摘要
电磁兼容测试是电工电子产品进入市场必不可少的技术环节,EMI测试接收机作为传导骚扰与辐射骚扰测量的核心仪器,其性能是否满足CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机标准直接决定EMC检测结果的有效性。本文围绕CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机核心技术要求,结合力汕EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统,分析EMI接收机选型要点,介绍EMI‑9KB系统的技术特性与工程应用,为研发实验室、第三方检测机构开展产品EMC合规检测、干扰源定位提供选型参考。
引言
现代电工电子产品内部开关电源、电机驱动、数字电路等模块会持续产生电磁骚扰,骚扰分为通过电源线、信号线传播的传导干扰,以及通过空间向外传播的辐射干扰。产品电磁兼容合规检测需要定量采集上述两类干扰信号,判断骚扰电平是否满足国标与国际产品标准限值,同时完成超标干扰源定位分析,为产品硬件整改提供实测依据。
CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机是无线电骚扰测量设备的基础国际标准,国内等同转化为GB/T 6113.101‑2021,该标准规定EMI测试接收机的频率带宽、检波器特性、脉冲响应、电压驻波比、测量精度等硬性指标,只有满足该标准的接收机,其测试数据才具备合规认证效力,普通频谱分析仪因检波时间常数、脉冲响应不达标,不能直接用于正式EMC认证检测。市场上EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统,就是以符合CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机要求的接收单元为核心,配套LISN人工网络、隔离变压器、同轴电缆等附件,实现电工电子产品传导干扰与辐射干扰定量测量,广泛用于信息技术设备、家用电器、照明灯具等产品研发验证与第三方认证测试。
CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机核心技术要求
CISPR 16‑1‑1:2019标准对EMI测试接收机提出多项强制性性能指标,首先是分段中频‑6dB测量带宽,9kHz‑150kHz频段采用200Hz带宽,150kHz‑30MHz频段采用9kHz带宽,30MHz‑1000MHz频段采用120kHz带宽,不同带宽对应不同检波器充放电时间常数,以此复现真实无线电骚扰对电子设备的影响效果。其次接收机必须具备峰值PK、准峰值QP、平均值AV三种检波模式,准峰值检波是EMI认证测试的核心,其充放电时间常数需要严格匹配标准规定,保证脉冲骚扰信号测量结果准确。
输入阻抗要求50Ω,射频衰减0dB条件下输入驻波比≤2,衰减10dB条件下驻波比≤1.2,降低信号端口反射带来的测量误差。基准脉冲干扰信号测量精度需要控制在±2dB以内,脉冲重复频率大于等于20Hz时脉冲响应精度满足标准限值,中频干扰抑制能力、噪声基底、终端电压测量范围等指标同样需要满足CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机的规范,否则测试结果会出现较大偏差,造成产品误判,把合格产品判定为超标,或者将超标产品误判为合格,带来认证风险与市场风险。
力汕EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统技术分析
力汕EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统包含EMI‑9KA、EMI‑9KB、EMI‑9KBS、EMI‑9KC多个子型号,核心接收单元均按照CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机标准进行设计,整机采用全封闭式强导电材料机身,屏蔽性能优异,消除仪器自身电磁骚扰对测试结果的干扰,整套系统可完成电工电子产品运行状态下传导干扰、辐射干扰定量测量,支撑EMC合规检测与干扰源定位工作。
不同子型号主要差异体现在频率覆盖范围,EMI‑9KA覆盖9kHz‑30MHz,仅适合传导骚扰测试;EMI‑9KB与EMI‑9KBS覆盖9kHz‑300MHz,可以兼顾传导与中低频辐射骚扰;EMI‑9KC覆盖9kHz‑1000MHz,完整覆盖民用产品常用EMI测试全频段。系统标配接收机、LISN人工电源网络、隔离变压器、同轴电缆,EMI‑9KC还额外配置CDNE耦合去耦网络,可拓展信号线骚扰测试。软件层面提供中英文PC端操作软件,兼容Win7至Win11操作系统,支持手动、自动扫描,定点测量、扫描测量两种工作模式,方便研发人员快速扫描全频段骚扰电平,定位超标频点,也可按照标准流程自动完成认证级测试,输出测试记录。关键参数对比见下表。
| 技术参数 | EMI‑9KA | EMI‑9KB | EMI‑9KC |
