TMEMI0201RE辐射干扰测试资讯技术设备类V10.docx

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TMEMI0201RE辐射干扰测试资讯技术设备类V10

程智科技股份有限公司

教育训练手册

❑类　　别：

电磁干扰（EMI）

ElectromagneticInterference

❑课　　目：

辐射干扰测试（RE）－信息技术设备类

RadiatedEmissionTest

❑适用范围：

EMC测试工程师－助理工程师

Ø发行单位：

管理中心

Ø发行日期：

2008-00-00

Ø档案编号：

TM-EMI-02-01

Ø版　　本：

1.0

修版记录

版本

日期

修版内容

1目的：

为使隶属本公司EMC测试助理工程师，在最短时间内对辐射干扰测试，能有最基本的操作执行能力。

2内容大纲：

章节

内容

3

信息技术设备类（I.T.E.）产品概述及常用标准。

4

辐射干扰－电磁辐射干扰测试。

RE－Radiated Emission Test。

5

辐射干扰－磁场辐射干扰测试。

RE－Magnetic Emission Test。

6

辐射干扰－辐射功率干扰测试。

RE－Power Emission Test。

7

测试操作流程大纲。

3信息技术设备类（I.T.E.）产品概述及常用标准：

信息技术设备类（I.T.E.）产品概述及常用标准

产品定义

能对数据和电信消息进行输入、储存、显示、检索、传递、处理、交换、控制等设备。

典型产品

键盘、鼠标、磁盘驱动器、显示器、计算机、交换式电源等。

排除性

额定电压高于600V或有其它国家法规指定设备者。

常用标准

CISPR22。

CNS13438。

FCCPart15。

EN55022。

VCCIV3&V4。

ANSIC63.4：

美国国家标准频率范围9kHZ至40GHZ之低电压电机电子设备射频噪声放射量测方法。

4辐射干扰－电磁辐射干扰测试：

4.1测试目的：

为防止待测物本身产生电磁波透过空气（空间）散布而造成其它设备产生错误动作。

此测试为确保待测物在运作当中，仍然持续符合限制位准之需求。

4.2测试设备：

（须符合CISPR16之规定）

4.2.1测试接收机：

（TestReceiver）

需具备Peak、Quasi-Peak及Average之测量功能者，方可做为FinalReading使用，否则仅可用于Pre-Scan。

4.2.2电场天线：

（ElectricAntenna）

◆30MHz ~ 1000MHz须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之平衡式偶极天线（Balanced Dipole）。

在量测 80MHz ~ 1000MHz 时，天线长度必须调整到待测频率的半波长。

在量测低于80MHz 时，天线长度必须调整为80MHz 的半波长，此时应以相对应的校正参数修正之。

◆30MHz ~ 2000MHz 须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之宽频天线（Broadband Antenna），量测时需以对应的校正参数修正之。

◆1GHz ~ 40GHz 须符合 ANSI C63.2 和 CISPR 16 所规定之天线，如 Horn Antenna。

4.2.3旋转平台 及非金属测试桌：

（Turn Table）

总高度为 80cm，旋转平台须可作 360 度水平旋转并随时与参考接地面有效接地， 旋转平台最好为 Remote Controllable 且平台中心应开一孔以供受测系统之电源及连接电缆线使用。

4.2.4天线架：

（Antenna Tower）

需采用非金属材质，并可将量测天 线于 1 ~ 4m（天线中心与接地面之距离）之高度间自由移动， 天线固定架（Antenna Mount）须可使天线做垂直及水平极性之变换，天线架金属部份（驱动马达）需接地于 Ground Plane。

4.3测试环境与场地：

4.3.1测试环境温度及湿度：

除非待测物对于测试操作环境有特别温度范围需求，否则待测物环境温度范围必须在10℃至40℃（50℉至104℉），湿度范围需在相对湿度10％至90％之间，并且待测物上不得存在有压缩水气；如果研判温湿度对测试结果可能会有影响，环境温湿度必须予以记录，并载于测试报告中。

