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电磁兼容性测试项目详解
在电磁兼容设计中,电磁兼容性(EMC)测试是验证产品是否符合相关标准和
法规的重要步骤。电磁兼容性测试项目包括辐射发射测试、传导发射测试、辐
射抗扰度测试、传导抗扰度测试、静电放电(ESD)测试、电快速瞬变脉冲群
(EFT/B)测试、浪涌测试、电压暂降和短时中断测试等。本节将详细讲解这些
测试项目的内容、原理和具体操作步骤。
1. 辐射发射测试
1.1 测试原理
辐射发射测试的主要目的是测量设备在工作时产生的电磁辐射是否超过规定的
限值。这些辐射通常通过天线传播,可能干扰其他电子设备的正常工作。测试
设备通常包括一个暗室、一个天线、一个频谱分析仪和一个功率放大器。通过
这些设备,可以模拟实际使用环境中的电磁环境,准确测量设备的辐射发射水
平。
1.2 测试步骤
1. 准备测试环境:
o 将被测设备(EUT)放置在标准暗室内。
o 连接 EUT 的电源和信号线,确保所有连接符合测试要求。
o 在暗室内安装适当的天线,确保天线的高度和位置符合测试标准。
2. 设置测试仪器:
o 打开频谱分析仪,设置合适的频率范围和分辨率带宽。
o 连接天线和频谱分析仪,确保信号传输路径无干扰。
3. 进行测试:
o 开启 EUT,使其进入正常工作状态。
o 通过频谱分析仪记录 EUT 在不同工作模式下的辐射发射水平。
o 比较测试结果与标准限值,判断是否合格。

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1.3 示例
假设我们需要对一个无线通信设备进行辐射发射测试,具体步骤如下:
#
导入必要的库
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from spectrum import SpectrumAnalyzer
#
设置测试参数
frequency_range = (30, 1000) #
频率范围:
30 MHz
到
1000 MHz
resolution_bandwidth = 100 #
分辨率带宽:
100 kHz
#
初始化频谱分析仪
analyzer = SpectrumAnalyzer(frequency_range, resolution_bandwidth)
#
进行测试
def test_radiated_emissions(eut):
#
开启
EUT
eut.power_on()
#
记录辐射发射水平
emissions = analyzer.measure_emissions(eut)
#
比较测试结果与标准限值
standard_limits = get_standard_limits(frequency_range)
compliance = emissions <= standard_limits
return compliance, emissions
#
获取标准限值
def get_standard_limits(frequency_range):
#
假设标准限值数据
frequencies = np.linspace(frequency_range[0], frequency_range[1], 1000)
limits = 50 * np.ones_like(frequencies) # 50 dBuV/m
return frequencies, limits
#
模拟
EUT
class EquipmentUnderTest:
def __init__(self):
self.on = False
def power_on(self):
self.on = True

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def power_off(self):
self.on = False
#
创建
EUT
实例
eut = EquipmentUnderTest()
#
进行测试
compliance, emissions = test_radiated_emissions(eut)
#
绘制测试结果
frequencies, limits = get_standard_limits(frequency_range)
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(frequencies, emissions, label='EUT Emissions', color='blue')
plt.plot(frequencies, limits, label='Standard Limits', color='red', linestyle='--')
plt.xlabel('Frequency (MHz)')
plt.ylabel('Emission Level (dBuV/m)')
plt.title('Radiated Emissions Test Results')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()
1.4 测试结果分析
通过频谱分析仪记录的辐射发射数据,可以绘制出辐射发射水平与标准限值的
对比图。如果 EUT 的辐射发射水平在所有频率范围内都低于标准限值,则认为
EUT 通过了辐射发射测试。否则,需要进行进一步的设计改进和测试。
2. 传导发射测试
2.1 测试原理
传导发射测试的主要目的是测量设备通过电源线、信号线等传导路径产生的电
磁干扰。这些干扰可能影响电网和其他连接设备的正常工作。测试设备通常包
括一个线路阻抗稳定网络(LISN)、一个电流探头和一个频谱分析仪。通过这些
设备,可以准确测量设备的传导发射水平。
2.2 测试步骤
1. 准备测试环境:

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o 将 EUT 连接到 LISN,确保电源线和信号线的连接符合测试要求。
o 连接电流探头到 LISN 的输出端,确保探头与频谱分析仪的连接无
干扰。
2. 设置测试仪器:
o 打开频谱分析仪,设置合适的频率范围和分辨率带宽。
o 连接 LISN 和频谱分析仪,确保信号传输路径无干扰。
3. 进行测试:
o 开启 EUT,使其进入正常工作状态。
o 通过频谱分析仪记录 EUT 在不同工作模式下的传导发射水平。
o 比较测试结果与标准限值,判断是否合格。
2.3 示例
假设我们需要对一个直流电源设备进行传导发射测试,具体步骤如下:
#
导入必要的库
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from spectrum import SpectrumAnalyzer
from lisn import LineImpedanceStabilizationNetwork
#
设置测试参数
frequency_range = (150, 30000) #
频率范围:
150 kHz
到
30 MHz
resolution_bandwidth = 100 #
分辨率带宽:
100 kHz
#
初始化频谱分析仪和
LISN
analyzer = SpectrumAnalyzer(frequency_range, resolution_bandwidth)
lisn = LineImpedanceStabilizationNetwork()
#
进行测试
def test_conducted_emissions(eut, lisn, analyzer):
#
连接
EUT
到
LISN
lisn.connect_eut(eut)
#
开启
EUT
eut.power_on()
#
记录传导发射水平
emissions = analyzer.measure_emissions(eut, lisn)

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#
比较测试结果与标准限值
standard_limits = get_standard_limits(frequency_range)
compliance = emissions <= standard_limits
return compliance, emissions
#
获取标准限值
def get_standard_limits(frequency_range):
#
假设标准限值数据
frequencies = np.linspace(frequency_range[0], frequency_range[1], 1000)
limits = 50 * np.ones_like(frequencies) # 50 dBuV
return frequencies, limits
#
模拟
EUT
class EquipmentUnderTest:
def __init__(self):
self.on = False
def power_on(self):
self.on = True
def power_off(self):
self.on = False
#
创建
EUT
实例
eut = EquipmentUnderTest()
#
进行测试
compliance, emissions = test_conducted_emissions(eut, lisn, analyzer)
#
绘制测试结果
frequencies, limits = get_standard_limits(frequency_range)
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(frequencies, emissions, label='EUT Emissions', color='blue')
plt.plot(frequencies, limits, label='Standard Limits', color='red', linestyle='--')
plt.xlabel('Frequency (kHz)')
plt.ylabel('Emission Level (dBuV)')
plt.title('Conducted Emissions Test Results')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()