定测量方法测得的电磁发射值。电磁干扰限值一般由标准或专用技术文件规定，在EMC标准中用限制线给出，它对应于设备、分系统或系统实现兼容工作条件下能够允许的电磁发射最高电平（允许值）。抗扰性是民用标准中对装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力的描述。抗扰性电平是指将一个给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作，并保持所需性能等级时施加的最大骚扰电平。抗扰性限值是指EMC标准或专用技术条件中规定的最小抗扰性电平。EMC术语(2)EMC术语(3)敏感度是军用标准中用来衡量装置、设备或系统在存在电磁干扰的情况下不能避免性能降低的能力。敏感度阈值是军用标准中设备、分系统或系统呈现最小可辨别的不希望有的响应的信号电平，也称敏感度门限。不希望有的电平响应是指对标准参考输出的偏离值超出设备技术要求中规定容差的一种响应。EMC术语(4)

故障响应电平是指对标准参考输出的偏离值会引起设备EMC故障的一种响应。辐射敏感度是对造成设备、分系统或系统降级的辐射干扰场的度量。传导敏感度是对在电源、控制或信号线上的干扰电流或电压的度量。EMC术语(5)电磁兼容性是指设备、分系统或系统在其电磁环境中能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰。电磁环境实际上包括空间、时间和频谱三个要素。EMC术语(6)

降级是指在做EMC测试时设备、分系统或系统的工作性能偏离预期的指标，使工作性能出现不希望有的偏差。性能判据是指在作EMC测试之前应该在技术文件中标明用来判断EMC测试结果是否达标的被测设备、分系统或系统的性能指标。EMC术语（7）

工作性能阈值是用来描述设备、分系统或系统某一技术性能特征实现或失效的界限，理论上是一个特定常数，而实际上工作性能阈值通常是一个数据区；对于一个具体被测系统来说，工作性能阈值的表述应该是明确的；高于这个区域上限，被测系统能正常工作；低于这个区域下限，则被测系统成为不可接受状态；上、下限中间区域是个逐渐过渡区称临界区。EMC术语(8)

电磁兼容裕量的设计值或称理论值是指设备、分系统或系统的抗扰性限值与发射限值之间的差值。工程上的电磁兼容裕量是指设备、分系统或系统的实测电磁敏感度阈值和电磁干扰发射的测量值之差，也称作电磁干扰安全裕量。电磁发射、敏感度裕量示意图EMC测量基础知识(1)电磁环境电平：在规定的试验场地和时间内，当试验样品尚未通电，已存在的辐射及传导的信号和噪声电平。某试验室传导电磁环境电平某试验室辐射电磁环境电平EMC测量基础知识（2）电磁干扰幅度测量值单位：电磁干扰幅度可用功率表述，也可用干扰电压表示。前者通常用dBm表示，后者用dBμV表示。一般以0dBm(1mw)作为基准参考电平，在遇到与测试带宽相关的干扰测量中，用干扰电压表示更合适，一般以0dBμV(1μV)作为电压基准参考电平。EMC测量基础知识（3）干扰功率与干扰电压间的单位转换关系，在50欧姆系统中0dBm相当于107dBμV。在用电流钳作传导发射测量时，测量结果用干扰电流表示，测量单位为dBμA。在规定条件下，测得给定位置上的电磁干扰产生的场强，电场强度用dBμV/m表示，磁场强度用dBμA/m表示。EMC测试误差分析测量误差基本概念测量误差评估EMC测量误差来源减少测量误差的措施测量误差基本概念(1)真值：被测对象量值的真实大小。测量误差：受测量条件限制，测量结果与真值间有所差别，测量误差描述测量结果与真值之差。测量误差可以分类如下：系统误差，随机误差。测量误差基本概念(2)

测量结果可能存在随机误差、系统误差和差错。

首先要学会排除差错，依据物理概念及工程经验。通常检查EUT连接技术状态，检查测量设备及辅助设备的技术状态，检查测量过程中环境变化情况等等，判断出现差错原因。自动测量系统一般有能力消除系统误差，关键要讨论随机误差。测量误差基本概念(3)系统误差描述的是在同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时按照某种确定规律而变化的误差。随机误差描述的是同一条件下，多次测量，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。正确度：表述测量结果中系统误差大小的程度。精度：表述测量结果中随机误差大小的程度。测量准确度：表述测量结果与真值之间的接近程度，当正确度和精度均高，则称为测量的准确度高。测量误差基本概念(4)实验标准偏差：对同一被测量作N次测量，表征测量结果分散性的量。不确定度是测量结果带有的参数，用以表征合理赋予被测量值的分散性。标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度。测量误差基本概念(5)测量误差基本概念(6)