4.3.2测试场地：

◆量测距离以受测系统之长边前缘至天线之参考点为准，依测试规范需求测量出3mor10m距离。

◆场地衰减值（Normalize Site Attentunation）：

依法规要求进行校验，实测值与理论场地衰减值之差值须符合法规要求（如ANSI C63.4 与 Cispr 22 之规定其差值须在 ±4dB 以内）。

◆金属接地平面：

Ø至少需大于受测系统及量测天线周围1.0m以上，且于受测系统与天线间不得有大于最高量测频率之l/10波长（1GHz之波长为30cm）的间隙或孔洞，亦不可有高于 3cm 的金属突出物。

Ø可调整金属接地平面实际大小以符合场地衰减值的要求为准。

◆场地环境噪声控制：

量测场地的环境噪声应比限制值低6dB，但若是待测物的辐射频率和地方广播电台，其它人跟装置及自然界所产生之环境噪声相互重叠无法量测时，将依循下列方式处理：

Ø将EUT的POWER关掉，观察Receiver的变化，以便能确认EUTNoise的频率点及辐射值。

Ø将天线移至距EUT3m的位置进行量测，但此时的Limit和10m处的limit不一样，计算方式为L2=L1（d1/d2）单位为（μV/m），再将μV/m转换成dBμV/m。

