电磁兼容性的检测技术与方法

电磁兼容(EMC)技术是以电磁场理论为依据，以近代统计学和计算机为手段，以试验为基础，涉及到众多技术领域的一门综合性系统工程。面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，EMC技术已形成一种产业。

　　EMC技术是在认识电磁干扰、研究电磁干扰和控制电磁干扰的过程中发展起来的。第一篇题为“论无线电干扰”的文章发表于1881年，距今已有100多年。1887年德国的电气工程师协会成立了干扰问题研究委员会。1904年国际电工委员会(1EC)成立。1934年国际无线电干扰特别委员会(CISPR)成立。IEC和CISPRl934年是典型的有代表性的国际组织，其目的是促进电气、电子及有关技术领域的所有标准化问题及其它有关问题上的技术合作。从那时起，就开始了对电磁干扰问题进行世界性有组织的研究。但是，EMC作为电子学中独立的一个分支，还是第二次世界大战以后的事情。

　　BMC试验技术是EMC技术领域研究的重点课题。早期的EMC测试处于电磁干扰诊断阶段。当时的电子系统工程，一般是先进行设计、加工、总装调试，有些问题往往在系统联试中才能发现。检测手段通常使用通用电子仪器设备，如早期生产的示波器和频谱分析仪等。称这个阶段的EMC技术处在发现问题、解决问题的初级阶段。

　　科学实践使人们认识到：要使一些电子、电气设备共存于一个有限空间，并能正常运行，实现各自的功能，必须事先对这些设备进行某种约定，即确定EMC指标和相应的检测办法。于是，人们在实践中花费大量精力研究、制定了各种EMC标准。这些标准规定了电磁于扰的极限值，也规定了测量方法。这时辽MC技术已进入标难规范法阶段。此阶段配套的电子设备得到了进一步发展。下面通过一些事例来说明。

　　第二次世界大战后，美国各军、兵种为各自的需要，对属于该领域的设备制定各自的EMC要求。需要研制的设备是多种多样的，与之相关的EMC标准规定的极限值判别比较大，要求的测试方法不尽相同，配备的测试设备也不一样。有时发现按某一EMC标准要求设计的设备，不一定能满足另一标准的要求。因此，常常出现欠设计或过设计。这就给制定标准的人提出了一个非常现实的问题，即制定一些新标淮来统一名目繁多的标准，供三军使用。

　　1965年，美国国防部组织三军的工程技术人员和标准化研究人员制定了一个研究电磁干扰专用术语、测试范围、测试方法及设备要求的计划。这就是美国军标MII‘一S川卜460系列产生的时代背景。美国军标从第一次发布至今已经历了30多年的历程，先后公布了五个版本。每个版本对测试方法和测试设备的要求都有一定的改进。与此同时，测试仪器设备的研制也取得了重大突破，测试软件也随计算机操作系统的发展逐步升级。目前军品EMC测试已成为非常规范化的标准测试。

　　同一时期，CISPR和IEC等组织也先后制定了一系列KMC标准，对试验场地、测试设备、测试方法等作了具体规定，并针对各种电子、电气产品制定了相应比较详细的标准要求。这些要求既是产品设计师进行设计的指南，也是EMC测试人员进行EMC测试，并用来判断产品是否合格的依据，有些标难直接用于指导测量。例如CISPRU关于“工业、科学、医疗射频设备的无线电干扰极限值和干扰特性测试方法”，CISPR22关于“信息技术设备的无线电骚扰的测量方法和极限值”等。又如IEC61000一4系列关于测试与测量技术等，也有对应的国家标准。在多年试验经验的基础上，这些标准经多次修订已经比较成熟。为了使各个国家、各个实验室的测试结果有可比性，还专门制定了关于EMC测试仪器设备的标准，对测试仪器设备的技术指标作了较为详细的统一定义和规定。