合成标准不确定度定义：当测量结果包含有若干个独立的不确定度分量时，合成标准不确定度为单个标准不确定度平方和的根。测量误差基本概念(7)确定测量结果区间的量，被测量值以较高的置信概率落在此区间。扩展不确定度是在合成标准不确定度uc(y)确定后，乘以一个包含因子k得到的。测量误差基本概念(8)关于EMC测量结果的研究分析表明相同条件多次测量结果用下式表示：正态分布图查表得x1=1.96正态分布测量误差基本概念(9)系统不确定度的合成当系统中组成部分的不确定度已知的情况下，系统不确定度可以表述为：测量误差基本概念(10)

系统扩展不确定度可以表述为：测量误差标准GJB2715和GJB3796关于测量误差或测量准确度的有标准描述。使用不确定度表述测量结果的质量或准确度。由于不确定度是由随机影响和对系统不完善带来的，标准规定有两种评定办法，分为A类和B类。A类估算对多次测量而言，用统计方法得到A类标准不确定度。B类估算方法用不同于A类的其它方法，它包括系统影响引起的不确定度。电磁兼容测量误差要求标准GJB152A明确电磁发射测量误差控制在士3dB;距离：士5%幅度,测量接收机：±2dB传感器,电缆等附件：±1dB时间(波形)：±5%

EMC测量误差来源（1）

电磁发射测量特点是属弱信号、频带宽，与环境条件依赖性强。可以说没有一个领域象电磁领域这样强烈地依赖于测量，也可以没有一个测量领域像电磁兼容测量这样强烈地依赖于测量条件。EMC测量误差来源（2）

电磁兼容测量误差主要来源于测量仪器、测量方法及试验室条件。对电磁发射测量仪器设备引起的误差基本上可以控制在3.3节中标准给出的误差之内。举例：天线系统校准不确定度为±1.5dB(含远近场)实验配置包括EUT的布局，连线状况以及被测面的选择等电磁环境电平满足低于限制线6dB时引起测量误差±1dB。EMC测量误差来源（3）对电磁敏感度测量主要取决于模拟干扰场强度，特别是EUT敏感度值测量误差主要来源于信号源、功率放大器、场强探头、场强计、功率计等仪器设备，也与EUT的布局及实验的场均匀度等各项技术指标相关。EMC测量误差来源（4）对选定标准的选择项目进行实验室比对对于评定参试试验室的技术能力，探讨测量方法对准确度影响有重要意义。定期测试实验室的背景噪声并记录，为试验室性能检测提供数据依据。测试试验室的谐振频率并记录在案，对测量结果进行误差分析时参考。减小测量误差的措施（1）对试验室仪器设备作定期校准（单台仪器校准和系统校准）,及时更换测量软件中的校准数据，可以减少测量仪器引入的误差。提高测试人员的技术水平，加强测试人员的职业修养对提高实验室的置信度也是至关重要的。减小测量误差的措施（2）EMC测量标准（1)二战以后，美国军方最早开始编写有关EMC文件，制订统一管理规范，逐步升级为标准。MIL-STD-285公布于1956年6月，其内容关于100kHz~10GHz电磁屏蔽室衰减特性测量方法。1967年正式发布美军标461A，经过实践461A标准有个修改完善的演变过程。（461B、461C、461D、461E）所有电磁兼容标准中，测量标准标准占相当比重。EMC测量标准（2）制定EMC标准是为了统一协调电子系统、分系统和设备的各种技术状态。EMC标准是人们在EMC工程实践活动中的经验总结，它是科学的、合理的、实用的。在应用工程研制、生产和使用过程中，EMC标准是EMC设计的准绳，EMC管理的指南，EMC测量的依据，检验产品是否合格的准绳。

EMC测量标准（3）执行标准可以减少设计、试验和管理中的重复工作，收到提高经济效益的效果。标准权威性，EMC标准有法律效力。标准可裁剪性,考虑系统的具体要求，附加专业技术条件，对标准进行适当剪裁。随着科学技术迅猛发展，与国际接轨，向国际标准靠拢已是大势所趋。EMC试验室（场地）建设与验收EMC试验室技术要求；实验室屏蔽效能、规一化场地衰减、场均匀度的物理含义以及定量要求；实验室屏蔽效能、规一化场地衰减、场均匀度的测试；EMC试验室验收与评估。EMC试验室技术要求(1)