ØEUT移至电波暗室场地量测，将3m位置量测值转换为10m数据并记录之。

◆测试场地示意图：

Ø辐射测试的参考场地是开放、平坦面（开放测试场）无障碍的特性，例如无建筑物、电源围墙、树林、地下电缆、管线等。

Ø建议距离R（从最接近待测物边缘量起）为3，10或30M。

Ø所有反射物包含测试人员接至于椭圆形边缘之外，且需使用导电接地平面。

场地示意图

（一）

场地示意图

（二）

4.4架设方式：

4.4.1桌上型EUT架设方式：

便携式，体积小，重量轻或模块式等可以拿在手上，戴在身上，或放在桌上操作的装置都统称为桌上型设备（天花板上或墙壁上安装的装置也归类为桌上型）。

桌上型EUT架设示意图及细部说明

1

悬在桌下的电缆如果与水平金属面的距离少于40cm，多余的长度要来回绑成30到40公分长的线束。

2

用手操作的设备如键盘、鼠标等，其线要以正常使用的情况。

3

外围设备和EUT距离10公分而且彼此间距离也要为10公分。

（显示器例外）

4

待测物及其接口设备的背面必须和桌子的后缘切齐。

5

对于没有连接实际设备的输出/输入电缆，可用正确的阻抗终端起来。

6

电源线需悬于地板。

7

对于超过限制值-20dB以上的干扰，至少要记录6个最高的干扰值

4.4.2落地型EUT架设方式：

落地型EUT架设示意图及细部说明

1

若电缆无法缩短城是当长度，则多余的长度要来回扎成30到40cm长的线束；若无法扎成线束，则曲以蛇形样式安置地面。

2

对于没有实际连接输出/输入的电缆，为了正常操作需要，可以用正确的阻抗终端起来。

3

过长的电源线要在中心扎成或缩短为适当长度。

4

待测设备及电缆必须与水平金属绝缘。

5

电源线和讯号线须悬于地板，不可使用延长线连接到电源插座上。

4.5国际相关测试规格与限制值：

美国FCC标准限制值

Category

（Testdistance）

ClassA（10m）

ClassB（3m）

用于商业及工业场所之产品

用于住宅区之产品

FrequencyRange

（MHz）

LimiteddB（μV/m）

LimiteddB（μV/m）

Quasi-Peak

Quasi-Peak

30-88

39

40

88-216

43.5

43.5

216-960

46.4

46

960以上

49.5

54

日本VCCI标准限制值

Category

（Testdistance）

ClassA（10m/3m）

ClassB（10m/3m）

用于商业及工业场所之产品

用于住宅区之产品

FrequencyRange

（MHz）

LimiteddB（μV/m）

LimiteddB（μV/m）

Quasi-Peak

Quasi-Peak

30-230

40/50

30/40

230-1000

47/57

37/47

欧盟CE／澳洲AS／纽西兰NZS／中华民国BSMI标准限制值

Category

（Testdistance）

ClassA（10m）

ClassB（10m）

用于商业及工业场所之产品

用于住宅区之产品

FrequencyRange

（MHz）

LimiteddB（μV/m）

LimiteddB（μV/m）

Quasi-Peak

Quasi-Peak

30-230

40

30

230-1000

47

37

适用国家、标准及电压环境

国家

标准

电压环境

美国_FCC

FCC_CRF47Port，SubpartB

120VAC/60HZ

欧盟_CE

EN55022

230VAC/50HZ

纽澳_AN/NZS

AN/NZS3548

230VAC/50HZ

日本_VCCI

V-3

100VAC/50HZ

中华民国_BSMI

CNS13438

110VAC/60HZ

◆ClassB说明：

满足B类干扰限制值且设计使用于居家环境的产品。

所谓居住环境代表电视机和收音机会在这些B类设备的10M范围内使用。

例如：

1.非固定式使用设备（内建电池的可携式产品）。

　2.供电方式经由通讯网路的通讯终端设备。

　3.个人计算机与连接之外围设备等。

　4.市售.消费者不需具备技术安装者。

◆ClassA说明：

其它满足A类干扰限制值但不满足B类干扰限制值的产品，且须在产品上加入以下警语：

Warning：

ThisisaclassAproduct.Inadomesticenvironmentthisproductmaycauseradiointerferenceinwhichcasetheusermayberequiredtotakeadequatemeasures.

警告使用者：

此类为甲类信息技术设备，于居住环境中使用时，可能会造成射频扰动，在此种其况下，使用者会被要求采取某些适当的对策。

4.6测试操作：

4.6.1测试范围：

◆依频率分为以下两种测量范围：

Ø30MHz~18GHz。

Ø1GHz~40GHz。

◆于 EUT 所有水平方位（0 ~ 360 度）及天线升降于 1 ~ 4m 的高度，做垂直（Vertical）及水平（Horizontal）极性辐射强度量测。

4.6.2测试程序：

◆为确保仪器之线性操作及饱合 （Linear Operation and Overload） 的问题，可先将仪器之 Attenuation 设为 5dB 及 10dB 比对二次的测试值，若无差异即可开始测试。

◆设定天线极性及测量距离。

◆仪器操作方式请参照该仪器使用说明。

4.6.330MHz~18GHz范围频率测量方式：

◆设定参数：

Prescan 峰值（Peak）扫描。

RBW：

30MHz ~ 1000MHz 设为 100kHz。

Sweep Time：

设为 Auto 或 750ms。

VBW：

30MHz ~ 1000MHz 设为 300kHz。

StepA：

噪声分布状况预判初步测试（Pre-scan）

A1：

仪器设定至欲量测范围（如 30kHz ~ 300MHz 及 300MHz ~ 1000MHz），以快速扫描方式，将该 Test Mode 下的发射噪声记录下来（以 Max. Hold 功能记录量测噪声的Peak值），形成一噪声频谱分布曲线图。

A2：

将天线固定于1m，设定仪器（Spectrum Analyzer）开始扫描 （Max. Hold） 记录讯号最大值，开始旋转 EUT（0 ~ 360 度） 形成一噪声频谱分布曲线。

A3：

 选定下一天线高度（建议1m、2m、3m、4m四个高度）扫描，保持 a1. 的状态，各高度扫描所后可得一讯号频谱分布曲线。

A4：

更换天线极性，重复A1 ~ A3后可得一讯号频谱分布曲线。

A5：

完成一 Test Mode 之垂直与水平极性 Prescan 量测。

A6：

切换 EUT Mode 至另外 Test Mode，重复A1 ~ A3，完成所有Test Mode的Prescan。

StepB：

最大噪声值量测最终测试（Final Measurement）

B1：

完成 EUT 所有 Test Mode 的噪声分布预判（Prescan），配合法规限制值（Limit）的要求，找出最大噪声发射的Test Mode，并将该 Mode的噪声频谱分布曲线图打印出来（最大噪声系指噪声实际发射值（含Factor）与法规Limit比对，低于Limit之最接近值或高于 Limit之最大值）。

B2：

将 EUT 设定于产生最大噪声的 Mode。

B3：

 将仪器设定为单点频率量测模态，并调整至规定的量测设定（QP Mode）以做读值变化之观察（设定请参照该仪器使用说明）。

B4：

以频谱分布曲线图为参考，找出最大噪声频率。

B5：

设定仪器（频谱分析仪）开始（Max. Hold）记录讯号最大值（Peak Value），旋转Turntable（0 ~ 360 度），找出讯号最大发射位置（Turntable的角度）。

