各类电子设备带给人类生活无限方便， 却也造成复杂电磁噪声环境。国际及各国陆续制订相关的电磁兼容标准，要求电子电机设备相关产品必须符合辐射干扰与传导干扰发射规格，以及辐射耐受性与传导耐受性规格。国内各类电子企业为使产品达到国际ＥＭＣ要求，促使ＥＭＣ测试场地快速成长，大型企业都趋向自行筹建ＥＭＣ实验室。为了验证电子电机设备ＥＭＣ设计是否良好，必须在研发之整个过程中，对各种电磁干扰源之发射干扰、传输特性及受干扰设备能否负荷耐受性测试，验证设备是否符合相关电磁兼容性标准和规范；出设备设计及生产过程中，在ＥＭＣ方面之盲点。在客户安装和使用设备时，提供了既真实又有效之数据，因此，ＥＭＣ测试是ＥＭＣ设计所不可或缺之重要环节。本文将针对ＥＭＣ测试最新之军规、商规、车辆规范等作一比较分析测试方法差异及相关经验。 表一 ． 常见美军军规， 欧美商规及车辆用电磁干扰（ＥＭＩ）测试项目摘要比较 MIL-STD-461D ＥＮ／ＩＥＣ－欧联 FCC-美国 车辆-全车或零组件 CE-101, 30Hz~10KHz 电源线 CE-103, 10kHz~10MHz 电源线, 电压量测 传
导 放 射 ＣＥ CE-06(VBW)天线端10kHz~40GHz RE-101, 30Hz~100KHz 磁场量测 RE-102, 10KHz~18GHz 电场量测 电
沙发工艺磁
干
扰
测
试
Ｅ
Ｍ
Ｉ 辐射 放射 ＲＥ RE-103, 10KHz~40GHz 假波与谐波 传导干扰与辐射干扰ＥＮ５５０－１１工业， 科学与医疗仪器ＥＮ５５０－１３ 广播接收机ＥＮ５５０－１４家电及手工具产品ＥＮ５５０－１５灯具类产品ＥＮ ５５０－２２资讯类产品ＥＮ６１０００－３－２电流 谐波ＥＮ６１０００－３－３
电压变动与闪烁 传导干扰与辐射干扰 ＰＡＲＴ １５Ｊ ＰＡＲＴ １８ 传导干扰与辐射干扰
ＣＩＳＰＲ １２ ＳＡＥ Ｊ５５１Ｃ ７２／２４５／ＥＥＣ ９５／５４／ＥＣ ＳＡＥ Ｊ１１１３－２３（扁条式天线） ＳＡＥ Ｊ１１１３－２５（平行板天线）
表二．常见美军军规， 欧美商规及车辆用磁用耐受性（ＥＭＳ）测试项目摘要比较 MIL-STD-461D EN/IEC-欧联 FCC-美国 车辆(全车或零组件 CS-101,30Hz~10KHz, 电源线, Pmax=80W ＣＳ－１０３，１５ＫＨｚ￣１０ＧＨｚ交互调变 CS-104,30Hz~20GHz 消除不要讯号 CS-105,30Hz~20GHz 交叉调变 CS-109,60Hz~100KHz 结构电流 CS-114, BCI, 10KHz~400MHz CS-115, BCI, 10KHz 脉冲激发 电
自动杀菌净手器
磁
耐
受 性 测 试 Ｅ Ｍ Ｓ 传
导
耐
受
性 飞羽辅助
Ｃ
Ｓ CS-116, 阻尼式弦状波暂态
ＩＥＣ １０００－４－２ ＥＳＤ静电放电 ＩＥＣ １０００－４－３辐射耐受性 ＩＥＣ１０００－４－４快速暂态与丛讯 ＩＥＣ１０００－４－５雷击突波耐受性 ＩＥＣ １０００－４－６传导耐受性 ＩＥＣ １０００－４－８不适用 ＩＳＯ １１４５１－２（全车辐射） ＩＳＯ １１４５１－３（全车） ＩＳＯ １１４５１－４（全车ＢＣＩ） ＩＳＯ １１４５２－２（０．２－１８ＧＨｚ） ＩＳＯ １１４５２－３（ＴＥＭ ＣＥＬＬ） ＩＳＯ １１４５２－４（零件ＢＣＩ） ＩＳＯ １１４５２－５（扁条式天线） ＩＳＯ １１４５２－６（平行板天线） ＩＳＯ １１４５２－７（射频电源注入）
ＪＡＳＯ ７６３７－１（１２Ｖ电源）
ＪＡＳＯ ７６３７－２（２４Ｖ电源）
ＪＡＳＯ ７６３７－３（１２Ｖ－２４Ｖ）
RS-101,30kHz~100kHz 磁场量测
RS-103,10kHz~40GHz 电场量测
辐射 耐受 性ＲＳ RS-105暂态电磁场 电源频率磁场 ＩＥＣ １０００－４－１１瞬降瞬断电压 ９５／５４／ＥＣ ＩＳＯ １０６０５（静电放电）
电磁兼容性测试范围与所采用之标准和规范