试验室规划应遵循用户需求分析，测试设备选型，屏蔽暗室设计，土建设计。试验室施工应遵循土建，屏蔽暗室建设，试验室用接口板设计，测试设备安装，试验室试运行程序进行。试验室主要电性能指标：接地电阻，绝缘电阻，滤波器漏电流，屏蔽效能，规一化场地衰减，场均匀度。EMC试验室技术要求（2）用户需要了解建设EMC实验室的有关技术内容，如屏蔽、吸波性能设计，电源滤波器选型，供电、通风、消防、取暖及空调系统设计以及实验室验收测试方法等。试验室用接口板设计：用户接口板设计；信号接口板设计。EMC试验室技术要求（3）试验室验收应具备以下知识：试验室接地电阻的物理含义以及定量要求；影响试验室屏蔽效能的主要因素，它的物理含义以及定量要求；试验室规一化场地衰减对EMC指标的影响，它的物理含义以及定量要求；试验室场均匀度对EMC指标的影响，它的物理含义以及定量要求。屏蔽效能要求（1）

14—100KHz优于80dB(>70dB)0.1—1MHz优于100dB(>90dB)30—1000MHz优于110dB(>90dB)1—10GHz优于100dB(>80dB)10—18GHz优于85dB(>80dB)屏蔽效能要求(2）影响屏蔽效能的主要因素：屏蔽材料选择，屏蔽板材接缝的工艺设计与施工；屏蔽门的设计与施工；通风波导窗设计与施工；设备接口板的设计与施工；用户接口板的设计与施工。屏蔽效能要求(3）影响屏蔽效能的主要因素还有：电源滤波器的选择与安装；监控设备进线的设计与施工；电话进线设计与施工；转台接口的设计与施工；空调接口的设计与施工。归一化场地衰减要求（1）归一化场地衰减，英文NormalizedSiteAttenuation，缩写字母(NSA)，在国际无线电干扰特别委员会（CISPR）No.16标准中是用来评定金属接地平板试验场的质量，亦即NSA是衡量开阔试验场能否作为合格场地进行EMC测试的关键技术指标，五面铺设吸波材料地面金属材料的试验室性能，可借用它描述。归一化场地衰减要求（2）美国国家标准ANSIC63.4－1992和CISPR22－1997对屏蔽暗室中NSA的定义作了如下说明：NSA用来评定金属接地平板试验场的质量；NSA用来衡量开阔试验场能否作为合格场地进行电磁兼容测量的关键技术指标。归一化场地衰减要求（3）屏蔽暗室的归一化场地衰减的物理意义：两副天线（分别平行和垂直）放置地面一定距离，发射天线源电压（用dB表示）与接收天线端电压（用dB表示）之差，称该天线测试场地的场地衰减；归一化场地衰减是用场地衰减减去收发天线的天线系数，所得结果称该天线测试场地的归一化场地衰减。归一化场地衰减要求（4）理想开阔场地是指在自由空间放置一个平直的无限延伸的金属导电平面所形成的空间。理想开阔场地的归一化场地衰减可以用公式计算；屏蔽暗室的归一化场地衰减用来表示屏蔽暗室模拟开阔试验场的相似程度。归一化场地衰减要求（5）屏蔽暗室的场地衰减与场地地面材料、平坦度、结构、布局相关；与收发天线距离、高度相关；与收发天线性能相关。屏蔽暗室的归一化场地衰减与场地地面材料、平坦度、结构、布局有关；与收发天线距离、高度无关与收发天线性能无关。归一化场地衰减测试（6）EMC试验室指标要求在3米测试距离，静区为直径2米（30MHz~18GHz)，在5米测试距离，静区为直径3米（30MHz~18GHz)规一化场地衰减满足4dB准则。所谓4dB准则是指全部测量结果与基准数据相比较，如果偏差值不超过士4dB。基准数据为开阔场测试数据或计算数据，计算数据根据规定的宽带天线和标准推荐的试验室尺寸得来。场均匀性要求按IEC61000-4-3“射频电磁场辐射抗扰度试验”标准要求，在进行电磁辐射敏感度测量时，为保证试验结果的有效性，要求发射天线在屏蔽暗室中EUT周围产生一个规定的充分均匀场强(如1V/m—20V/m或更高)。屏蔽暗室场均匀性性能指标是在80MHz~18GHz范围内满足6dB准则。EMC试验室验收与评估

工程实施中要重视技术监理作用，试验室验收重点应考查安全性和具体技术指标的落实情况。重视接地、滤波特性的检查。加强对屏蔽效能、归一化场地衰减、场均匀度性能指标的测试验收。电磁干扰滤波器(1)EMI滤波器使用功能与一般滤波器有差异，EMI滤波器测量应注意以下几点：（1）注意安全性能参数如漏电流、试验电压、绝缘电阻和放电电阻等的测量；（2）在电流加载情况下测量插入损耗特性，因为这样才能真正反映EMI滤波器的真实性能；电磁干扰滤波器（2）(3)因插入损耗特性与滤波器端接源阻抗和负载阻抗相关，检测时按规定标准设置；（4）电源滤波器漏电流是电源EMI滤波器的一个重要安全性能参数。由于漏电流的大小涉及到人身安全，各国有关安全标准有严格规定。漏电流的安全值与滤波器的额定电压相关，一般在0.5—5mA范围内。屏蔽效能测试（1）屏蔽效能是指模拟干扰源置于屏蔽体外时，屏蔽体安放前后的电场强度（或磁场强度）的比值，用公式表示为：

