电磁兼容性测试技术
电磁兼容标准及测试技术(EMC & ESD)
电磁兼容标准及测试技术
1
基 本 概 念
电磁兼容（性） — EMC
EMC — Electro Magnetic Compatibility
设备或系统在其电磁环境中能正常工作 且不对该环境中任何事物构成不能承受 的电磁骚扰的能力。
2
EMC的构成要素
电磁兼容性
EMC
电磁干扰
电磁敏感性
EMS
第6部分 通用标准
IEC 61000-6-1 IEC 61000-6-2 IEC 61000-6-3 IEC 61000-6-4 住宅区、商业区和轻工业环境的抗扰度标准 工业环境的抗扰度标准 住宅区、商业区和轻工业环境的发射标准 工业环境的发射标准
24
电磁兼容标准
我国标准
名称 对应国际标准 IEC 50 CISPR16-1 CISPR16-2
27
电磁兼容标准
我国标准
名 称 对应国际标准
编号
GB/T 13926.3 GB/T 13926.4 GB/T 14431
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性，辐射电 IEC 801-3 磁场要求 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性，电快速 IEC 801-4 瞬变脉冲群要求 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用 场强
GB/T 17626.12
电压暂降、短时中断和电压变化抗扰性试验
振荡波抗扰性试验
IEC61000-4-11
IEC61000-4-12
GB 8702
GB/T 13926.1 GB/T 13926.2
电磁辐射防护规定
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性，总 论 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性，静 电放电要求 IEC 801-1 IEC 801-2
电磁兼容试验和测量技术
电磁兼容试验和测量技术电磁兼容试验和测量技术是电磁兼容性领域中不可或缺的重要方面，它对于保障电子设备的正常运行以及维护通信系统的稳定性发挥着关键作用。
电磁兼容试验和测量技术可具备以下几个方面：1. 电磁兼容试验技术电磁兼容试验技术是指对电子设备进行电磁兼容性试验，以评估其在电磁环境下的工作能力。
其中包括：(1) 辐射发射试验：通过外部电磁波源在电磁环境下对待测设备的辐射发射进行测试。
(2) 抗干扰试验：是针对设备在电磁环境中承受外界电磁影响而采取的试验措施。
(3) 静电放电试验：在模拟静电放电干扰环境下，对设备进行静电放电测试，以模拟实际工作环境。
2. 电磁兼容测量技术电磁兼容测量技术是指测量电磁环境下设备的电磁参数，以验证其符合电磁兼容性要求，包括：(1) 辐射场测量：是对电子设备周围辐射场进行的测量，并对其辐射程度进行分析。
(2) 反射场测量：是对电子设备所反射出来的信号进行的测量，可通过调整反射屏幕的结构改变设备的反射特性。
(3) 传导场测量：是对电子设备周围传导场强度的测量，以确定其对设备的影响。
3. 电磁兼容性评估电磁兼容性评估是根据电磁兼容性试验和测量的结果来对设备进行评估，以确定其是否符合要求，包括：(1) 辐射发射评估：通过对设备的辐射发射测试，评估设备对周围环境的辐射干扰程度，以确定是否满足相关标准和要求。
(2) 抗干扰评估：通过对设备的抗干扰试验和测量，评估设备的抗干扰能力，以确保其能够在恶劣环境下正常工作。
(3) 辐射耐受性评估：根据设备在电磁环境中的工作特性，对其所能接受的辐射程度进行评估，以确保设备能够在不同强度的辐射环境下均能正常工作。
综上所述，电磁兼容试验和测量技术是保障电子设备正常工作和维护通信系统稳定性的关键技术之一。
在实际应用中，需要综合运用多种方法和技术手段，确保设备的电磁兼容性能得到充分保证。
电磁兼容技术实验报告
电磁兼容技术实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，使学生了解电磁兼容性（EMC）的基本概念，掌握电磁干扰（EMI）的测试方法，以及学习如何评估和改进设备或系统的电磁兼容性。
