电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力,它包含两个核心方面：
（图片来源网络，侵删）
- EMI (Electromagnetic Interference)：电磁骚扰,即设备自身产生的电磁能量对外部其他设备造成的干扰。
- EMS (Electromagnetic Susceptibility)：电磁抗扰度，即设备抵抗外部电磁骚扰,保持正常工作的能力。
电磁兼容试验和测量技术，就是为了验证设备是否满足EMC标准要求的一整套科学方法、设备和流程，下面我将从核心目的、主要分类、关键要素、标准体系以及发展趋势五个方面进行详细阐述。
核心目的
进行EMC试验和测量的主要目的可以归结为以下几点：
- 产品合规性认证：确保产品能够进入目标市场销售，几乎所有国家和地区（如欧盟的CE认证、美国的FCC认证、中国的CCC认证）都有强制性的EMC法规要求。
- 产品质量保证：通过EMC测试，可以发现产品设计中的缺陷，提高产品的可靠性和稳定性,减少因电磁干扰导致的现场故障。
- 系统安全运行：在航空航天、医疗、军事、轨道交通等高可靠性要求的领域，EMC是保障整个系统安全、稳定运行的关键环节。
- 规避法律风险：防止因产品电磁不兼容问题导致的产品召回、法律诉讼和经济损失。
主要分类（两大核心领域）
EMC试验和测量主要围绕EMI和EMS两大领域展开。
(一) 电磁发射 测量
EMI测量旨在定量评估设备自身向外辐射或通过传导方式发出的电磁骚扰强度是否在标准规定的限值以内。
（图片来源网络，侵删）
传导发射 测量
- 测量对象：通过电源线、信号线、控制线等与设备相连的电缆传播出去的骚扰信号。
- 测量频率范围：通常为150 kHz ~ 30 MHz（针对电源线）或更宽。
- 核心设备：
- 线性阻抗稳定网络：又称人工电源网络，它有两个核心功能：
- 为待测设备提供稳定的、干净的电源。
- 将线上的传导骚扰电压耦合到测量接收机上,同时抑制来自电源的噪声干扰。
- 测量接收机：比普通频谱分析仪有更严格的规定（如准峰值、峰值、平均值检波）,用于精确测量骚扰信号的幅度。
- 阻抗稳定网络：用于非电源线（如数据线、通信线）的传导发射测量。
- 线性阻抗稳定网络：又称人工电源网络，它有两个核心功能：
- 测量方法：将LISN串接在待测设备的电源入口和电网之间，用测量接收机在LISN的骚扰输出端口上进行扫描测量,得到传导骚扰电压随频率变化的曲线。
辐射发射 测量
- 测量对象：设备通过空间以电磁波形式辐射出去的骚扰能量。
- 测量频率范围：通常为30 MHz ~ 6 GHz,甚至更高。
- 核心设备：
- 电波暗室：一个经过特殊设计的、六面都铺设了吸波材料的屏蔽室，它的作用是：
- 屏蔽外界电磁环境,提供一个干净的背景噪声。
- 吸收和反射内部电磁波，模拟开阔场的测试环境，消除墙壁、天花板的反射对测量的影响。
- 天线：用于接收空间中的辐射骚扰信号，根据频段不同，会使用不同类型的天线（如双锥天线、对数周期天线、喇叭天线）。
- 测量接收机/频谱分析仪：与传导发射类似,用于分析天线接收到的信号。
- 电波暗室：一个经过特殊设计的、六面都铺设了吸波材料的屏蔽室，它的作用是：
- 测量方法：将待测设备放置在转台上，天线根据标准要求放置在规定距离（通常是3米或10米）处，通过转动转台和升降天线，在暗室中扫描，寻找最大的辐射骚扰值,并与标准限值进行比较。
(二) 电磁抗扰度 测量
EMS测试旨在评估设备在遭受外部电磁骚扰时，能否保持其功能正常（即性能不降低）的能力。