B6：

升降天线高度（1 ~ 4m），找出讯号最大发射位置（天线的高度），再略为调整Turntable的角度，以确保已找到讯号最大发射的位置。

B7：

将仪器设定为法规要求Limit量测模态 （Quasi PeakDetect Mode），量测该频率之读值（QP Reading）。

B8：

根据仪器表头读值（Reading），合理摆设EUT及周边等的所有Cable，以找到最大噪声产生的摆设方式（WorstCase）。

B9：

若该读值并非稳定状态，且与各种参数合并计算后很接近Limit时，则该频率点至少应观察15秒后，除去突波读值不计，此时的最大读值即为该频率之表头读值。

（可将 Sweep Time 设为15s观察讯号）

B10：

该频率读值 （Reading） 与各种参数合并计算后，即得到EUT于该频率实际噪声值 （Emission），再与法规要求的Limit比对，以判定是否符合要求。

◆Emission = Reading + C.F. （Correction Factor）

C.F. = Antenna Factor + Cable Loss + Attenuator-Pre-Amplifier Gain

     （所有的计算部份现由计算机辅助测试系统自动执行）

B11：

若该频率实际噪声值（Emission）皆可Under Limit，则判定EUT可通过（Pass）此项测试。

StepC：

测试结果数据记录（Test Record）

C1：

将此Test Mode中最接近Limit的12个点（水平极性与垂直极性各记录6点）之频率、读值及Limit等记录下来作为EUT于此项测试的量测记录。

C2：

并载明最接近Limit点的记录（频率、Emission、 Margin等）。

4.6.41GMHz~40GHz范围测量方式：

◆参数设定：

Prescan峰值（Peak）扫描。

RBW：

1GHz ~ 18GHz设为1MHz。

Sweep Time：

设为Auto。

VBW：

1GHz ~18GHz设为1MHz。

StepA：

噪声分布状况预判初步测试（Pre-scan）

A1：

Check EUT的大小是否有在测试天线的Bandwidth内。

（天线的Bandwidth必须已知）

◆若EUT Size 小于测试天线的Bandwidth，则依A2等以下步骤量测。

◆若EUT Size大于测试天线的Bandwidth，则须调整天线及 EUT 间的距离，待距离调整完成后，再依A2等以下步骤量测。

距离调整对应值依下列公式转换之：

A1 x D1 = A2 x D2 

A1=（A2xD2） / D1

A1：

法规规定的距离读值（推算值）。

D1：

法规规定的距离。

A2：

实际于D2距离的测试值（仪器量测值）。

D2：

实际量测距离。

以上之数值均须转换成线性值（Linear）后再行计算。

A2：

仪器设定至量测范围（如1GHz ~ 18GHz），Scale 设为Log 10dB，以快速扫描方式，将于该Test Mode下的发射噪声记录下来（以 Max. Hold 功能记录量测噪声Peak值），形成一噪声频谱分布图。

A3：

将天线固定于1m（和EUT间的最近距离），设定仪器（Spectrum Analyzer）开始扫描（Max. Hold）并开始旋转EUT（0 ~ 360 度）形成一噪声频谱分布曲线图。

A4：

更换天线极性，重复A2 ~ A3后可得一讯号频谱分布曲线。

A5：

完成一Test Mode之垂直与水平极性Prescan量测。

A6：

切换EUT Mode至另外Test Mode，重复A2 ~ A3，完成所有Test Mode的Prescan。

A7：

仪器操作相关资料请参照该仪器使用说明，并运用计算机辅助测试系统辅助之。

StepB：

最大噪声值量测最终测试（Final Measurement）

B1~B2：

请参阅章节4.6.3之B1~B2步骤。

B3：

将仪器设定为单点频率量测模态，并调整至规定的量测设定（Peak Mode）以做读值变化之观察（设定请参照该仪器使用说明）。

B4~B6：

请参阅章节4.6.3之B4~B6步骤。

B7：

将仪器设定为法规要求Limit量测模态（Peak DetectMode or Average Detect Mode），量测该频率之读值（Peak/Average Reading）。