（3-1）式中﹕E0一无屏蔽体情况下的模拟电场强度﹔

E1一屏蔽体内的电场强度﹔

H0一无屏蔽体情况下的模拟磁场强度﹔

H1一屏蔽体内的磁场强度。

测试室是个矩形波导谐振腔,屏蔽室谐振频率可以用下式计算:

屏蔽效能测试（2）

式中f0－振频率，Hz；µ－空气介质磁导率，一般按µ0=4π×10-7H/m；ε－介电常数，一般按8.85×10-12F/m考虑；

l、w、h－测试室的长、宽、高，m；p、m、n－与波导激励模的阶数相关，一般取0－9，波导激励模存在的条件是p、m、n最多只能一个为零。

屏蔽效能测试（3）屏蔽效能测试（4）检漏法是工程进行过程中常用的简单易行的方法，一般在正式验收测试之前，粗略检查时使用。正规验收测试严格按标准GB12190-1990”高效能屏蔽效能测试方法“进行。屏蔽效能测试标准该方法分三个频段描述。

屏蔽效能测试(5）频段1（100Hz—20MHz）磁场屏蔽效能检测方法：大环测试模拟屏蔽室四周的磁场，以考核屏蔽室的整体性能。小环法测试模拟屏蔽室附近的源所产生的场，适用于测量某些特定结构（如相邻两板搭接处或门缝处）的屏蔽效能。屏蔽效能测试(6）在20~300MHz频段，由于天线尺寸和屏蔽室谐振效应，常会出现异常的测量结果，因此，在此频段未规定具体的测量方法，如确实需要在此频段内对屏蔽室的电场屏蔽效能进行测试，可移用小环法或偶极子天线法。屏蔽效能测试(7）频段2（300—1000MHz）用偶极子天线测量屏蔽室的电场屏蔽效能的检测方法——偶极子天线法。高度不超过3m的屏蔽室，多采用收发共用的偶极子天线，测量屏蔽室局部表面的屏蔽效能。频段3（1—18GHz）用喇叭及其等效天线测量屏蔽室的电场屏蔽效能——喇叭天线法。归一化场地衰减测试（1）美国国家标准ANSIC63.4－1992和CISPR22－1997规定对屏蔽暗室中NSA的测量要用双锥天线和对数周期天线等宽带天线进行测量，而不用偶极子天线（便于低频扫频测量）。标准规定对屏蔽暗室NSA测量应对EUT所处的区域进行多点NSA测试。归一化场地衰减测试（2）在规定的频率范围内，屏蔽暗室测得NSA数据：发射天线5个平面位置，发射天线所在处及距其前、后、左、右共5个点彼此相距0.75m；2个垂直位置，水平极化取1m，1.5m两个高度；垂直极化取1m，2m两个高度；两种极化，两个高度，5个平面位置共20种组合。在整个测量过程中，接收天线在1—4米移动，读取最大值。归一化场地衰减测试（3）移动天线的位置以保持R不变扫描高度为1m~4m4m1mpppph1RR为发射接收天线中心垂直投影的距离h1=1m和1.5mp为试件旋转360的边界图垂直极化NSA测试归一化场地衰减测试（4）NSA测试结果举例（1）NSA测试结果举例（2）归一化场地衰减测试（5）用宽带天线测试屏蔽暗室的NSA，宽带天线的天线系数误差引起，因不同接收距离，天线系数是不同的。在精确测量中应对天线在所需要的距离上进行校准。宽带天线的驻波系数一般较大，特别在低频段，阻抗失配将给信号源和接收机带来较大的读数误差。归一化场地衰减测试（6）工程上有一些屏蔽暗室低频段垂直极化NSA有不同程度的超差,原因可能有以下几点：屏蔽暗室受结构尺寸和吸波材料低频性能的限制，测垂直极化时的NSA差得较多；在低频段，宽带天线驻波系数可达2.0以上，特别是垂直极化阻抗失配较大，从而造成垂直极化时NSA的超差。场均匀性测试（1）所谓6dB准则即为规定的区域内（垂直位置选择与DUT相关）检测的全部数据的75%容差落在0dB—+6dB的范围内。工程实施要求在转台上方0.8m~2.3m所在处的1.5m*1.5m垂直平面内，选16个点进行场强值检测。场均匀性测量是在多个位置上进行多个频率、两个极化的场强测量。场均匀性测试（2）试验室场均匀性验收测试应在吸波材料铺设好后进行，测试期间应将地面铺上事先准备好的吸波材料。场均匀性测试收发天线距离一般为3米，以保证假想的受试件处在发射天线的主瓣内。场均匀性测试的接收天线应采用带光纤传输的各向同性探头。1.5m1.5m0.5m0.5m0.5m场强探头测量位置地面