依据相应之电磁兼容性标准和规范，电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁耐受性测试（ＥＭＳ）在不同频率范围内，采用不同之方式进行。基于任意电子电机设备既可能是一个干扰源，也可能是被干扰者。因而，电磁兼容性测试包含电磁干扰测试（ＥＭＩ）及电磁耐受性测试（ＥＭＳ）。由于电磁兼容性测试种类太多，实在无法逐一详细说明，本文就表１及表２摘要列举了几个典型ＥＭＣ测试标准和规范（含常见美军军规、欧美商规及车辆用ＥＭＣ标准），在不同频率范围中之测试项目，从军规ＥＭＣ标准之演变，就可观察到欧美商规ＥＭＣ标准之趋势。近年来，车辆工业界面对二十一世纪车辆设计新颖要求，纷纷成立车辆研发中心，由于国内主要汽车制造厂均需符合相关车辆用ＥＭＣ标准和规范，因此更需了解比较车辆ＥＭＣ设计与测试验证之方法。 此二表中ＣＥ表示可以传导发射（Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ），ＣＳ表示传导耐受性（Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ），ＲＥ表示辐射发射（Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ），ＲＳ表示辐射耐受性（Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）。一般电磁干扰（ＥＭＩ，包括ＣＥ及
ＲＥ）测试主要内容有：电子电机产品和设备在各种电磁杂讯环境中之传导干扰和辐射干扰发射量之测试（例如电子电机设备之交换式电源之脉冲干扰和连续干扰）及各种讯号传输时，干扰传递特性之测试（例如如各种传输线之传输特性和屏蔽效果）。
而电磁耐受性（ＥＭＳ，包括ＣＳ及ＲＳ）测试主要内容则有：
１．对电场、磁场之辐射耐受性测试
２．对电源线、控制线、讯号线、地线等注入干扰之传导耐受性测试
３．对静电放电和各种暂态电磁波（突波或电性快速暂态）之耐受性测试
ＥＭＣ测试场地之一般要求：
如何有效地量测出实际待测产品设备溢出之杂讯，与产生类似ＥＭＩ之干扰源，用来验证待测产品设备之电磁耐受性，都是ＥＭＣ工程人员所必须掌握。因此，为了模拟复杂电磁杂讯环境及保证ＥＭＣ测试结果之重复性、准确性和可靠性，ＥＭＣ测试对环境有较高之需求，测试场地可分为隔离室（包含 ＴＥＭ／ＧＴＥＭ Ｃｅｌｌ等积向电磁波ＥＭＣ测试室）、电波暗室和室外开放测试区之场地（ｏｐｅｎ Ａｒｅａ Ｔｅｓｔ Ｓｉｔｅ，ＯＡＴＳ）等。这些ＥＭＣ测试场地之功能、建材和限制条件简述如下 ：就隔离室而言，隔离室之作法一方面是对外来电子电机干扰加以屏蔽，从而保证室内电磁杂讯环境满足要求，另一方面是对内部如天线等发射源进行屏蔽而不对外界造成干扰。
ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６１及其它相关电磁兼容性标准规定，许多测试项目必须在隔离室内进行，隔离室为一个由金属材料做成之六面体，其建材形式为镀锌钢板式、铜网式、多层复合金板式等等不胜枚举。影响隔离室性能之主要原因有：屏蔽门、屏蔽材料、电源滤波器、通风波导、安装及焊接接缝、接地等。从屏蔽效益来看，钢板式最好，在１０ｋＨｚ至１８ＧＨｚ频率范围，可满足屏蔽效益８０￣１２０ｄＢ之要求。在使用隔离室进行电磁兼容性测试时，要注意隔离室之共振及反射。根据电磁理论，隔离室是一个很大之方形波导共振腔，具有一系列之电磁共振频率，当隔离室发生共振时，将会影响屏蔽效益及测试结果，隔离室基本共振频率公式为：
式中ｆ为共振频率（ＭＨｚ），ａ，ｂ，ｃ为隔离室之长、宽、高度（公尺）；ｍ，ｎ，ｐ为０及正整数，三者中最多只能一个为零，对于ＴＥ波ｍ不能为零，举例来说，商规长、宽、高９＊６＊６立方公尺之隔离室基本ＴＥ１０１
波之共振频率约为３０ＭＨｚ。由式（１）可见，隔离室有许多个共振频率，当隔离室共振时，其屏蔽效益大幅
