【什么是电磁兼容？】

电磁兼容(EMC--Electro Magnetic Compatibility)主要是研究电子电气产品干扰和抗干扰的问题。一方面是被测产品自身的对外发出的骚扰不能超标，一方面是被测产品本身还要能扛得住外界信号对它的干扰，从而在这个前提下确保电子电气产品中的各种电子元器件、设备或系统，都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。

因此相应的EMC测试也分为EMI测试和EMS测试两大类，EMI测试即是测试产品本身对外界的骚扰是否超标，产品本身对外发出的骚扰又有空间发射和传导发射两种形式，因此EMI又分为RE(通过空间发出的射频骚扰信号)和CE(通过电源线或信号源传导发出的骚扰)两部分；同样EMS测试即是测试产品本身承受外界干扰的能力(抗扰度)，外界的干扰信号来源也有空间辐射和线缆传导两种形式，即EMS由RS(辐射抗扰度)和CS(传导抗扰度)两部分组成。

【什么是电磁兼容测试系统？】

电磁兼容测试系统顾名思义是测试某电子产品电磁兼容性能的测试系统，一个完整的电磁兼容测试系统同样可以分为4个部分，分别是传导骚扰测试系统(CE)、辐射骚扰测试系统(RE)、传导抗扰度测试系统(CS)、辐射抗扰度测试系统(RS)。

 

【什么是电磁兼容标准？电磁兼容有哪些标准体系？】

谈起电磁兼容和电磁兼容测试系统，头等大事就是标准。因为标准中规定了测试环境、测试条件、测试方法，测试要求、测试限值（即测试结果不超过某个值就表示该产品电磁兼容性能合格）。而电磁兼容的标准有共性的标准，也有各种不同的标准，不同的电子产品有不同的标准来进行约束和要求，越是重要的电子产品其电磁兼容标准要求的测试标准越高，等级越严格。

 

【什么行业的什么产品需要做电磁兼容测试？】

应该这么说，根据要求所有的电子产品都需要做电磁兼容测试，越是关系到国计民生的重要领域对电磁兼容测试的重视程度越高。例如关系到国家安全的国防军工领域，武器装备上的电子元器件或电子产品都要进行严格电磁兼容测试，再例如关系重大的航空航天、卫星导航、探月工程等领域，对每一个电子元器件和产品都要进行严格的电磁兼容测试，如果因为某个器件的电磁兼容性能不达标而导致火箭发射失败或卫星发射失败，那绝对是不可接受的重大责任事故。在与每个人息息相关的汽车产品上，对车载电子产品的电磁兼容性能测试也格外重视，汽车厂商绝对不能容忍因为某个车载电子产品由于电磁兼容问题而导致的车毁人亡事故从而造成的重大损失；再例如医疗器械行业，也非常重视电磁兼容测试，否则由于医疗设备中某电子产品电磁兼容故障而导致的产品问题给病人带来严重后果也是不可想象的；再到每个人天天都要用到的手机、电脑等无线通信/IT信息设备，其产品的电磁兼容性能直接关系到用户体验的好坏，直接关系到产品的市场口碑和美誉度从而直接影响到产品销量，可以很肯定地说电磁兼容性能做的不好的手机和电脑肯定卖不好，这也是无线通信/IT信息设备厂家也格外重视产品电磁兼容性能测试的主要原因。

因此，对电磁兼容性能重视且对电磁兼容测试系统有切实需求的行业和领域主要有以下几大领域，依次排列如下：

l 国防军工(包括各军兵种武器装备、航空航天等领域)

l 汽车整车及汽车电子零部件

l 无线通讯设备(手机、平板电脑、带蜂窝通信模块的设备等)

l 信息IT设备(电脑、计算机外设、路由器、交换机，无人机等)

l 电子电气设备(电源/电源模块、高/低压电气设备、电动工具、家用电器、小家电、逆变器、变频器、光伏产品、充电桩等)

l 医疗器械等工科医ISM设备(工业、科学、医疗)

l 广播电视设备

l LED光源/灯具等

l 玩具(含电子部件的玩具)