垂直平面的16个测试位置点示意图场均匀性测试（4）场均匀性测试结果·举例（1）场均匀性测试结果·举例（2）EMC试验室仪器配置

EMC实验室测试设备配置原则EMI测试设备及辅助设备EMS测试设备及辅助设备EMI诊断用设备EMS诊断用设备其他相关设备EMI测试设备（1）EMI测试设备一般包括EMI测试接收机（含限幅器等）；各种继电器开关网络；各种电缆；GPIB总线接口板及总线扩展器等。EMI测试设备（2）准峰值检波器：具有规定的电气时间常数的检波器。当施加规则的重复等脉冲时，其输出电压是脉冲峰值的分数，并且此分数随脉冲重复率增加逐渐趋向1。峰值检波器：输出电压为所施加信号峰值常数的检波器。平均值检波器：输出电压为所施加信号包络平均值的检波器。均方根值检波器：输出电压为所施加信号均方根值的检波器。

EMI测试设备（3）

（检波器的）充电时间常数：检波器输入端突然加上一设计频率的正弦电压后，其输出端电压达到稳定值的（1-1/e）所需的时间。（检波器的）放电时间常数：从突然切除正弦输入电压到检波器输出电压降至初始值的1/e所需的时间。EMI测试设备（4）

频域测量带宽：指测量接收机的中频带宽或频谱分析仪的分辨率带宽。由于各种电磁干扰的周期、强度、波形等差异很大，所以测量接收机的通频带、线性度、检波回路的充放电时间对测量结果影响很大。为使不同测试设备对同一试验样品的测量有可比性，在EMC测量标准中对测量带宽作了统一规定。EMI测试设备（5）测量接收机线性度：形要求测量接收机的前置放大器、混频器、中频放大器等均应工作在线性区，EMC标准规定，正弦输入信号情况下，对应最大输入信号，接收机检波前电路的幅度特性偏离线性不超过1dB。测量接收机过载问题：正确使用测量仪器是确保测量值准确、可靠的基本条件。EMI测试设备（6）测量接收机测量的是输出到其端口的电压，为测场强或干扰电流需借助一个换能器，换能器可以是天线、电流探头、吸收钳或线阻抗稳定网络等。转换系数将测到的端口电压变换成场强（单位μV/m或dBμV/m）、电流（单位A、dBμA）或功率（单位W、dBm）。EMI测试设备（7）测量接收机将天线或传感器接收到的被测干扰信号经过输入衰减或前置放大，由混频器变成中频，选用合适的检波方式（平均值、有效值、准峰值或峰值）检波后，进行数据处理分析。EMI测试设备（8）测量接收机使用应注意以下事项：当输入到测量接收机端口的电压过大时，为防止输入端过载，接上外衰减器，以保护接收机的输入端；一般测量接收机不能测量直流电压，使用时一定先确认有无直流电压存在，必要时串接隔直电容；依据不同的EMC测量标准，选用合适的检波方式。辅助测试设备（1）EMI测试天线（主要参数：天线系数AF）；电流探头；吸收钳；电源阻抗稳定网络等。辅助测试设备（2）环天线：测量频段：10kHz—30MHz

灵敏度：-1dB（μA/m），10kHz；

-42dB（μA/m），1MHz。

输入阻抗：50Ω

环直径：60cm辅助测试设备（3）单极天线：频率范围：10kHz—30MHz天线输入端阻抗：等效于10pF容抗天线有效高度：0.5m输入阻抗：50辅助测试设备（4）双锥天线测量频段：30—300MHz天线输入阻抗：50输入驻波比：≤2.0辅助测试设备（5）对数周期天线：测量频段：80—1000MHz天线输入阻抗：50Ω输入驻波比：≤1.5辅助测试设备（6）双脊喇叭天线测量频段：1—18GHz阻抗：50Ω驻波比：≤1.5辅助测试设备（7）电流探头为圆环形卡式结构，其核心部分是一个分成两半环的高磁导率磁芯，磁芯上绕有N匝导线。当电流探头卡在被测导线上时，被测导线充当一匝的初级线圈，次级线圈则包含在电流钳中。测量频段：20Hz—400MHz