实验原理：电磁兼容性是指设备或系统在电磁环境中能够正常工作，同时不对其他设备产生不可接受的电磁干扰。
电磁干扰主要来源于电源线、信号线和空间辐射。
通过测量设备在特定条件下的辐射和传导干扰水平，可以评估其电磁兼容性。
实验设备与材料：1. 电磁兼容性测试设备一套，包括接收机、天线、测试软件等。
2. 待测设备，例如个人电脑、手机等。
3. 屏蔽室或开放场，用于进行辐射干扰测试。
4. 电源线、信号线等连接线。
实验步骤：1. 准备实验环境，确保测试设备和待测设备均处于正常工作状态。
2. 将待测设备放置在屏蔽室内或开放场中，连接好所有必要的电源线和信号线。
3. 打开测试设备，设置测试参数，包括频率范围、测试模式等。
4. 进行辐射干扰测试，记录待测设备在不同频率下的干扰水平。
5. 进行传导干扰测试，使用接收机测量待测设备通过电源线和信号线产生的干扰。
6. 分析测试结果，评估待测设备的电磁兼容性。
实验结果：在本次实验中，我们对个人电脑和手机进行了电磁兼容性测试。
测试结果显示，个人电脑在高频段的辐射干扰水平较高，而手机在低频段的传导干扰水平较高。
这可能与设备内部的电路设计和屏蔽措施有关。
实验结论：通过本次实验，我们了解到电磁兼容性的重要性，以及如何通过测试来评估设备的电磁兼容性。
实验结果表明，不同设备在不同频率下的干扰水平存在差异，这提示我们在设计和使用电子设备时，需要考虑其电磁兼容性，以减少对其他设备的干扰。
建议：1. 加强对电子设备内部电路的屏蔽，减少辐射干扰。
2. 优化电源线和信号线的布局，降低传导干扰。
3. 在设计电子设备时，应充分考虑电磁兼容性标准，确保设备能够在复杂的电磁环境中稳定工作。
实验心得：通过本次电磁兼容技术实验，我们不仅学习到了理论知识，还通过实际操作加深了对电磁兼容性的认识。
电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
静电放电抗扰度试验是电磁兼容性（EMC）领域中的一种重要测试方法，用于评估电子设备在静电放电干扰下的抗扰度。
以下是关于静电放电抗扰度试验的一般流程和技术：
1. 试验介绍：
-静电放电试验是模拟人体静电放电现象，通过给予设备定量的静电放电来评估设备对此种电磁干扰的抗扰度。
2. 试验设备：
-静电放电试验通常使用专门的试验设备，包括静电电源、人体模型（HBM）或机器模型（MM）、试验台等。
3. 试验参数：
-试验参数包括静电放电电压、放电极间距、放电次数等，这些参数通常根据相关标准或规范进行设置。
4. 试验环境：
-静电放电试验需要在恒温、恒湿的环境条件下进行，以确保试验结果的可靠性。
5. 试验过程：
-试验前，需要对设备进行预试验，以确定设备的敏感性和适应
性。
-在试验过程中，按照预设的参数和序列进行静电放电，并记录设备在放电过程中的反应和性能变化。
6. 试验评估：
-根据试验结果，对设备的抗扰度进行评估和分析。
-静电放电试验通常根据相关标准或规范，将试验结果与预设的抗扰度要求进行比较，判断设备是否符合要求。
7. 报告和验证：
-完成试验后，生成详细的试验报告，包括试验条件、试验结果、设备反应等信息。
-可以通过再次测试或其他验证手段，确认设备的抗扰度改进措施的有效性。
需要注意的是，静电放电试验应该由专业的测试机构或资质认证实验室进行，以确保试验的准确性和可靠性。
对于电子产品的设计和开发过程中，合理的电磁兼容性设计和抗扰度验证是非常重要的，可以帮助提高产品的可靠性和稳定性。
电磁兼容标准及测试技术(EMC)
EMC包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)两个方面，前者关注设备对外界干 扰的抵抗能力，后者关注设备对外部干扰的发射控制。
EMC的重要性和影响
重要性
随着电子设备广泛应用于各个领域， EMC问题日益突出，它不仅影响设备 的正常运行，还可能对人身安全和环 境造成威胁。
影响
EMC问题可能导致设备性能下降、数 据传输错误、控制精度降低、甚至设 备损坏等后果。
测量和校准工具
使用测量和校准工具对设备的电磁兼容性能进 行测试和校准。
实验测试技术
通过实验测试技术对设备的电磁兼容性能进行实际测试和验证。
05
电磁兼容未来的发展趋势和挑战