 

【电磁兼容测试系统的组成】

电磁兼容测试系统广义上讲组成有两部分，一是测试环境(或者叫测试条件)，二是测试设备(系统)，测试环境主要就是指电磁兼容屏蔽室或电波暗室，可以简单这样理解，CE和CS部分的电磁兼容试验可以在屏蔽室里做，RE和RS部分试验的电磁兼容试验都必须在电波暗室里完成。

 

屏蔽室相对比较简单，可以简单理解为被外面镀锌钢板包裹的一个铁皮房子，尺寸没有特殊复杂要求，以能开展CE和CS试验为好(对于非认证级机构而言一般实验室条件下也能做CS和CE试验不一定非要屏蔽室)，屏蔽室造价也很便宜。

电波暗室就相对复杂地多。电波暗室最外围也是镀锌钢板的六面立方体，然后是五个面铺铁氧体(顶面+四个侧面)，然后是在铁氧体上铺吸波材料(有吸波海绵、吸波泡沫、复合纳米吸波材料三种类型的吸波材料)。对于电磁兼容暗室的建造也有很多标准作出了规定，通常习惯上按照被测件与测试天线的距离来做划分，可以分为1米法暗室，3米法暗室，5米法暗室，10米法暗室，不同的暗室对应不同类型的被测件和测试标准。所谓的3米法暗室，指的是被测件与测试天线之间的距离为 3米，考虑到天线与暗室墙壁保留距离为2米左右，被测件与另一面的暗室墙壁保留距离为2米左右，再考虑到两面墙壁所铺设的铁氧体和吸波材料的长度，一个标准的3米法暗室的长度在9米左右，口语中一般会把一个标准的3米法暗室称为“966”暗室，意思是这个暗室的尺寸是9m(长)*6m(宽)*6m(高)，而一个10米法电波暗室，被侧件到测试天线的距离为10米，整体暗室长度大约在20多米长，这么大的暗室里的被测件通常是整体设备，例如整车，坦克，甚至是飞机整体。

 

 

 

 

【EMC电波暗室知名代表厂商介绍】

国际知名厂商：

1、奥尔托射频科技（上海）有限公司(德国)：Albatross Projects GmbH，基本上只做EMC暗室

——吸波泡棉代表厂商(内嵌碳粉)，采用吸波海绵优点是价格便宜，不足的地方是时间长了泡绵容易吸潮变形，从而影响暗室的性能指标；

2、TDK株式会社电波工程事业部(日本)：EMC暗室/EMC测试系统集成

——吸波泡沫代表厂商，TDK的吸波泡沫采用导电性发泡聚苯乙烯材料，优势在于TDK导电性发泡聚苯乙烯颗粒都均匀包裹着炭精涂料，从而可保证稳定性、高硬度和高防水防潮性，不容易变形。但加工工艺极其复杂，价格较贵，因此TDK暗室基本上只有比较有钱的客户才买；

3、FRANKONIA (德国)：只做EMC暗室，EMC系统由其中国合作公司世纪汇泽提供

——复合吸波材料代表厂家，采用纳米薄膜技术的复合吸波材料，全部预定，螺栓安装，方便拆卸，完全防火，在某些长尖劈情况下甚至可以省掉铁氧体，更多适合10米法大暗室中使用，如果能省下铁氧体成本上将节省很大一部分，性价比极高。

4、ETS-Lindgren(美国)：EMC暗室/EMC测试系统、OTA暗室/OTA测试系统都很强，吸波材料一般用泡棉

5、MVG (法国)：更多以OTA暗室和OTA测试系统见长，吸波材料一般用泡棉；

6、大连东信、南大波平、北京艾姆克等大批国产EMC暗室及EMC测试系统厂家，吸波材料一般都是泡棉，大连东信、南大波平本身也是泡棉厂商。

 