下降，并且会造成很大之测试误差，因此在进行ＥＭＣ测试时应避免这些共振频率。天线等发射源将
会在
隔离室壁面上产生多重反射，从而影响测试结果，往往误差大到３０～４０ｄＢ，为此在条件许可之各种状况下，在体积较大之隔离室内进行测试，同时使待测件在保证入射为平面波之前提下，缩短待测件与接收
天线之距离，对于最近之反射路径，针对反射点局部加贴吸波材料，可以减少反射波。
就电波暗室（全电波暗室或半电波暗室）而言，全电波暗室是针对一般隔离室各内壁面反射，将会影响测
试结果，因而在六个壁面上，加装吸波材料而形成之隔离室（为了模拟室外开放测试区之场地测试，接地
地板上不贴吸波材料之电波暗室称为半电波暗室）。吸波材料一般采用介质损耗型（如聚氨脂类之泡沫塑料，亚铁磁砖等），为了确保其耐燃烧特性需在碳酸溶液中渗透，吸波材料通常作成圆锥状、棱角锥状及
方楔形状，以保持连续渐变之焦耳阻抗。军规ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６２Ｄ对吸波材料之最小吸收量有所规定，即频率
８０ＭＨｚ～２５０ＭＨｚ至少６ｄＢ，频率大于２５０ＭＨｚ则至少１０ｄＢ以上。而为了保证内部测试场之均匀，吸波体之
长度相对于隔离室工作频率下限，所对应之波长要足够长（１／４波长效果较好），吸波体之体积也会限制
吸波材料之有效工作频率（一般在３０ＭＨｚ以上）减小了隔离室之有效空间，电波暗室之屏蔽效益要求与隔
离室相同。此外，商规ＥＭＣ测试对电波暗室之场地衰减 （Ｓｉｔｅ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ，ＳＡ） 规定ＮＳＡ （Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ
ＳＡ）要在理论值±４ｄＢ之范围；对电波暗室内部测试场强之均匀度，则要求执行１６点场强之均匀度校正
试验，此试验之测试方法详加说明如图，发射天线与待测场强之均匀面（１．５ｍ×１．５ｍ）相距３公尺，１６点
均匀面正方形（４点×４点，点距０．５ｍ）场强之均匀度，至少要求其中１２点 （７５％） 要符合规格需求，这
种测试方法与１９９３年版之军规ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６２Ｄ要求相当就室外开放测试区之场地（ＯＡＴＳ）而言，开放测试
区之场地通常用于精确测量待测件之发射极限值，ＯＡＴＳ要求平坦开阔，远离建筑标地、塔台、电线、树林、地下电缆和金属管道，环境电磁干扰背景要很小（如一般电磁兼容性标准和规范要求至少低于允许之
极限值６ｄＢ），接地地板可为钢板或其他低阻金属结构，场地尺寸在不同之ＥＭＣ标准和规范要求不尽相同。 ＥＭＣ测试所需基本仪器之要求及其配备
在前节所述ＥＭＣ测试场地执行ＥＭＩ／ＥＭＳ测试时，所需基本仪器之要求及其配备，随着不同频率范围中之
凝胶珠测试项目而有所差异，图划出典型ＥＭＩ／ＥＭＳ测试组合示意架构，其中测试所需不同仪器之基本配备则如
自动牙刷下列说明。
1.隔离室屏蔽效益(Shielding Effectiveness，SE)测试所需仪器之基本配备参考IEEE-299-1997和
MIL-STD-285等测试隔离室屏蔽效益之标准，在不同频率范围内将隔离室屏蔽效益分为磁场屏
蔽(低阻抗场)，电场屏蔽(高阻抗场)平面波电磁场屏蔽和微波屏蔽，其测试仪器之基本配备为：
频谱分析仪或EMI测试接收机、场强监视系统、各类讯号产生器、功率放大器、各类衰减器、
定向耦合器及各类发射、接收天线(棒状天线、环路天线、对数螺旋天线、喇叭天线等)及输出变
压器。
2.电磁干扰EMI测试所需仪器之基本配备需求