新兴的电磁兼容标准和法规
国际电磁兼容标准
国际电工委员会（IEC）和国际无线电干扰特别委员会（CISPR）等国际组织正在制定 更加严格的电磁兼容标准，以应对新技术和应用的挑战。
区域电磁兼容标准
不同国家和地区也在制定符合其特定需求的区域电磁兼容标准，以确保产品在该地区的 电磁兼容性。
法规和政策
政府和监管机构正在加强电磁兼容性法规和政策的制定，以确保电子设备和系统的正常 运行，并减少电磁干扰对环境和公众健康的影响。
新的测试技术和方法
自动化测试系统
01
随着技术的发展，自动化测试系统已经成为电磁兼容测试的重
瞬态干扰测试
瞬态干扰测试是评估电子设备在瞬态电压或电 流冲击下的抗干扰能力，例如雷电等自然现象 或开关操作等人为现象。
测试方法包括模拟瞬态电压或电流冲击对电子 设备的影响，以观察其在瞬态干扰下的性能表 现。
瞬态干扰测试的目的是评估电子设备在瞬态电 磁环境中的稳定性和可靠性，以确保其在受到 瞬态电压或电流冲击时仍能正常工作。
十项电磁兼容测试方法
十项电磁兼容测试方法电磁兼容测试是确保电子设备在各种电磁环境中能正常工作的重要环节。
以下是十项常见的电磁兼容测试方法：辐射发射测试：测量设备通过空间传播的电磁能量。
这通常涉及将设备放置在一个屏蔽室内，然后使用天线和接收机测量其辐射的电磁场强度。
传导发射测试：测量设备通过电源线或信号线传输的电磁能量。
这通常通过连接设备的电源线或信号线到接收机进行测量。
静电放电测试：模拟人体在接触设备时产生的静电放电。
测试时，使用静电枪对设备进行放电，并观察设备的性能是否受到影响。
辐射抗扰度测试：测量设备在受到外部辐射干扰时的性能。
通过将设备暴露在已知的电磁场中，并观察其性能是否下降来进行测试。
传导抗扰度测试：测量设备在受到通过电源线或信号线传输的干扰时的性能。
这通常通过注入干扰信号到设备的电源线或信号线，并观察其性能是否受到影响。
低频磁场抗扰度测试：使用低频磁场线圈产生固定频率固定能量的磁场，对产品各个面进行扫描，观察产品功能是否正常。
电压变化、电压波动和闪烁测试：测量设备在电源电压变化、波动或闪烁时的性能。
这可以模拟实际电网中的不稳定情况。
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试：模拟电网上快速瞬变的脉冲群对设备的干扰，观察设备性能是否受到影响。
浪涌/雷击测试：模拟设备在遭受浪涌或雷击时的性能。
这通常通过注入高电压或高电流的浪涌信号到设备来进行测试。
磁场暴露测试：测量设备在强磁场环境中的性能。
这可以模拟设备在如MRI（磁共振成像）设备等强磁场源附近的工作情况。
这些测试方法对于确保设备的电磁兼容性至关重要，可以帮助制造商识别并解决潜在的电磁干扰问题，从而提高设备的可靠性和性能。
铁路通信信号产品的电磁兼容检测技术
铁路通信信号产品的电磁兼容检测技术
电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指设备和系统在电磁环境中的正常工作能力，不产生电磁干扰和对外界电磁干扰敏感。
铁路通信信号产品的电磁兼容性检测技术是保证产品符合相关电磁兼容标准和运行安全稳定的关键环节。
以下是一些常用的电磁兼容检测技术：
1. 电磁兼容性测试仪器：可以测试产品的电磁辐射和电磁抗扰度。
常用的仪器包括频谱分析仪、扫描接收机、电磁暂态发射测量系统等。
2. 电磁辐射测试：通过测试产品的电磁辐射水平，确认产品在工作时是否会对周围的设备和系统产生干扰。
测试方法包括开路辐射（Open Area Test Site，OATS）和全封闭屏蔽室测试。
3. 电磁抗扰度测试：测试产品对外界电磁干扰的敏感程度。
常用的测试方法有辐射鸣叫测试、电压扰动测试、瞬态传导敏感性测试等。
4. 信号完整性测试：测试信号在传输过程中是否受到干扰或损坏。
常用的测试方法包括信号品质测试、线路傲梅测试、耦合和耦合系统抑制测试等。
5. 静电放电测试：测试产品是否容易受到静电干扰或放电。
静电放电测试可以通过模拟实际的静电放电情况对产品进行测试，以确定产品能否正常工作。
6. 地电耦合测试：测试产品在接地条件下的电磁兼容性。
通过测量产品与接地系统之间的相互耦合，来评估产品是否受到地电耦合的影响。
瞬态电磁兼容性测试与评估标准