B8~B11：

请参阅章节4.6.3之B8~B11步骤。

StepC：

测试结果数据记录（Test Record）

请参阅章节4.6.3之C步骤。

4.6.5环境噪声与测试判定：

◆适当的测试场地，其环境噪声需低于限制值6dB以上。

◆当环境噪声与EUT讯号合成后，并未超过规定的限制值时，则可判定符合规定的限制值（Pass）。

◆当环境噪声与EUT讯号合成后，超出规定的限制值时，也不能就判定不符合规定的限制值（Fail），除非能证明合乎下列二个条件：

Ø环境噪声至少比环境噪声与EUT讯号合成位准，低于6dB 以上。

Ø而且环境噪声比规定的限制值低于4.8dB以上。

◆在高背景讯号下的量测方法：

Ø环境噪声会随时间而变化，时大时小，时有时无，所以可以于最合适的时间来做量测。

Ø降低扫描频宽（RBW），可将环境噪声与EUT讯号分离以利于观察。

Ø在较近的距离做量测，并用下列公式定出近距离D2的限制值L2=L1 + 20log（D1/D2），单位为 dBμV/m。

L1是规定的限制值，D1是规定的量测距离。

5辐射干扰－磁场辐射干扰测试：

5.1测试目的：

请参阅章节4.1。

5.2测试设备：

（须符合CISPR16之规定）

5.2.1测试接收机：

（TestReceiver）

需具备Peak、Quasi-Peak及Average之测量功能者，方可做为FinalReading使用，否则仅可用于Pre-Scan。

5.2.2环形天线：

（Loop）

需具备垂直轴上360度旋转功能。

5.3测试环境与场地：

5.3.1测试环境温度及湿度：

请参阅章节4.3.1。

5.3.2测试场地：

（示意图请参阅章节4.3.2适用部分）

◆测量距离以受测系统之长边前缘至环形天线之中心点为准。

Ø为3m时，需于量测距离中心点6m x 5.2m的椭圆形范围内无任何可能影响测试的反射物。

Ø为10m时，需于量测距离中心点20m x 17.3m的椭圆形范围内无任何可能影响测试的反射物。

◆金属接地平面:

 非必要设备，有金属接地平面时，读值可能会较高。

◆环形天线中心点离地距离：

置于 1m 处，且此天线需具备于垂直轴上 360 度旋转之功能。

5.4架设方式：

请参阅章节4.4。

5.5国际相关测试规格与限制值：

请参阅章节4.5。

5.6测试操作：

5.6.1测试范围：

◆9kHz ~ 30MHz。

◆由EUT所幅射出的磁场噪声成份。

5.6.2 测试程序：

◆为确保仪器之线性操作及饱合 （Linear Operation and Overload） 的问题，可先将仪器之 Attenuation 设为 5dB 及 10dB 比对二次的测试值，若无差异即可开始测试。

◆将EUT位置定位于面对Loop天线（与EUT正面平行）。

◆仪器操作方式请参照该仪器使用说明。

StepA：

噪声分布状况预判初步测试（Pre-scan）

A1：

仪器设定至欲量测范围（如9kHz ~ 150kHz及150kHz ~ 30MHz），以快速扫描方式，将该Test Mode下的发射噪声记录下来 （以 Max. Hold 功能记录量测噪声的Peak值），形成一噪声频谱分布曲线图。

A2：

以RF/IF扫描噪声峰值（Peak）信号时的频宽（RBW）应不大于规定频宽：

Ø9kHz ~ 150kHz之RBW为100Hz ~ 300Hz。

Ø150kHz ~ 30MHz之RBW为8kHz ~ 10kHz。

A3：

讯号扫描应持续至噪声频谱分布曲线不再变化时止，以确保噪声分布均已记录。

StepB：

最大噪声值量测最终测试（Final Measurement）

B1：

完成 EUT 所有 Test Mode 的 Pre-scan，配合法规限制值（Limit）的要求，找出最大发射噪声的 Test Mode。

B2：

最大噪声系指噪声信号实际散发值（EUT Emission）与法规Limit比较，低于Limit之最接近值者，或高于Limit 之最大值。

B3：

将EUT设定于最大噪声产生的Mode。

B4：

将仪器设定为单点频率量测的状态（请参照该仪器使用说明）。

B5：

参考频谱分布曲线图，找出最大噪声发射频率，将仪器设定至