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EMI電磁干擾測試

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-14 10:18:41 更新時(shí)間：2025-03-13 10:21:19

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

EMI（Electromagnetic Interference）電磁干擾測試旨在評估電子設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電磁噪聲是否超出法規(guī)限值，確保其符合 CISPR（國際標(biāo)準(zhǔn)）、FCC（美國聯(lián)邦通信委員會(huì)）、EN（歐盟指令） 及 GB（中國國家標(biāo)準(zhǔn)） 等規(guī)范。以下是針對 輻射發(fā)射（RE） 與 傳導(dǎo)發(fā)射（CE） 的系統(tǒng)化檢測方案：

一、核心檢測項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

測試類別	關(guān)鍵參數(shù)	檢測標(biāo)準(zhǔn)	判定限值
輻射發(fā)射（RE）	30MHz~1GHz電場強(qiáng)度（dBμV/m）	CISPR 32（多媒體設(shè)備）、CISPR 25（汽車電子）	Class B（民用）：30MHz~230MHz ≤40dBμV/m（3m法）
傳導(dǎo)發(fā)射（CE）	150kHz~30MHz電源線噪聲（dBμV）	CISPR 32、FCC Part 15B	Class A（工業(yè)）：150kHz~500kHz ≤79dBμV（QP）
諧波電流（Harmonic）	2~40次諧波電流（A）	IEC 61000-3-2、GB 17625.1	Class D（PC/電視）：3次諧波≤3.45A
電壓波動(dòng)（Flicker）	短時(shí)閃爍（Pst）與長時(shí)閃爍（Plt）	IEC 61000-3-3、GB 17625.2	Pst≤1.0，Plt≤0.65（額定電壓下）
靜電放電（ESD）	接觸放電±8kV，空氣放電±15kV	IEC 61000-4-2、GB/T 17626.2	設(shè)備功能不喪失，性能降級(jí)可恢復(fù)

二、關(guān)鍵測試設(shè)備與配置

設(shè)備/工具	用途	推薦型號(hào)/品牌
EMI接收機(jī)	全頻段干擾信號(hào)捕捉與分析（9kHz~18GHz）	R&S ESW26（CISPR 16-1-1合規(guī)）
LISN（線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)）	電源線傳導(dǎo)發(fā)射測試（50μH/50Ω）	EMCO 3816/2（150kHz~30MHz）
天線系統(tǒng)	輻射發(fā)射測試（雙錐/對數(shù)周期/喇叭天線）	Schwarzbeck VULB 9163（30MHz~1GHz）
電波暗室	半/全電波暗室（NSA±4dB，30MHz~1GHz）	Eckel SAC-3（10m法暗室）
ESD模擬器	靜電放電抗擾度測試（接觸/空氣放電）	Thermo KeyTek MK2（0.1~16.5kV）

三、標(biāo)準(zhǔn)化測試流程

1. 輻射發(fā)射測試（CISPR 32）

測試布置：
- 設(shè)備置于非導(dǎo)電桌，距接地平面80cm，天線高度1~4m掃描；
- 測試距離3m（Class B）/10m（Class A），轉(zhuǎn)臺(tái)360°旋轉(zhuǎn)；
頻段掃描：
- 峰值檢波（Peak）預(yù)掃→準(zhǔn)峰值（QP）/平均值（AV）終測；
限值比對：
- 30MHz~~230MHz：Class B ≤40dBμV/m（QP），230MHz~~1GHz ≤47dBμV/m。

2. 傳導(dǎo)發(fā)射測試（CISPR 32）

LISN連接：
- 設(shè)備電源線接入LISN，LISN輸出端接EMI接收機(jī)；
掃描模式：
- 150kHz~30MHz全頻段掃描，QP/AV檢波；
限值判定：
- Class B（QP）：0.15MHz~~0.5MHz ≤66~~56dBμV，0.5MHz~30MHz ≤60dBμV。