瞬态电磁兼容性测试与评估标准一、瞬态电磁兼容性测试概述瞬态电磁兼容性测试是一种重要的技术手段，用于评估电子设备在瞬态电磁干扰环境下的性能和可靠性。
随着电子技术的快速发展，电子设备的应用越来越广泛，其电磁兼容性问题也日益突出。
瞬态电磁兼容性测试技术的发展，不仅可以提高电子设备的抗干扰能力，还能保障其在复杂电磁环境下的正常运行。
1.1 瞬态电磁兼容性测试的定义瞬态电磁兼容性测试是指通过模拟瞬态电磁干扰，对电子设备进行测试和评估的过程。
这种测试主要关注设备在瞬态电磁干扰下的性能表现，包括其抗干扰能力、信号传输质量、系统稳定性等。
1.2 瞬态电磁兼容性测试的重要性瞬态电磁兼容性测试对于保障电子设备的正常运行具有重要意义。
首先，它可以及时发现设备在瞬态电磁干扰下的潜在问题，从而提前采取措施进行改进。
其次，通过测试可以评估设备在实际应用中的电磁兼容性能，为设备的设计和优化提供参考。
最后，瞬态电磁兼容性测试还可以为相关标准的制定和修订提供依据。
二、瞬态电磁兼容性测试标准瞬态电磁兼容性测试标准的制定是确保测试科学性、合理性和可操作性的关键。
这些标准不仅为测试提供了规范和指导，还为设备的设计、生产和使用提供了重要的参考。
2.1 国际电磁兼容性测试标准国际电磁兼容性测试标准主要包括国际电信联盟(ITU)、国际电工会(IEC)、国际标准化组织(ISO)等制定的相关标准。
这些标准涵盖了电磁兼容性测试的各个方面，包括测试方法、测试设备、测试环境等。
2.2 瞬态电磁兼容性测试的关键技术瞬态电磁兼容性测试的关键技术主要包括以下几个方面：- 瞬态电磁干扰模拟技术：通过模拟各种瞬态电磁干扰，对设备进行测试。
这需要高精度的电磁干扰发生器和控制设备。
- 信号采集和分析技术：对设备在瞬态电磁干扰下的性能表现进行实时监测和分析，需要高精度的信号采集设备和分析软件。
- 电磁兼容性评估技术：对设备在瞬态电磁干扰下的电磁兼容性能进行综合评估，需要科学的评估方法和标准。
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三、常用测试仪器与设备
7、信号发生器 （1）连续波信号发生器
三、常用测试仪器与设备
7、信号发生器 （1）连续波信号发生器 （2）尖峰信号发生器
三、常用测试仪器与设备
7、信号发生器 （1）连续波信号发生器 （2）尖峰信号发生器 （3）静电放电信号发生器
三、常用测试仪器与设备
7、信号发生器 （1）连续波信号发生器 （2）尖峰信号发生器 （3）静电放电信号发生器 （4）电快速瞬变脉冲群信号发生器
备，对周围辐射严重。
d
同轴插座
二、电磁兼容测试场地
6、横电磁波传输室 将同轴线外导体渐变扩展为箱 体，内导体渐变为扁平芯板。
优点：宽带，屏蔽无泄漏，无 色散，不用频繁更换天线。
缺点：受试设备尺寸与工作 频率上限有矛盾。
二、电磁兼容测试场地
7、吉赫兹横电磁波传输室
克服了TEM传输室的缺点，工作 频率范围宽，工作空间大。
四、电磁兼容试验常用天线
2、EMC常用天线简介 （1）杆状天线；
14kHz~30MHz辐射发射测试
带耦合匹配器的1m无源杆状 天线
第8章 电磁兼容性测试技术
一、电磁兼容性测试项目
传导 CE
C CS
RE 辐射
RS R
发射测试 E
敏感度测试 S
一、电磁兼容性测试项目
GB4343-2009 《家用或类似用途电动、电热器具、电动工具及类 似电器无线电干扰特性测量方法和允许值 》
GJB152A-97 《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》
-40
均方根值
平均值
-50
-60
30
100 300
1K
3K 10K
脉冲重复频率（Hz）
30K 100K
三、常用测试仪器与设备
2、频谱分析仪 普通频谱分析仪采用峰值检波方式，满足国军标，不满足民标。
可变带宽 放大器
混频
混频
二中放
混频
混频 放大检波
一本振
射频 调谐单元
扫频 发生器
扫频 振荡器
水平 放大
一、电磁兼容性测试项目
CE102 10kHz~10MHz电源线传导发射测量 CS114 10kHz~400MHz电缆束注入传导敏感度测量 RE102 10kHz~18GHz壳体和所有电缆的辐射发射测量
二、电磁兼容测试场地
1、开阔测试场地
