[EMC攻坚] 辐射发射 RE

前言

EMC 攻坚专栏，持续更新，记录产品开发实际测试所遇到的问题及处理方式。

本文先从辐射发射 RE 开始，结合一份 TUV 机构的完整测试数据，对测试报告中的标题信息、扫描配置、频谱波形、限值和余量做一次基础讲解。

基本定义

辐射发射 Radiated Emissions，硬件行业习惯称呼“辐射”、“RE”。

辐射发射属于 EMI（Electromagnetic Interference）范畴，即待测设备 EUT（Equipment Under Test）通过空间向外产生的电磁骚扰。

和传导发射 CE 不同，CE 主要看电源线、信号线等线缆上传出去的骚扰；RE 关注的是设备、线缆、结构件在空间中辐射出去的能量。很多时候，线缆既可能是噪声传导路径，也可能在某个频段变成“天线”，把板上的噪声辐射出来。

从报告中看测试

标题及 EUT 信息

从标题 30-1000MHz Radiated Emission 可以看出，这份数据对应的是 30MHz~1000MHz 频段的辐射发射测试。

这个频段是常见民用产品辐射测试中的重点范围：

1. 低频端衔接传导发射 CE 的 150kHz~30MHz；
2. 高频端衔接 1GHz 以上的通信、高频时钟、无线模块谐波等辐射问题；
3. 对普通消费类、家电类、控制类产品来说，30MHz~1000MHz 往往是最容易出现整改工作的频段。

从 EUT Information 信息内容看：

1. EUT Name：送测设备名称；
2. Model：送测设备规格型号；
3. Client：客户或委托方；
4. Op Cond：运行状态，一般会标注电压、频率等信息，例如 230V/50Hz；
5. Operator：测试人员；
6. Test Spec：测试标准，表示测试数据判定所沿用的法规标准；
7. Comment：备注，可能标注测试方向、工作模式，或者客户想要记录的辅助信息。

本图中 Test Spec 为 FCC 47 CFR Part 15 Subpart B，说明该测试按照 FCC Part 15 B 类数字设备相关要求进行判定；Comment 为 Horizontal，说明当前截图对应水平极化方向的测试结果。

扫描配置

报告中的 Sweep Setup 是测试扫描配置，决定了这张频谱图是如何扫出来的。

图中参数如下：

参数	图中值	含义
Hardware Setup	RE_VULB9168	测试硬件配置，通常对应天线、接收机、前置放大器等组合
Receiver	[ESR 3]	EMI 接收机型号或通道配置
Level Unit	dBμV/m	场强单位，表示每米电场强度
Subrange	30MHz - 1GHz	当前扫描频段
Step Size	48.5kHz	频率扫描步进，步进越小越不容易漏掉窄带峰值
Detectors	PK+	正峰值检波，用于快速预扫和寻找风险点
Bandwidth	120kHz	接收机分辨率带宽，30MHz~1000MHz 辐射测试常用 120kHz
Sweep Time	0.2s	单点或单段扫描时间配置
Preamp	20dB	前置放大器增益，用于提高接收灵敏度

如果你不是非常渴望研究，这些参数不用过多关注，大概有个概念就行。

我们只需要知道扫描频段，其他都是测试机构的设备信息等。

频谱波形

中间的频谱图是整份报告中最直观的部分。

横轴是频率，从 30MHz 扫描到 1GHz；纵轴是场强，单位为 dBμV/m。

蓝色曲线表示实测辐射水平，红色阶梯线表示法规限值线。

也就是说，尽量不要让蓝色实测线超过红色警戒线！

咦~为什么是尽量？而不是不能？

因为有时候蓝线只是初扫，他可能会把一些实际不超标的针也算进去。后续会再细说。

图中最明显的风险点在 249.84MHz 附近，该处蓝色曲线已经触碰并超过红色限值线。报告下方的 Limit and Margin 表格也把这个频点列为关键点。

限值和余量

报告底部的 Limit and Margin 表格用于列出关键频点的最终测量结果。

图中数据如下：

参数	图中值	含义
Frequency	249.840000MHz	超限或重点关注的频率点
QuasiPeak	47.7dBμV/m	准峰值测量结果
Meas. Time	1000.0ms	该频点驻留测量时间
Bandwidth	120.000kHz	测量带宽
Height	100.0cm	天线高度
Pol	H	天线极化方向，H 表示水平极化
Azimuth	334.0deg	转台角度
Corr.	19.6dB/m	修正系数，通常包含天线因子、线缆损耗、放大器增益等
Margin	-1.7dB	余量，负数表示超限
Limit	46.0dBμV/m	当前频点对应的法规限值

其中最关键的是 QuasiPeak、Margin 和 Limit。

QuasiPeak = 47.7dBμV/m，Limit = 46.0dBμV/m，所以最终余量为 -1.7dB。这里的负数不是“还有 1.7dB 余量”，而是已经超限 1.7dB。

也就是说，这份数据在 249.84MHz、水平极化、天线高度 100cm、转台角度 334deg 的测试条件下没有通过。

经验分享

测试过程

场地

根据不同地区和领域的法规标准，测试暗室也分3米场和10米场。这里的米就是字面意义上的大小。

2种场地的测试数据，理论上相差10dB左右，对应限值线也会调整；

但是从经验上看，可能不同场地测试结果会有不小的差异。

上台

待测设备DUT，一般都会放置在转台中心上的一张桌子上。桌子的材质常规是泡沫或木头的。

测试机构人员会帮你

测试

控制室都在暗室隔壁，

单点扫描

正式测试报告会从初扫的情况下寻找6个最高点，进行单点扫描：

• 角度：扫描过程会180度来回旋转地台，让机器每个面都有朝向天线的机会；
• 高度：扫描过程会升降天线，接收不同高度+角度下的辐射强度；
• 方向：扫描天线变化水平和垂直方向，一般会拆分成2个报告。

扫描数据的经验点