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電磁兼容emc測試所需基本儀器之要求及其配備（在線交流:）

 

電磁兼容（emc）測試場地執行emi/ems測試時，所需基本儀器之要求及其配備，隨著不同頻率范圍中之測試項目而有所差異，圖劃出典型emi/ems測試組合示意架構，其中測試所需不同儀器之基本配備則如下列說明。

1. 隔離室屏蔽效益（shielding effectiveness，se）測試所需儀器之基本配備參考ieee-299-1997和mil-std-285等測試隔離室屏蔽效益之標準，在不同頻率范圍內將隔離室屏蔽效益分為磁場屏蔽（低阻抗場），電場屏蔽（高阻抗場）平面波電磁場屏蔽和微波屏蔽，其測試儀器之基本配備為︰頻譜分析儀或emi測試接收機、場強監視系統、各類訊號產生器、功率放大器、各類衰減器、定向耦合器及各類發射、接收天線（棒狀天線、環路天線、對數螺旋天線、喇叭天線等）及輸出變壓器。

2. 電磁干擾emi測試所需儀器之基本配備需求 

由于使用測試儀器時也會產生一定電磁干擾，為了保證測試之準確性，cispr16要求測試儀器之干擾量至少比待測裝置干擾電壓或電流小20db， 且比允許之干擾量小40db。測試儀器度要求為︰電壓測試時誤差不超過正負2db，場強測試時誤差不超過正負3db。測試儀器之屏蔽效益至少要有60db，測試儀器接入測試系統后，既不應改變被測電子電機設備之工作狀態，也不應對被測干援源有分壓分流效應，測試儀器本身之干擾耐受性應遠低于可能受到之干擾量。常用之電磁干擾emi（含re及ce）測試儀器配備有︰

· emi自動測試控制系統（計算機及其接口單元） ；

· emi測試接收機（或頻譜分析儀） ；

· 各式天線（主動、被動棒狀天線、大小形狀環路天線、功率雙錐天線、對數螺旋天線、喇叭天線）及天線控制單元等 ；

· 電流注入感應器（current probe）、電壓感應器、隔離變壓器 ；

· 電源阻抗仿真網絡（line impedance stabilization network，lisn）貫穿電容，儲存式示波器，各型濾波器、定向耦合器等 ；

3. 電磁耐受性（ems）測試儀器之基本配備需求常用之電磁耐受性ems（含rs及cs）測試儀器之基本配備需求有︰

· ems自動測試控制系統（計算機及其接口單元） ；

· emi測試接收機（或頻譜分析儀） ；

· 各式發射、接收天線 ；

· 訊號產生器2功率放大器、場強監視系統；

· 儲存式示波器，注入隔離變壓器，各型濾波器、定向耦合器；

·電源阻抗仿真網絡，射頻抑制濾波器，光纖數據傳輸系統；

4. 簡介常用的電磁兼容測試重點儀器和設備電磁兼容性測試除了通用測試儀器外，還需許多特殊儀器和設備，下面將簡介一些電流感應器、電源阻抗仿真網絡、emi測試接收機、頻譜分析儀、各式發射接收天線、平行板線、及tem/gtem cell等橫向電磁波測試室等主要儀器設備之工作原理和使用特點。

電流感應器

電流感應器是引?啥?в?hall effect），從流動導線之電流穿過電流感應器產生磁場，執行ce101/ce102等傳導干擾測試時，利用電流感應器來感應偵測導線所溢放射出之噪聲。

電源阻抗仿真網絡（lisn）

電源阻抗仿真網絡是一種耦合電路，主要用來提供干凈之dc/ac電源質量，阻擋待測件噪聲回饋至電源及rf耦合，內部電路架構與阻抗特性曲線詳如圖。早期軍規傳導干擾測試是以10厲貫穿電容為主，電源阻抗仿真網絡（lisn） 為輔，1993年以來，軍規mil-std-462d要求改以lisn為主，所用導電桌或木桌上接地平面（ground plane）皆配備lisn作測試，而cispr商規要求所用木桌上也配備lisn作測試。[pagebreak]

emi測試接收機

emi測試接收機是emc試驗中zui常用之基本測試儀器，emi測試接收機實際上是含高頻選頻放大之超外差接收機，其靈敏度可通過輸入回路之可調衰減器來調變，由于測試訊號輸入常常是極寬之頻譜訊號，運用可調諧高頻選擇器對輸入訊號進行預選，可以改善混頻器之工作狀況，中頻放大器和中頻選擇器用來確定儀器之通行頻帶，并對訊號進行功率放大。基于測試接收機之頻率響應特性要求，按cispr16規定，測試接收機應有四種基本檢波方式︰準峰值檢波、均方根值檢波、峰值檢波及平均值檢波。然而，大多數電磁干擾都是脈沖干擾，它們對音頻影響之客觀效果是隨著重復頻率之增高而增大，具有特定時間常數之準峰值檢波器之輸出特性，可以近似反應這種影響。因此在無線廣播頻率領域，cispr所推薦之電磁兼容性規范采用準峰值檢波。由于準峰值檢波既要利用干擾訊號之幅度，又要反映它之時間分布，因此其充電時間常數比峰值檢波器大，而放電時間常數比峰值檢波器小，對不同頻譜段應有不同之充放電時間常數，這兩種檢波方式主要用于脈沖干擾測試。瞬間變化及重復頻率很低之脈沖干擾源已成為主流，使用準峰值檢波器已不能客觀評估此類干擾之特性，軍規測試emc對于單一脈沖或重復頻率很低之脈沖進行檢測，常用峰值檢波，由于峰值檢波是要測試出干擾訊號振幅之zui大值，故它只取決于訊號之幅度而與時間無關，其充電放電時間常數比值 tc/td 要足夠小，通常tc/td為幾百分之一。平均值檢波主要用來測試窄頻之連續波、調諧波干擾，其充放電時間常數比值tc/td為1。

若是干擾經常由許多獨立之脈沖源產生，而往往是隨機的，則使用均方根檢波器。選用檢波器取決于被測受干擾源之性質以及所受保護之對象，對于同一干擾噪聲用不同檢波器測得之值是不同，而各種檢波器對脈沖干擾之相對響應也是不同。但將測試數據通過轉換后，仍可得出一致之結果，有些接收機只有峰值或準峰值檢波器，此時只需通過準峰值或峰值轉換器轉換，就能滿足不同之測試要求。

頻譜分析儀

頻譜分析儀之檢波器為峰值檢波，因而滿足軍規emc測試要求，但不符合歐美emc商規及我國電磁兼容性國家標準（cns13430系列）規定之極限值測試。為此必須在輸入端配備預選器（preselector）以防止混頻器飽和，改善頻譜分析儀之s/n比，提高靈敏度，并且在中頻輸出端配備準峰值轉換器或檢波器。則系統靈敏度、動態范圍也提高，就可以滿足軍規emc測試及cispr標準測試。

emi測試接收機與頻譜分析儀兩類設備各有優缺點︰測試接收機之優點有測試準確度高、動態范圍大、頻率分辨率高、靈敏度高、互調干擾小及有四種基本檢波方式；缺點就是不能像頻譜儀分析儀在很寬之頻率范圍內展開觀察，而對被測訊號無法快速進行頻譜分析和振幅測試。頻譜分析儀之優點是能在很寬廣之頻率范圍內觀察而迅速地對被測訊號進行頻譜分析和振幅測試、測試設備相對簡單及測試比較方便；缺點就是測試準確度相對差一些、頻率分辨率較低、互調干擾大、選擇性較差及祇有單一峰值檢波方式。