【RE & RS测试系统】

EMC测试系统由RE(辐射骚扰)、RS(辐射抗扰度)、CE(传导骚扰)和CS(传导抗扰度)四个部分组成，CE和CS测试系统比较简单。CE测试系统主要有测量接收机，人工电源网络LISN或骚扰电压/电流探头组成。CS测试系统有静电抗扰度、雷击/浪涌抗扰度、快速电脉冲群抗扰度、工频磁场抗扰度等试验项目，那么就分别采用静电枪、雷击/浪涌抗扰度模拟器、快速电脉冲群抗扰度模拟器、工频磁场抗扰度模拟器来模拟干扰信号，输出给被测件，看被测件是否能扛得住干扰，扛得住就合格，扛不住就不合格。

 

我们重点看辐射骚扰RE和辐射抗扰RS测试系统，本文中我们以最常见的“智能手机”这类的无线通讯产品作为被测件为例介绍RE辐射骚扰测试系统，以汽车电子零部件作为被测件为例介绍RS辐射抗扰度测试系统。

 

RE 辐射骚扰测试系统——For 无线通讯设备

前提需求

客户作为一家智能手机设备厂商，准备新建一个长度为9m (长)×6m (宽)×6m (高)的标准3米法EMC电波暗室，并配套建设控制室、功放室和传导室。

 

客户需求

1、ITE、2G/3G/LTE/WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备辐射连续骚扰测量

2、2G/3G/LTE/WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备辐射杂散骚扰测量

3、ITE、2G/3G/ LTE /WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备传导连续骚扰测量

4、2G/3G/ LTE /WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备传导杂散骚扰测量

5、ITE、2G/3G/ LTE /WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备射频电磁场辐射抗扰度试验

6、ITE、2G/3G/ LTE /WiFi/BT无线通信设备、GPS/BD卫星导航设备射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

 

依据标准

1、IEC 60050(161):1990, Electro-technical terminology - Electromagnetic compatibility

2、GB/T 4365-2003 电工术语 电磁兼容

3、CISPR 16-1-1:2006, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-1: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Measuring apparatus

4、GB/T 6113.101-2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-1部分： 无线电骚扰和抗扰度测量设备 测量设备

5、CISPR 22:2006, Information technology equipment - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement

6、GB 9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

7、IEC 61000-4-3:2002 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques - Radiated, radio - frequency, electromagnetic field immunity test

8、GB/T 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

9、IEC 61000-4-6:2006 Electromagnetic compatibility - Testing and measurement techniques – Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields

10、GB/T 17626.6-2008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

11、GB/T 22451-2008 无线通信设备电磁兼容性通用要求

12、ITU-R SM.329-10: 2003 Unwanted emissions in the spurious domain

13、YD/T 1483-2006 无线电设备杂散发射技术要求和测量方法

系统框图

系统组成

1、电磁兼容测试电波暗室，及暗室内转台、测试天线、天线塔、天线架、天线塔/转台控制器、试验桌等；

2、EMI测量接收机——R&S 或 Keysight 仪表

3、矢量信号分析仪——Keysight 或 R&S仪表

4、2/3/4G无线综测仪——Keysight 或 R&S 或Anritsu 仪表

5、射频信号处理单元——定制化开关矩阵(主要用于仪表与滤波器组等各个射频路径切换)

6、2/3/4G信道滤波器组——根据需求定制

7、WIFI/BT频段滤波器组——根据需求定制

8、GPS/BD频段滤波器组——根据需求定制

9、19英寸标准1.8米高测试机柜

10、射频测试电缆、GPIB控制线缆等测试附件

11、控制电脑及RE辐射骚扰(杂散)测试系统软件

 

RS 辐射抗扰度测试系统——For 汽车电子零部件产品 

前提需求

客户作为一家汽车电子零部件厂商，准备新建一个标准1米法汽车电子零部件辐射抗扰度测试用电波暗室及系统，并配套建设控制室、功放室和传导室。

 