传导抗扰度 测量
（图片来源网络，侵删）
- 测试目的：评估设备对通过电源线、信号线等耦合进来的骚扰信号的抵抗能力。
- 核心设备：
- 信号发生器：产生特定波形和强度的骚扰信号。
- 功率放大器：将信号发生器的微弱信号放大到足以施加到线缆上的功率。
- 耦合/去耦网络：将强大的骚扰信号有效地耦合到与DUT相连的线缆上,同时防止骚扰信号影响到其他设备或电源。
- 常见骚扰类型：
- 电快速瞬变脉冲群：模拟继电器、开关等通断时产生的干扰。
- 浪涌：模拟雷电感应或开关操作产生的高能量瞬变。
- 阻尼振荡波：模拟高压开关设备操作时产生的干扰。
- 静电放电：虽然常归类为辐射，但通过人体接触金属端子时，电流会先通过线缆传导,因此也常与传导抗扰度测试一起讨论。
辐射抗扰度 测量
- 测试目的：评估设备对空间中传播的电磁场（如无线电广播、手机信号、雷达信号等）的抵抗能力。
- 核心设备：
- 信号发生器 和 功率放大器：组合起来产生特定频率和场强的连续波或调制的电磁场。
- 发射天线：用于在DUT周围产生均匀的电磁场。
- 场强监测探头：用于实时监测和校准DUT所在位置的场强是否达到测试要求。
- 测试方法：将DUT置于电波暗室中，用发射天线对准DUT，在规定频率范围内扫描，用逐步增强的场强对DUT进行照射,同时监测DUT的性能是否下降或出现故障。
关键要素
一次成功的EMC测试离不开以下几个关键要素：
-
测试场地：
- 屏蔽室：提供低背景噪声的电磁环境,是进行EMI和EMS测试的基础。
- 电波暗室：是进行辐射发射和辐射抗扰度测试的理想场地，分为半电波暗室（地面为金属反射面）和全电波暗室（六面都铺吸波材料）。
- GTEM小室：一种成本相对较低的测试设备，利用同轴结构 TEM 模式产生电磁场,适用于小型设备的辐射抗扰度测试。
-
测试设备：
- 测量接收机：EMC测试的“心脏”，具有高灵敏度、高动态范围和严格的检波特性和带宽设置。
- 频谱分析仪：常用于预兼容测试或某些抗扰度测试的监测,速度快但精度不如接收机。
- 各类天线、探头、LISN、CDN：这些是连接DUT与测试系统的“传感器”和“耦合器”,其性能直接影响测试结果。
-
测试软件：
现代EMC测试高度依赖自动化测试软件，软件控制所有仪器（接收机、天线塔、转台等），自动完成扫描、数据记录、限线比对、生成测试报告,大大提高了效率和可重复性。
-
电磁环境控制：
测试场地的背景噪声必须远低于标准限值，否则无法准确测量DUT的发射,良好的屏蔽和滤波是保证测试环境纯净的关键。
标准体系
EMC测试不是随心所欲的，必须严格依据相关标准进行,标准体系通常分为四个层次：
- 基础标准：描述了EMC现象、规定了测试方法和等级，不针对具体产品，是制定其他标准的基础。
CISPR系列、IEC 61000系列、ISO 11452系列等。
- 通用标准：适用于大多数产品类别，如果产品没有特定的产品标准，则应遵循通用标准。
EN 55032（多媒体设备发射标准）、EN 55011（工科医设备发射标准）、EN 61000-6-1/-6-2（通用抗扰度标准）。
- 产品族标准：针对某一类特定产品制定的EMC标准，规定了该类产品的测试项目和限值，它比通用标准更具体。
EN 55022 (IT设备)、EN 55014 (家用电器)、EN 60601-1-2 (医疗电气设备)。
- 产品标准：针对某一特定型号或系列产品的标准，可能包含产品族标准,并增加额外的特殊要求。
测试时，遵循“产品标准 > 通用标准 > 基础标准”的原则。
发展趋势
- 高频化与宽频带化：随着