输入阻抗：50Ω

内环尺寸：32mm—67mm

辅助测试设备（8）电源阻抗稳定网络对每个电源线提供三个端口：供电电源输入，到设备电源输出，连接测试设备的干扰输出；工作频率：用于不同标准有异，如军标10kHz~10MHz;重要参数：不同标准有不同要求如：50A;50UH或50A;5UH。电源输入8μF50Ω1kΩ0.25μF到被测设备干扰信号输出端口接50Ω负载或接收机的50Ω输入端50μH

电源阻抗稳定网络结构示意图辅助测试设备（9）设备和分系统EMC测量设备和分系统EMC测量是指根据设备类型及使用范围，按标准规定的测试要求、测试方法在标准试验室进行的规范测试，设备和分系统EMC测量为系统EMC奠定基础。目前军品选用GJB151A、GJB152A标准；对于具体的安装平台，不同的电磁环境，对标准给出的限制线在有些使用频段允许进行剪裁；对于测试项目也可进行剪裁，详细技术要求需写入专业技术文件中。EMI应用实例CE101传导发射CE102传导发射CE106传导发射CE107传导发射RE102辐射发射RE103辐射发射CE101传导发射适用于EUT(Equipment),或DUT（Device）输入电源线，频率范围25Hz—10kHz；测试设备包括测量接收机、信号发生器、电源阻抗网络（LISN）、Ｔ型接头、示波器等。LISN用来隔离电源干扰，并为试验样机提供规定的电源阻抗。1图CE101-2测量系统检查配置图测量接收机数据记录仪电流探头R信号发生器示波器图CE101－3测试配置图数据记录仪测量接收机EUT电流探头LISN5cm电源线CE102传导发射（1)适用于EUT或DUT输入电源线，频率范围10kHz—10MHz；测试设备包括测量接收机、信号发生器、电源阻抗网络（LISN）、Ｔ型接头、示波器等。LISN用来隔离电源干扰，并为试验样机提供规定的电源阻抗。测量干扰电压的统一阻抗为50Ω。CE102传导发射（2)测试系统检查频率为10kHz、100kHz、2MHz、10MHz（标准规定）；检测查内容为测试系统EUT输入端或说LISN的电源输出端的信号电平和电压波形；检测查内容还包括测试系统的频率特性（要求偏差控制在士3dB以内）。图CE102－2测量系统检查配置图电源输入断开数据记录仪测量接收机示波器信号发生器总长度《2m衰减器信号输出端T型同轴连接器LISN图102-3测量配置图数据记录仪测量接收机EUTLISN衰减器信号输出端电源线电源输入CE106传导发射（1)适用于EUT（主要指发射机和接收机，不适用不能拆卸的固定式天线的设备）天线端子的传导发射测量；频率范围：起始频率与工作频率相关，例如：工作频率为10kHz—3MHz；测试起始频率为10kHz；工作频率为300MHz—3000MHz；测试起始频率为1MHz；测试终止频率为40GHz或最高工作频率的20倍，取最小者。CE106传导发射（2)EUT天线端子的传导发射限制值：发射机（待发状态）：34dBuV；接收机：34dBuV；发射机（发射状态）二次和三次谐波应抑制在50+10LgP(P为基波峰值功率，W）或80dB,其余（含高次谐波及乱真发射）至少80dB。信号发生器测量路径EUT衰减器抑制网络如果需要系统检查路径测量接收机图CE106-1小功率发射机测试配置EUT测量路径信号发生器系统检查路径耦合器衰减器抑制网络测量接收机如果需要模拟负载或被屏蔽的天线图CE106-2大功率发射机测试配置图CE106-3发射机（待发状态）和接收机测试装置测量路径EUT数据记录仪测量接收机衰减器系统检查路径信号发生器CE107传导发射适用于可能产生尖峰信号的EUT（主要指电源线上可能出现的尖峰干扰信号的设备）的传导发射测量；测量在时域范围进行，一般采用存储示波器。闭路测电流尖峰；开路测电压尖峰。RE102辐射发射(1)适用于设备和分系统壳体和所有互连电缆。不适用发射机的基频和天线辐射。频率范围10KHz—18GHz。测试设备包括测量接收机、天线、信号发生器、电容器、LISN等。试验样机要良好接地，试验样机要在工作进入稳定工作状态后测试有效。RE102辐射发射（2）应将试验样机的可能最大辐射方向对准测量接收天线。30MHz以上频率使用天线测量时应取垂直、水平两种极化方式。电缆敷设状态尽量与真实使用状态接近。测量接收机的测量带宽等设置严格按标准规定。RE103辐射发射(1)适用于设备和分系统壳体和所有互连电缆。不适用发射机的基频和天线辐射。频率范围10KHz—40GHz（一般只测到18GHz)。测试设备包括测量接收机、天线、信号发生器、电容器、LISN等。试验样机要良好接地，试验样机要在工作进入稳定工作状态后测试有效。RE103辐射发射(2)目的是检验发射机从天线辐射的谐波和乱真发射是否超标。当试验带有固定天线的发射机时，RE103可代替CE106；工程上一般优选CE106。EMS测试设备（1）EMS测试设备一般包括信号源、放大器、测试天线、传导耦合装置、作干扰场强监测用的场强探头和场强计和必要的控制设备组成自动化测试系统。EMS测试主要检验设备和分系统抗传导、辐射干扰能力。EMS测试设备（2）覆盖整个频段的信号源；覆盖整个频段功率放大器；天线极化调节单元；各种继电器开关网络；自锁电路显示单元；低频电压表和微波功率计场强计；总线接口板等。EMS测试设备（3）有以下几点提请注意：要研究标准规定的外加干扰的类型，测试设备要准确置于所要求状态；要研究标准所规定的外加干扰量级，严格作测试系统校准；研究标准规定的干扰注入方式，操作时要细心，为了确保试验样机安全，干扰量可由小变大逐次增加。EMS测试设备（4）测试前要明确试验样机工作正常的判据，试验中要密切观察其变化，作到实时监测；若遇到试样工作异常，则应先停止注入干扰，待试样恢复正常工作后，补测其敏感度阈值。设备、分系统级EMC测量。EMS测试设备（5）