3. 靜電放電測試（IEC 61000-4-2）

測試點(diǎn)選擇：
- 金屬外殼（接觸放電±4kV）、縫隙/按鍵（空氣放電±8kV）；
放電次數(shù)：
- 每個(gè)測試點(diǎn)正/負(fù)極性各10次，間隔1秒；
性能評估：
- 測試中設(shè)備功能不中斷，測試后無永久性損壞。

四、常見問題與解決方案

問題現(xiàn)象	可能原因	改進(jìn)措施
輻射超標(biāo)（30MHz~300MHz）	開關(guān)電源高頻噪聲、PCB布局不合理	添加共模扼流圈，優(yōu)化地平面設(shè)計(jì)，縮短高頻回路
傳導(dǎo)噪聲（150kHz~1MHz）	電源濾波不足、接地阻抗高	增加X/Y電容（0.1μF~1μF），采用多點(diǎn)接地
諧波電流超標(biāo)	整流電路無PFC（功率因數(shù)校正）	添加主動(dòng)PFC電路（如Boost拓?fù)洌?，功率因?shù)≥0.9
ESD復(fù)位故障	敏感信號(hào)線未加TVS管或屏蔽差	信號(hào)線串聯(lián)磁珠，接口加ESD保護(hù)器件（如PESD5V0S1BA）

五、國際標(biāo)準(zhǔn)對比

參數(shù)	CISPR 32（國際）	FCC Part 15B（美國）
輻射發(fā)射限值 Class B（3m）：30MHz~230MHz ≤40dBμV/m	Class B：同等CISPR限值	Class B等同CISPR 32
傳導(dǎo)發(fā)射限值 0.15MHz~~0.5MHz ≤66~~56dBμV（QP）	0.45MHz~30MHz ≤46dBμV（AV）	同CISPR 32
測試距離 3m/10m（可選）	3m（強(qiáng)制）	3m（Class B）

六、檢測報(bào)告與認(rèn)證路徑

報(bào)告內(nèi)容：
- 設(shè)備型號(hào)、測試配置圖、頻點(diǎn)-幅度數(shù)據(jù)、限值對比、整改建議；
- 附測試標(biāo)準(zhǔn)（如CISPR 32:2015）與實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)（CNAS/A2LA）。
認(rèn)證要求：
- 國內(nèi)：SRRC認(rèn)證（無線電設(shè)備）、CCC認(rèn)證（部分類別）；
- 國際：美國FCC ID、歐盟CE（EMC指令）、日本VCCI；
- 行業(yè)特定：汽車電子需e-mark（E1~E13），醫(yī)療設(shè)備需IEC 60601-1-2。

七、設(shè)計(jì)優(yōu)化與預(yù)測試建議

PCB設(shè)計(jì)：
- 分層布局（電源/地平面完整），高速信號(hào)內(nèi)層走線，時(shí)鐘線包地；
濾波與屏蔽：
- 電源入口加π型濾波器，敏感電路用金屬屏蔽罩（接地點(diǎn)間距≤λ/20）；
預(yù)測試工具：
- 近場探頭（如R&S HZ-15）定位干擾源，頻譜分析儀（如R&S FPC）快速掃描；
仿真驗(yàn)證：
- 使用CST Studio Suite或ANSYS HFSS進(jìn)行EMI/EMC仿真，優(yōu)化設(shè)計(jì)。

通過系統(tǒng)化EMI測試與整改，可確保電子產(chǎn)品在 電磁兼容性 上符合全球市場準(zhǔn)入要求。建議企業(yè)將 EMC設(shè)計(jì) 納入產(chǎn)品開發(fā)早期階段，結(jié)合 測試-整改-復(fù)測 閉環(huán)管理，降低認(rèn)證風(fēng)險(xiǎn)與成本。對于高頻/高功率設(shè)備（如5G模塊、無線充電器），需特別關(guān)注 6GHz以上頻段 的輻射控制（如毫米波天線方向圖優(yōu)化）。