無線射頻設備（EMC）檢測：核心檢測項目詳解

一、EMC檢測概述

1. 電磁干擾（EMI）：設備自身產生的電磁噪聲需低于限值，避免干擾其他設備。
2. 電磁抗擾度（EMS）：設備在外部干擾下需保持正常功能，不出現性能降級。

二、核心檢測項目詳解

1. 傳導發射（Conducted Emission）

• 目的：測量設備通過電源線、信號線傳導的干擾信號。
• 測試頻率：150kHz~30MHz。
• 方法：
  • 使用頻譜分析儀和線路阻抗穩定網絡（LISN）捕獲干擾信號。
  • 對比CISPR 32、FCC Part 15等標準限值。
• 常見問題：電源濾波不足或接地設計缺陷導致超標，需優化濾波電路。

2. 輻射發射（Radiated Emission）

• 目的：檢測設備通過空間輻射的電磁噪聲。
• 測試頻率：30MHz~6GHz（根據設備最高工作頻率調整）。
• 方法：
  • 在電波暗室中使用接收天線和場強探頭掃描全方向輻射值。
  • 依據CISPR 16、EN 55032等標準判定。
• 對策：屏蔽殼體設計、高頻器件布局優化、縮短關鍵走線長度。

3. 傳導抗擾度（CS, Conducted Susceptibility）

• 目的：驗證設備在電源線/信號線受干擾時的穩定性。
• 測試方法：
  • 向線纜注入連續波（CW）或調制干擾信號（如1kHz正弦波）。
  • 參考標準IEC 61000-4-6，測試電平通常為1~10V。
• 判定標準：設備功能不中斷，性能參數不超標。

4. 輻射抗擾度（RS, Radiated Susceptibility）

• 目的：評估設備在空間電磁場中的抗干擾能力。
• 測試條件：
  • 在電波暗室中用天線發射80MHz~6GHz的干擾場強（如3V/m或10V/m）。
  • 依據IEC 61000-4-3，設備需在干擾下持續運行。
• 改進措施：增強屏蔽、采用抗干擾算法、敏感電路局部屏蔽。

5. 靜電放電抗擾度（ESD）

• 目的：模擬人體或物體接觸設備時的靜電放電影響。
• 測試等級：
  • 接觸放電：±4kV（工業設備±8kV）。
  • 空氣放電：±8kV（依據IEC 61000-4-2）。
• 整改要點：增加ESD保護器件（TVS管）、絕緣設計、接地路徑優化。

6. 電快速瞬變脈沖群（EFT/Burst）

• 目的：模擬開關動作引起的瞬態干擾（如繼電器閉合）。
• 測試參數：
  • 脈沖幅值：±0.5kV~±4kV。
  • 重復頻率：5kHz（依據IEC 61000-4-4）。
• 設計建議：電源線加磁環、信號線使用共模濾波器。

7. 浪涌抗擾度（Surge）

• 目的：測試設備對雷擊或電源切換導致的高能脈沖的耐受能力。
• 波形：1.2/50μs（電壓波）、8/20μs（電流波）。
• 等級：±0.5kV~±4kV（IEC 61000-4-5）。
• 防護方案：壓敏電阻（MOV）、氣體放電管（GDT）、隔離變壓器。

8. 電壓暫降與中斷（Dips and Interruptions）

• 目的：模擬電網波動或負載突變導致的供電異常。
• 測試要求：
  • 電壓暫降至40%額定值，持續10ms~1min。
  • 依據IEC 61000-4-11/34，設備應自動恢復或保持關鍵功能。

三、測試流程與認證要點

1. 預測試：在研發階段使用近場探頭定位干擾源，降低成本。
2. 正式測試：
   • 選擇符合ISO 17025資質的實驗室。
   • 提供設備工作模式清單（如最大功率、不同調制方式）。
3. 認證標志：
   • CE（歐盟）：涵蓋EMC指令（2014/30/EU）。
   • FCC（美國）：針對無線設備的Part 15和Part 24。
   • SRRC（中國）：強制認證，需在指定實驗室測試。

四、常見故障與整改策略

• 輻射發射超標：
  • 原因：高頻電路布局不當、屏蔽不足。
  • 對策：增加磁珠、調整天線位置、金屬化外殼。
• ESD測試失敗：
  • 原因：PCB接地不良、接口無保護。
  • 整改：添加ESD防護器件，優化接地平面。

五、結語