由于使用测试仪器时也会产生一定电磁干扰，为了保证测试之准确性，ＣＩＳＰＲ１６要求测试仪器之干扰量至少比待测装置干扰电压或电流小２０ｄＢ，且比允许之干扰量小４０ｄＢ。测试仪器精确度要求为：电压测试时误差不超过正负２ｄＢ，场强测试时误差不超过正负３ｄＢ。测试仪器之屏蔽效益至少要有６０ｄＢ，测试仪器接入测试系统后，既不应改变被测电子电机设备之工作状态，也不应对被测干援源有分压分流效应，测试仪器本身之干扰耐受性应远低于可能受到之干扰量。常用之电磁干扰ＥＭＩ（含ＲＥ及ＣＥ）测试仪器配备有：
•EMI自动测试控制系统(电脑及其介面单元)
•EMI测试接收机(或频谱分析仪)
•各式天线(主动、被动棒状天线、大小形状环路天线、功率双锥天线、对数螺旋天线、喇叭天线)及天线控制单元等
•电流注入感应器(Current Probe)、电压感应器、隔离变压器
•电源阻抗模拟网路(Line Impedance Stabilization Network，LISN)贯穿电容，储存式示波器，各型滤波器、定向耦合器等
３．电磁耐受性（ＥＭＳ）测试仪器之基本配备需求常用之电磁耐受性ＥＭＳ（含ＲＳ及ＣＳ）测试仪器之基本配备需求有：
•EMS自动测试控制系统(电脑及其介面单元)
•EMI测试接收机(或频谱分析仪)
•各式发射、接收天线
•讯号产生器2功率放大器、场强监视系统
•储存式示波器，注入隔离变压器，各型滤波器、定向耦合器
•电源阻抗模拟网路，射频抑制滤波器，光纤数据传输系统
４．简介常用之ＥＭＣ测试重点仪器和设备电磁兼容性测试除了通用测试仪器外，还需许多特殊仪器和设备，下面将简介一些电流感应器、电源阻抗模拟网路、ＥＭＩ测试接收机、频谱分析仪、各式发射接收天线、平行板线、及ＴＥＭ／ＧＴＥＭ Ｃｅｌｌ等横向电磁波测试室等主要仪器设备之工作原理和使用特点。
电流感应器
电流感应器是引用荷尔效应（Ｈａｌｌ ｅｆｆｅｃｔ），从流动导线之电流穿过电流感应器产生磁场，执行
ＣＥ１０１／ＣＥ１０２等传导干扰测试时，利用电流感应器来感应侦测导线所溢放射出之杂讯。
电源阻抗模拟网路（ＬＩＳＮ）
电源阻抗模拟网路是一种耦合电路，主要用来提供乾净
溶角蛋白酶之ＤＣ／ＡＣ电源品质，阻挡待测件杂讯回馈至电源及ＲＦ耦
合，内部电路架构与阻抗特性曲线详如图。早期军规传
导干扰测试是以１０厉贯穿电容为主，电源阻抗模拟网路
（ＬＩＳＮ） 为辅，１９９３年以来，军规ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６２Ｄ要求改
以ＬＩＳＮ为主，所用导电桌或木桌上接地平面（Ｇｒｏｕｎｄ
Ｐｌａｎｅ）皆配备ＬＩＳＮ作测试，而ＣＩＳＰＲ商规要求所用木桌
上也配备ＬＩＳＮ作测试。
ＥＭＩ测试接收机
ＥＭＩ测试接收机是ＥＭＣ试验中最常用之基本测试仪器，
ＥＭＩ测试接收机实际上是含高频选频放大之超外差接收
机，其灵敏度可通过输入回路之可调衰减器来调变，由于测试讯号输入常常是极宽之频谱讯号，运用可调谐高频选择器对输入讯号进行预选，可以改善混频器之工作状况，中频放大器和中频选择器用来确定仪器之通行频带，并对讯号进行功率放大。基于测试接收机之频率响应特性要求，按ＣＩＳＰＲ１６规定，测试接收机应有四种基本检波方式：准峰值检波、均方根值检波、峰值检波及平均值检波。然而，大多数电磁干扰都是脉冲干扰，它们对音频影响之客观效果是随着重复频率之增高而增大，具有特定时间常数之准峰值检波器之输出特性，可以近似反应这种影响。因此在无线广播频率领域，ＣＩＳＰＲ所推荐之电磁兼容性规范采用准峰值检波。由于准峰值检波既要利用干扰讯号之幅度，又要反映它之时间分布，因此其充电时间常数比峰值检波器大，而放电时间常数比峰值检波器小，对不同频谱段应有不同之充放电时间常数，这两种检波方式主要用于脉冲干扰测试。瞬间变化及重复频率很低之脉冲干扰源已成为主流，使用准峰值检波器已不能客观评估此类干扰之特性，军规测试ＥＭＣ对于单一脉冲或重复频率很低之脉冲进行检测，常用峰值检波，由于峰值检波是要测试出干扰讯号振幅之最大值，故它只取决于讯号之幅度
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