|---|---|---|---|
| 频率范围 | 9kHz~30MHz | 9kHz~300MHz | 9kHz~1000MHz |
| 检波模式 | PK、QP、AV | PK、QP、AV | PK、QP、AV |
| 输入阻抗 | 50Ω | 50Ω | 50Ω |
| 输入驻波比 | ≤2(RF ATT=0dB);≤1.2(RF ATT=10dB) | ≤2(RF ATT=0dB);≤1.2(RF ATT=10dB) | ≤2(RF ATT=0dB);≤1.2(RF ATT=10dB) |
| 脉冲特性 | 满足GB/T 6113.101、CISPR 16‑1‑1 | 满足GB/T 6113.101、CISPR 16‑1‑1 | 满足GB/T 6113.101、CISPR 16‑1‑1 |
| 基本测量精度 | ±1.8dB | ±1.8dB | ±1dB |
| 测量带宽(-6dB) | 200Hz;9kHz | 200Hz;9kHz;120kHz | 200Hz;9kHz;120kHz |
| 系统组成 | 接收机、LISN、隔离变压器、同轴电缆 | 接收机、LISN、隔离变压器、同轴电缆 | 接收机、LISN、CDNE、隔离变压器、同轴电缆 |
以EMI‑9KB型号为例,该型号接收机脉冲特性完全符合CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机标准,测量带宽严格按照标准分段设置,具备完整三种检波模式,适合大多数家用电器、照明产品、IT周边配件的研发测试与预认证。如果需要完成完整30MHz‑1000MHz辐射骚扰测试,则建议选用EMI‑9KC型号,其配置两级程控自动跟踪频率预选器,抑制镜像、中频干扰,噪声基底更低,测量精度进一步提升,可满足第三方实验室认证级测试需求。整套系统还支持选配三环天线、吸收钳、射频电流探头、屏蔽室、可编程纯净正弦波源表,拓展不同测试场景的测试能力。
EMI‑9K系列系统典型工程应用
信息技术设备领域,EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统用于台式计算机、打印机、手机充电器、Type‑C扩展坞等产品测试,依靠符合CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机要求的接收单元,采集开关电源产生的传导骚扰以及无线模块的辐射骚扰,对照GB/T 9254.1‑2021、CISPR32标准限值开展评估,帮助企业排查电源噪声等干扰源,完成3C、CE前期摸底测试。家用电器与电动工具场景,针对空调、洗衣机、电钻等产品,测量电机碳刷火花、驱动电路带来的脉冲骚扰,定位干扰来源,指导滤波器、接地、PCB布局优化。照明行业中,LED灯具、驱动电源按照GB17743‑2022、CISPR15开展骚扰测试,评估灯具是否会干扰智能家居设备运行。第三方检测机构使用该系统,依托CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机合规硬件基础,输出具备可信度的测试数据,支撑CE、FCC等国际认证工作,同时开展EMI超标问题诊断服务,为企业提供整改方向。
EMI测试接收机选型注意事项
在选择EMI测试接收机的时候,不能仅仅关注频率范围,必须确认设备明确声明满足CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机标准,核对检波器类型、各频段‑6dB中频带宽、脉冲响应指标,普通频谱分析仪即使频率覆盖满足,因准峰值检波时间常数、脉冲响应不满足标准,只适合预兼容摸底,不能用于正式认证测试。结合被测产品确定需要的频率区间,只做电源线传导骚扰测试可以选择9kHz‑30MHz频段机型;需要兼顾传导与辐射骚扰,就需要覆盖到300MHz甚至1000MHz。同时还要评估配套附件,LISN、CDNE、天线、吸收钳等配套设备同样需要匹配对应产品标准,整套系统定期完成计量校准,保障长期测试可靠性。还要结合使用场景选择软件功能,自动扫描、标准限值库、报告导出功能能够显著提升实验室测试效率。
结语
CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机是EMC发射测试设备的基础标准,接收机性能直接决定电磁兼容测试数据的可信度。力汕EMI‑9K系列传导辐射干扰测试系统以满足CISPR 16‑1‑1 EMI 测试接收机要求的接收单元为核心,完整实现电工电子产品传导干扰与辐射干扰定量测量,为产品电磁兼容性合规性检测与干扰源定位提供全面技术支撑。企业与检测机构选型时,应当结合被测产品类型、测试频段、认证需求,合理选择EMI‑9KA、EMI‑9KB、EMI‑9KC等不同配置型号,同时重视配套测试附件与定期计量校准,保障EMI测试结果准确可靠,助力产品顺利完成国内外EMC合规认证。
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