　　近些年来，一些技术发达国家已逐步向EMC技术发展的新阶段——系统设计法阶段——发展。系统设计法是指电子设备或系统在进行电设计以前，运用电磁场理论分析和计算方法以及相关数据来预测系统内的电磁环境，在电性能和EMC同步设计中对辽MC标准进行剪裁，根据预估的电磁环境下达设备、分系统EMC设计指标，使设备或系统实现最佳设计。美国波音飞机公司声称按EMC预测结果设计的系统有90％以上可以直接达到电磁兼容。美国国家标准局(NBS)承担zMC测试设备的计量及场强量值校准，对测试设备进行认证，并开展对噪声射频干扰的仲裁工作。美国国防部马里兰州的“EMC分析中心”负责向各军种提供所需的电磁环境数据和快速分析。应该说EMC试验技术已实现了将测试数据用于指导新的设计的飞跃。

　　国际上具有权威的世界贸易组织wTO在WTO／TBT协议中规定了签字国必须依照国际标准或其中有关部分制定自己的技术法规和标P6，但涉及国家安全需要，对欺骗性作法的防范，对人类健康、安全和动植物生命、健康以及环境保护除外。各国可以规定这五个方面的技术法规。

　　欧洲已经采用CE标记，CE标记是指欧共体对于符合它在官方公报上颁布的一项有关EMC指令要求的标记。从1996‘年1月1日起，所有投放到欧共体市场的电子、电气产品，必须具有CE标记，否则不准进人欧共体市场流通。美国联邦通信委员会(PCC)颁布了一些有关部门的EMC法规。对通信发射机、接收机、电视机、计算机及各种医疗设备等的电磁兼容性均有相应法律要求。日本认定的EMC有关技术法规基本上参考CISPR标准。

　　我国电子产品的研制生产是受《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国质量法》、《中华人民共和国进出口商品检验法》、《中华人民共和国无线电管理法规》等法规严格制约的。·

　　WTO／TBT协议还规定了“认证规定”，即所有贸易产品均应经过获得认证资格的规范实验室测试。我国的EMC实验室认定工作正在开展，CNACL4(实验室认可族则》关于EMC检测领域认可的补充规定，对EMC实验室设备、试验设备、测试人员技术水平等作出具体规定，并进行了详细说明。我国的EMC测试技术队伍在不断成长壮大。在EMC测试领域与国际接轨的可能性正在并即将变成现实。

　　随着测试技术的发展以及测试对象的细分，夏MC测试也越来越有与产品功能测试融为一体的趋势。在产品的EMC测试过程中必须随时监测被测设备的工作情况。作为未来发展中逐步完善的EMC测试系统应该包括EUT监督设备和具备对EUT进行功能性测试的设备。以移动电话的辐射敏感度测试为例，为确定EUT对施加电磁骚扰的抗扰度，必须同时监测EUT的工作情况。E了S300—342—1(GSM系统)和ETS300—329(圆旺T系统)标准规定在电磁敏感度测试中必须为EUT建立呼叫，这个呼叫可以通过有线或者无线方式与基站模拟器建立。利用相应的测试软件，可以在电磁敏感度测试中随时监测移动电话和基站的链路参数(如RxQUAL，取R等)。为了监测射频特性，要能够建立上行和下行链路。这样，测试人员可以通过基站模拟器随时通过信号参数监2ll手机的工作情况。基站模拟器和手机建立一个呼叫，移动电话接收到基站模拟器通过发射天线发出的呼叫信号，并把它转换为话音信号，通过特定的检测设备监测话音质量。

　　实际上，在移动电话这种特定的产品EMC测试中，由于产品较为相似，功能相对固定，完整的监测系统完全可以满足EUT自身的功能性测试的要求，也就是说，完全可以把功能性测试和EMC测试结合起来进行。

　　总之，EMC试验技术在不断发展。虚伪仪器技术使得测试系统引人人工智能。内装自检技术的应用实现了被测系统的自动检测和邦联诊断。展望未来，随着测试技术向多媒体化、网络化的迈进，一种新的测试体系逐步建立起来，到那时对电子产品的检验，将是全方位、完全自动化的。