客户需求

客户主要产品为汽车电子零部件，主要按照ISO 11452-2标准进行汽车电子零部件辐射抗扰度试验，或按照客户的上游整车厂的企业标准来进行测试。一般来说整车厂的企标的测试等级要高于ISO标准。具体测试要求如下：

l 测试距离（天线到EUT的距离）：1m

l 天线：

ü 双锥天线（80MHz ~ 400MHz

ü 对数和周期天线（400MHz ~ 1GHz）

ü 喇叭天线 （1GHz ~ 18GHz）

l 测试场强等级(该指标为辐射抗扰度系统中最重要指标，宝马企标要求到300V/m)

ü 80MHz－1GHz：200V/m  

ü 1GHz－2GHz：200V/m

(雷达波频段)

ü 1.2～1.4GHz：600V/m     

 

ü 2.7～3.1GHz ：600V/m

 

依据标准

1、ISO 11451-2：2015——道路车辆 由窄带辐射电磁能产生的电气骚扰的车辆试验方法 第2部分：车外辐射源

2、ISO 11452-2：2004——机动车电子电器组件的电磁辐射  车载零部件辐射抗扰度测试

3、ISO 11452-3：2001——机动车电子电器组件的电磁辐射  车载零部件TEM小室法抗扰度测试

4、ISO 11452-4：2011——机动车电子电器组件的电磁辐射  车载零部件大电流注入抗扰度测试(暂不讨论)

5、ISO 11452-5:2002——机动车电子电器组件的电磁辐射  车载零部件带状线法抗扰度测试(暂不讨论)GB/T 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法

6、参考国标：GB/T 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法

7、参考主要车厂企标：FORD EMC-CS-2009（福特）、GMW3097（通用）、CHRYSLER DC11224（克莱斯勒）、BMW-GS95002（宝马）、TL82166（大众）

 

系统框图

 

系统组成

1、射频/微波信号源(根据频率范围可能需要多台)

2、功率放大器组(一般情况下要多台功率放大器，每台工作于不同频段，输出功率大小也不相同)

3、EMS辐射抗扰度测试天线(一般情况下需要多个天线，对数天线，对数周期双脊天线，喇叭天线等，工作于不同频段)

4、双通道功率计(监测功率放大器前向和反向信号)

5、场强仪(实时监控暗室内被测件位置的功率场强大小)

6、场强监测探头及光纤数据传输系统

7、开关矩阵1：切换不同的射频/微波信号源到不同的功放的射频路径

8、开关矩阵2：切换不同的功率放大器到EMS测试天线的路径，以及切换不同的功率放大器到双通道功率计(前向/反向)的射频路径；

9、控制电脑，及辐射抗扰度测试系统软件

 

上海伽桀测控产品在EMC测试系统中的销售机会

1、测量接收机——R&S 或 Keysight 测量接收机

2、无线综测仪——Keysight 、R&S 或 Anritsu产品，视情况选用中电思仪(41所)的无线综测仪产品

3、射频/微波信号源——推荐Keysight 或R&S的射频微波信号源，模拟源即可，不需要矢量信号源；

4、功率放大器组——推荐德国BONN 功放产品，或上海伽桀测控自研功率放大器产品，根据客户具体项目情况而定，客户要求高预算够的话一般推BONN产品，客户要求不高预算有限可推国产自研产品；

5、EMS辐射抗扰度测试天线——德国Schwarzbeck公司或美国A.H.System公司天线产品

6、双通道功率计——Keysight E4417A 或 N1912A双通道功率计

7、场强仪——意大利Narda PMM公司USB场强监测探头、ETS-Lindgren场强仪及场强探头

8、开关矩阵——Radiall开关，Keysight开关，或上海伽桀自研整体开关矩阵

9、滤波器箱——上海伽桀测控自研滤波器箱(或陷波器箱)

10、射频微波测试电缆——H+S、Rosenberger、Radiall、军友射频电缆(国产品牌)

11、测试系统软件及整体EMC测试系统集成服务