主要用于30~1000MHz 较大型的EUT测试
要求椭圆场地内无反射物
1、电磁干扰测量仪/电磁干扰接收机 （2）检波器
峰值检波 准峰值检波 均方根检波 平均值检波
相对于峰值的幅度响应（dB）
峰值 tc = 10 ms
0
td = 10 s
ANSI准峰值
-10
tc = 1 ms td = 600 ms
-20
-30
GB6113准峰值
tc = 1 ms td = 550 ms
三、常用测试仪器与设备
7、信号发生器 （1）连续波信号发生器 （2）尖峰信号发生器 （3）静电放电信号发生器 （4）电快速瞬变脉冲群信号发生器 （5）浪涌信号发生器
三、常用测试仪器与设备
8、功率放大器 电磁兼容中敏感度测量采用宽带大功率放大器
四、电磁兼容试验常用天线
1、EMC常用天线的特点 （1）广泛使用宽带天线； （2）天线的增益低，方向性弱； （3）天线常工作于近场区，距离敏感； （4）场强测量动态范围宽，根据测量对象选天线； （5）收发天线不一定互易。
射频 Pad 电压表
功率 Pad 放大器
信号 发生器
Pad——衰减器
二、电磁兼容测试场地
3、电波暗室 特定产品EMC测试，可以 把功能性测试和EMC测试结 合起来。
基站 模拟器
例：手机辐射敏感度测试
TX RX
音频 分析仪
音频盒
手机
二、电磁兼容测试场地
3、电波暗室
二、电磁兼容测试场地
4、混波室
接计算机
电动机
获得极化方向随机 变化，各向同性的场。
信号源
传输天线
模搅动棒
EUT
衰减器
参考天线
接计算机
xyz 位置控制
EUT 状态监测
接计算机
接计算机
二、电磁兼容测试场地
5、平行板线 具有宽带阻抗匹配特性的锥形平滑过渡结构，获得敏感 度试验要求的均匀横电磁波的测量环境。
优点：宽频带，电磁能量利用率高
缺点： 只适宜小型设
椭圆内无反射物
F
受试样机 X
X+Y=2F
测试设备 Y
短轴 = √ 3 F
反射物
长轴=2F
二、电磁兼容测试场地
1、开阔测试场地
地面铺金属板，大于1m 开阔场地的环境噪声，低于极限值至少6dB
D d W a
受试 设备
1m L
二、电磁兼容测试场地
2、屏蔽室 1m法辐射发射测试
接地平板 受试设备
1m
最大辐射部位
远端由吸波材料构成分 布式匹配负载。
三、常用测试仪器与设备
1、电磁干扰测量仪/电磁干扰接收机 （1）系统组成
按照专门要求设计的接收机
特点：有校准，无AGC，多种接收带宽，多种检波
测量 高频
衰减器 校准
高放
校准信号 发生器
混频
本机 振荡器
中频 放大器
中放
加权 检波器
缓冲 检波 低放 放大
三、常用测试仪器与设备
d
b b
O
I I
三、常用测试仪器与设备
5、电流探头
将流过导线的电流成比例 地转换为电压的耦合装置。
I
被测导线
U0
干扰 测量仪
锁舌 屏蔽外壳 磁环
耦合槽
同轴插座 铰链
三、常用测试仪器与设备
5、电流探头
也可制成表面电流 探头或钳形电流探头
三、常用测试仪器与设备
6、功率吸收钳 用来测量设备通过电源线或引线发射的干扰能量。
检波 视放
显示器
三、常用测试仪器与设备
3、线路阻抗稳定网络（LISN） 也称人工电源网络，为受试设备提供稳定的高频阻抗。
电源线
L2
L１
C１
C２ C3
受试设备
干
R１
扰
输
出
干扰测量仪
R5
R３
R４
Ｚ０＝Ｒ２
R２
三、常用测试仪器与设备
4、赫姆霍兹线圈
两线圈产生的轴向磁场同向叠加， 在中心点附近产生均匀的磁场。
≥1m
≥1m
测量天线
≥1m
屏蔽室
二、电磁兼容测试场地
2、屏蔽室
1m法辐射敏感度测试
屏蔽室有反射问题，谐振 问题，需避开谐振频率。
接地平板 受试设备
1m
最大敏感部位
≥1m
≥1m
场强激励天线
1m
屏蔽室
测量天线
≥1m
二、电磁兼容测试场地
3、电波暗室
屏蔽室内壁安装吸 波材料，消除反射。
EMI 测量仪
Pad 1m
三本振 四本振
视放
三、常用测试仪器与设备
2、频谱分析仪 普通频谱分析仪采用峰值检波方式，满足国军标，不满足民标。
加射频预选器，防强信号致混频器饱和
加准峰值检波器，适应民标。
（国际无线电干扰特别委员会
CISPR）射频 Fra bibliotek选器混频器
扫频 振荡器
CISPR 带宽
准峰值转换器
准峰值 检波器
中放
频谱仪
锯齿波 发生器