信号源SML01：9kHz~1GHz微波信号源SMR20：1~20GHz调频/调幅器SMR-B5脉冲源SMR-B14EMS测试设备（6）功率放大器10kHz~200MHz；如BTA0122-500功率放大器200MHz~1GHz；如BLWA0210-200功率放大器1~8.4GHz；如BLMA0842-20功率放大器8.4~18GHz；如20T4G18EMS测试设备（7）双通道功率计NRVD配置两套场功率计探头：功率探头URV5-Z29kHz~3GHz功率探头NRV-Z210MHz~18GHzEMS测试设备（8）场强计FM5004配置两套场强探头：场强探头FP5000KIT10kHz~1GHz场强探头FP508080MHz~40GHzEMS测试设备（9）平行板天线：如AT5000或AT3000；测量频段：10kHz—100MHz；天线输出阻抗：50Ω；驻波比：≤1.5；功率耐受要满足试验室场强指标。EMS测试设备（10）对数周期天线：如EM-6954；测量频段：200—1300MHz；天线输出阻抗：50Ω；驻波比：≤1.5；功率耐受要满足试验室场强指标。EMS测试设备（11）喇叭天线：如AT4510；测量频段：1—4.2GHz；天线输出阻抗：50Ω；驻波比：≤1.5；功率耐受要满足试验室场强指标。EMS测试设备（12）喇叭天线：AT4218；测量频段：4—18GHz；天线输出阻抗：50Ω驻波比：≤1.5；功率耐受要满足试验室场强指标。测试附件各种衰减器；各种定向耦合器；各种电缆；各种接插件；GP-IB扩展器等。EMS测试示意图EMS测试(1)主要检验设备和分系统抗传导、辐射干扰能力；研究标准规定的外加干扰的类型，测试设备要准确置于所要求状态；研究标准所规定的外加干扰量级，严格作测试系统校准；研究标准规定的干扰注入方式，操作时要细心，为了确保试验样机安全，干扰量可由小变大逐次增加。EMS测试(2)

测试前要明确试验样机工作正常的判据，试验中要密切观察其变化，作到实时监测。若遇到试样工作异常，则应先停止注入干扰，待试样恢复正常工作后，补测其敏感度阈值。测试项目的物理意义和所需设备及其测试方法。测试软件EMI测试软件（包括测试系统校准程序，测试运行程序，所含设备驱动程序和数据处理程序等）如ES-K50；EMS测试软件（包括测试系统包括测试系统校准程序，测试运行程序，所含设备驱动程序和数据处理程序等）如EMS-K9。EMS应用实例CS101传导敏感度CS106传导敏感度CS114传导敏感度CS115传导敏感度CS116传导敏感度RS103辐射敏感度CS101传导敏感度CS101用来检测EUT承受耦合道输入电源线（不包括回线）上的干扰信号的能力。频率范围25Hz—50kHz；需要说明的是对DC和AC（单相或三相）电路连接有区别。示波器图CS101－1校准配置示意图信号发生器功率放大器耦合变压器CS106传导敏感度CS106适用于所有的交流和直流输入电源线。CS106用来检验试验样机所有不接地的交流和直流输入电源线承受耦合到电源线上的尖峰干扰信号的的能力。标准要求限制线及注入干扰波形如图所示；校准和测量所需设备及电路连接如图所示。CS114传导敏感度(1)CS114传导敏感度注入射频信号。用来检验试验样机承受耦合到试验样机外部接口电缆上的射频信号(频率范围10kHz—400MHz正弦波）的能力。测量目的是依标准规定的干扰量值注入到试验样机的电缆束中，观察样机的工作是否正常。CS114传导敏感度(2)

