EMC 预测试技术是保证产品质量不可少的手段

4 实用新型的电磁兼容性(EMC)测试设备
4.1 EMSCAN电磁干扰扫描系统
采用阵列探头和电子扫描技术的近场测量系统，能获取被测物完整电磁场信息的测量系统，集EMC诊断和EMI测试为一体的电磁兼容综合测量系统。
⑴ 独特的EMC诊断系统
由1218个探头组成的阵列扫描器，实时看清电磁场，精确定位窄带和宽带电磁干扰源[见图2(a)所示]，解决各类EMI问题；能实时显示EMS测试对被测物内部电路的影响，快速解决EMS问题；快速准确评估机箱的屏蔽性能，能帮助工程师迅速积累正确的解决EMI/EMS问题的经验。

图2 (a) 独特的EMC诊断系统示意图

（b）为EMI预兼容测试系统示意图

⑵ 主要特征
最宽频率范围的近场测试工具：50kHz-4GHz，具有频谱扫描、空间扫描、频谱/空间扫描，天线扫描等功能；具有单次扫描、连续扫描、同步扫描等方式，具有峰值保持功能；
高速扫描，利用连续扫描和峰值保持功能，能捕捉到一般手段所无法测量到的瞬态电磁干扰；频谱/空间扫描能一次测量获取被测物完整电磁场信息，能迅速准确定位电磁干扰源；全方位测量任意体积和重量的被测物，包括PCB、电缆、机箱、机架等；呈人字形交叉排列的专利电磁场阵列扫描器，能测量各个方向的电磁场；功能强大的后台分析和处理能力，可以把测量结果和PCB的光绘文件叠加在一起显示。
⑶ EMI预兼容测试功能
图2（b）为EMI预兼容测试系统示意图。配套LISN(线路阻抗稳定网络)/电流探头/吸收钳/天线等附件后，EMSCAN能进行准确、高效的EMI预兼容测试，具有背景信号自动识别功能，特别适合企业在普通实验室进行精确的EMI预兼容测试。
EMSCAN控制软件的ASM(天线扫描模块)，用于电磁预兼容测试。能依据CISPR 11/14/15/22/25/GJB152A-CEl02进行传导发射测试。依据CISPR 11/14/22/25/GJB1 52A-REl02进行功率或者辐射发射测试。

4.2 Langer近场探头.
这是电磁兼容工程师必备的基本工具，多达19个各种形状的探头，可以完成几乎所有的电磁场测试任务：具有多种分辨率的探头，实现从粗略定位到精细定位；低成本高性能；频率范围覆盖100kHz-3GHz；适用于检查机箱泄漏、PCB内部电磁场分布、电缆上的电磁场分布等；使用简单，携带方便。
近场探头的用途：主要应用于查找干扰源，判定干扰产生的原因；可以检测器件或者是表面的磁场方向及强度；可以检测磁场耦合的通道，从而调整连接器或者元器件的位置；可以检测PCB附近的磁场环境。
为了降低干扰，寻找到真正的干扰源或者是其传播的途径是非常有必要的。通过近场测量可以很方便的实现定位的功能，甚至可以精确到IC引脚以及具体的走线。图3（a）所示为环形探头，分辨率从1mm到25mm，适合检测机箱泄漏、电流方向等，检测电缆及元器件连接处等产生的磁场。图3（b）所示为检测IC引脚的磁场分布，检测IC下面或宽导体的圆形磁场。

图3（a）环形探头 ； （b）为检测IC引脚的磁场分布示意

4.3 虚拟暗室EMC测量系统(无需暗室/屏蔽室)
如果想在普通环境下测量被测设备(EUT)的电磁辐射，就必须设法“消除”背景噪声的影响。当今己开发出多种虚拟暗室EMC测量系统，值此以CASSPER虚拟暗室系统为例作新概念说明。
当今的虚拟暗室系统，是最新的EMI测试系统。它具有独一无二的频率同步及相位锁定功能，是一个双通道、多端口EMI接收机，符合CISPR-16标准要求。
其虚拟暗室系统接收机使用两套时间与频率都同步的通道同时去接收一个复杂系统中的信号，用来进行电磁发射的测量和电磁干扰源的定位。虚拟暗室系统把先进的数字信号处理技术(DSP)引入到了EMI测量中，能通过算法准确滤除背景噪声，得到被测设备(EUT)实际的准确的电磁辐射情况。CASSPER不仅能滤除一般的背景噪声，还能精确提取与背景噪声相同频率的EUT信号。即使背景噪声的幅度或者频率被调制了，其背景噪声滤除性能也不会下降。虚拟暗室系统也能滤除来自多个地方的背景噪声。能在市内区域精确测量电子设备的电磁发射。
⑴ 系统组成
系统由双通道EMI接收机、高性能计算机、双通道高速DSP卡(内置于计算机)、天线、近场探头以及测量软件等组成，见图4(a)所示。
从图4(a)可见该系统的接收机有A/B两个通道，每个通道都在接收机的前面板上设有2至4个端口，不同频段的天线可以接到不同的端口上，系统可以对不同频段的天线进行自动切换。接收机把收到的信号经过中频处理后，由AD变换器转换为数字信号，再由计算机内部的高速双通道DSP卡对两个通道的数据按照有专利技术的算法进行数据处理，最终由计算机进行分析、存储、显示、打印等处理。

图4 (a) 虚拟暗室EMC测量系统；

(b) “时间/频率/相位”同步识别技术应用示意图

⑵ 普通环境下的电磁预兼容测试
在被测设备(EUT)的前方一定距离(d)处放置一天线并连接到通道A，负责接收来自EUT以及背景共同作用的信号。另外一个天线则放置在离EUT较远的地方，其距离至少是d的十倍，并连接到通道B，负责测量来自整个背景的噪声情况。
同步的双通道EMI接收机，可以保证背景信号能同时被接收机的两个通道分别收到。从而可以将收到的共同具有的背景噪声记录下来并滤除掉，这就创建了一个虚拟的第三个测量通道，这种测量方法可以很真实地反映被测设备的电磁辐射情况。
系统在“消除”背景噪声方面．采用了“时间/频率/相位”同步识别技术，通过相位识别，把背景噪声用傅立叶计算方法剔除掉，并能提取被调制的EUT的信号，也能提取与背景噪声频率一致的EUT信号，见图4(b)所示。
这种测试方法允许背景噪声是不稳定的，如果背景噪声在测试场地是“均匀”的，则测试结果能与标准EMC场地的测试结果保持基本一致。而在实际测试中，“背景噪声均匀”的环境是很容易找到的。
⑶ 定位辐射源的测试
相同频率的两个信号，未必来自同一信号源。在定位辐射源的测试中，通道A接到一个放在EUT附近的远场天线或者电流卡钳，探测EUT产生的电磁干扰，通道B连接一个近场探头。移动通道B的探头，通过两个信号的相关性来确定辐射源的位置。这就意味着即使不同的几个发射器发出同样频率和幅度的信号，系统也可以加以区分，从而准确定位干扰源。
该系统由于能通过“时间/频率/相位”来识别两个天线接收到信号的相关性，所以在EMI定位方面，它能找到真正使远场测试不合格的干扰源位置。找干扰源的时候，一个显示窗口上同时显示远场数据(天线收到的信号)和近场数据(探头收到的信号)，能在产生相同频率的多个位置中找出与远场信号相关联的位置，可以节约大量的时间，能应用于从板级设计一直到系统级设计。