测量设备包括测量接收机、电流注入探头、电流探头、具有50Ω的标准装置等等。剪裁可根据预期安装环境场强来改变曲线的幅度和试验频率，对良好环境条件，可免作。图CS114-2校准配置图测量接收机A衰减器注入探头校准装置同轴负载定向耦合器测量接收机B绘图仪放大器信号发生器图CS114-4电缆束注入和环路阻抗评定信号发生器放大器测量接收机ALISN测量接收机B绘图仪实际或模拟负载和信号定向耦合器互连电缆注入探头监测探头EUT监测探头注入探头电源输入CS115传导敏感度(1)CS115传导敏感度注入脉冲信号；用来检验试验样机承受耦合到试验样机相关电缆上的快速上升和下降瞬变电流的影响；这种瞬变电流可能是由于平台开关操作、雷电、电磁脉冲等外部瞬态环境产生的。标定的试验信号波形重复频率30Hz，波形上升时间为2ns脉宽为30ns。CS115传导敏感度(2)测量原理是在电气上串联连接具有常闭触点的继电器，并可连续自我中断。线圈和触点间的引线耦合瞬态信号到EUT的电缆上。剪裁可依据平台的瞬态环境提高或降低幅度或适当调整脉宽。校准装置注入探头激励电缆同轴负载脉冲发生器衰减器示波器（50Ω

输入）图CS115－2校准配置图电源输入示波器(50Ω输入)LISN注入探头监测探头EUT监测探头注入探头激励电缆互连电缆实际或模拟的负荷和信号图CS115-3电缆束注入CS116传导敏感度(1)CS116注入阻尼正弦瞬态传导敏感度用来检验试验样机承受耦合到试验样机相关电缆（外部接口电缆）上的阻尼正弦瞬态干扰的能力；此干扰是模拟如雷电和核电磁脉冲以及平台电气开关切换而引发的电磁现象。CS116传导敏感度(2)平台开关动作的瞬态效应会在特定电源线（回线不作要求）上产生差模干扰信号，平台外部场（或平台内部）耦合效应引起的瞬变会在电缆接口处产生共模干扰信号；依EUT类型不同，或与干扰信号峰值幅度相关，或与干扰信号的总能量相关，或与干扰信号的上升速率相关；标准规定的试验信号频率为10kHz—100MHz。LISN注入探头绘图仪放大器信号发生器EUT监测探头定向耦合器测量接收机A测量接收机B注入探头电源输入互连电缆实际的或模拟的负载和信号图CS116-3环路阻抗特性确定监测探头4图CS116-5电缆束注入阻尼正弦瞬变信号的典型配置RS103辐射敏感度(1)用来检验设备和分系统壳体及所有电缆抗辐射干扰（频率范围10kHz—40GHz）能力；测量设备包括信号发生器、功率放大器、发射天线、测量接收机、场强探头等等。极限值与安装平台的电磁环境相关（发射器特性、距离、屏蔽物等）；测量目的是当由测量系统按EMC标准要求给试验样机施加定量的辐射干扰时，检验被测设备和分系统工作是否正常。RS103辐射敏感度(2)

脉冲群发生器型号为EFT500/800系列；符合IEC61000-4-4快速瞬变脉冲群抗扰度试验；参考地板大小与DUT相关，至少1m*1m;DUT台式摆放时绝缘支架高0.8m,立式时0.1m;注意离开实验室墙壁和其他金属结构，不要附加其他连线；左侧图对供电线，右侧图对信号线。浪涌发生器型号为VCS500系列；符合IEC61000-4-5冲击抗扰度试验；电压范围：160~4000V，电压波形：1.2/50us；电流峰值：2000A，电流波形：8/20uS：注意：当对电源端口试验时需要去耦网络，当对屏蔽线实验时需要安全隔离变压器，对无屏蔽对称运行通信线试验时需要避雷器，对无屏蔽非对称运行中断线试验时一般加电容耦合；射频传导试验发生器型号为CWS500系列；符合IEC61000-4-6对射频感应场的传导骚扰抗扰度试验；频率范