Intertek的工程师在一个能让内部信号不外泄外部信号不渗入的房间测试电子产品的辐射和抗干扰。
9月份的周末，涌进小镇BOXBOROUGH, MA的人们和附近居民一起采摘苹果和其他水果。在这些周，来自不同制造商的工程师来这儿在任意几个实验室中测试他们的劳动成果，Intertek就是其中的一个实验室。
Boxborough 机构，是Intertek全球实验室中的其中一个，工程师正在进行EMC和安规的认证和预认证测试以及其他一些类型的测试，包括无线测试，环境测试，通信一致性测试，激光性能测试。到该实验室的产品有汽车元件，军工元件和系统，家庭应用，工业产品，消费电子，航天子系统，通信和无线产品，以及医疗设备。
我重点参观了该公司的EMC和radio RF性能测试。Intertek的认证测试包括FCC, UL, CSA, CENELEC, ANSI，军工和汽车标准。Boxborough 机构也是美国和加拿大的电信认证机构，欧洲EMC和无线电测试的报告机构。
工厂拥有一个带有屏幕房，屏蔽房，GTEM室，EMC和RF测试的定制测试装置的实验室。Intertek说一个新的建筑拥有新英格兰唯一独立的10m 暗室。还装备了最近建造的5-m暗室。
工程师使用屏幕室进行辐射和抗干扰测试。他们使用电流夹和耦合-去耦网络进行电缆的BCI测试。“使用去耦网络让注入的噪声电流仅在一个方向上流入线缆，但电流夹却让注入电流在两个方向流入，”EMC工程师Bob Mitchell说道。“不同工业使用注入噪音到电缆的特殊方法。”
实验室中的一个定制的电缆测试架让工程师注入噪声到电缆的单独电线中。图1 展示了工程师如何跨过电线放置一个excitation电线，这可以让工程师测试屏蔽效果。
工程师可以连接每根电线到连接盒，提供了测试电线中产生电流用Tektronix示波器的连接途径。这个盒子同样能连接待测电线到一个诸如函数发生器之类的信号源。
当工程师需要创建自定义的波形和触发时会用Agilent或Wavetek的任意波形发生器替代函数发生器。波形模拟卡车在启动期间大多数由alternators和starters产生的干扰。工程师也使用NoiseKen的噪声发生器注入干扰到日本汽车制造商的汽车电缆。
Intertek的工程师在ETS-Lindgren制造的屏蔽房进行ESD测试。图2展示了一个使用带状线测试夹具的测试装置。工程师使用NoiseKen的 ESD模拟器注入ESD到夹具的隔离pads。放电通道的电流通过电缆到待测设备EUT，用来检查ESD抗干扰。
另一个屏蔽房工程师用来测试材料的屏蔽效果，比如设计用来减少产品enclosure doors，walls, and other openings之间空隙的RF辐射的合成材料和垫子。Intertek的前EMC首席工程师、现在是在线顾问的Roland Gubisch指出材料并不总是有效的。“我们曾经有一个客户想让我们测试制造商宣称可以抗辐射的布料的屏蔽效应，不幸的是，根本不存在屏蔽效果。”
图3 展示了带有一个可去除盘子的屏蔽室。一个垫子（没画出来）在盘子的适当位置围绕着待测屏蔽材料。在室内的发射天线连接到HP（今Agilent）或者R&S的信号发生器。一个Kalmus（今AR）RF放大器将信号功率从20W放大到1000W，符合MIL-DTL-83528规范（ref 1)。在室外的接收天线连接到Agilent或R&S的频谱分析仪用来测量信号强度。
EMC运营经理Mike Koffink解释工程师如何进行测试：“开始将盘子去除并测量发射信号在关注频率上的功率，这是底线测量。然后，我们会扭紧盘子周围带有屏蔽材料的垫子。然后运行相同的扫描并测量材料衰减了多少发射信号。”
Koffink提到频率可以在10kHz到18GHz范围内的任意点，取决于客户的要求。底线信号和衰减信号之间的差值就是材料的屏蔽效果。
实验室同样有ETS-Lindgren GTEM cell，因为一些EMI测量要求的标准在这个架构中实现。GTEM cell是一个outer skin可以是发射或接收天线的小暗室，经常用于小型或板级产品的辐射和抗干扰测试。
不是所有的EMC测试都是高频信号。工程师使用桌上型带状线测试器对音视频产品进行辐射抗干扰测试（图4）。测试器产生激励位于两个接地盘子之间有源盘子涵盖从数kHz到数MHz的场。“场保持良好，”Koffink说“我们用等方向性探头检查。”
保持外部噪声出去
理想世界中，工程师在没有环境信号的环境中执行辐射测试。Intertek的Boxborough机构有两个开放的区域测试站，一段时间内的环境信号幅度足够低允许许多产品的测试。低环境信号是几个公司在苹果园周围建立EMC实验室的原因。今天，手机，基站，和其他国际发射器已经到了这儿，使得测试站点很少使用；事实上，一个手机塔在Intertek站点清晰可见。数字电视，拥有超过模拟电视的宽带宽，同样增加了环境辐射。
为了创建必要的低噪声环境，Intertek转而使用暗室，可以屏蔽大多数待测设备的环境信号。2009年5月，公司建成了ETS-Lindgren 10m 暗室。在我六月末参观期间，5m暗室也在建中，从位于Littleton,MA附近的2004年由Intertek收购Entela机构搬过来(ref 2)。
Koffink和Mitchell都是在收购Entela后保留下来的员工。Koffink负责容纳10m暗室的建筑的建造和认证。Mitchell将1年中较好时间同暗室设计和建设的供应商以及合同商打交道。他的工作是制造同时符合EMI辐射和抗干扰标准以及发射机性能标准的56项要求的暗室。因此，Mitchell被委以暗室设计和材料的重任。
开始的时候，暗室的门必须足够大以便车辆进入，flush-mounted 转盘必须支撑1万磅的重量。电动主门在暗室墙后侧滑开启。Intertek选择了电动设计是因为门太大一个人难以开启，而旋转门是不现实的，因为暗室外边的空间有限。
像大多数暗室，Intertek的暗室包括2层衬里——铁氧体瓷砖和吸波圆锥——在屏蔽房里。“铁氧体瓷砖和圆锥最小化暗室内的反射，”Mitchell说。“瓷砖吸收30MHz~1GHz的信号，圆锥吸收超过1GHz的信号。”
暗室通过了高达40GHz的辐射和抗干扰测试。为了实现这个，Mitchell和其他人花了2周检查暗室中的每一个缝隙和螺丝孔。每一个缝隙和孔需要屏蔽材料诸如铜或青铜箔保证开放电气消失。Mitchell和ETS-Lindgren 的工程师一起工作产生暗室里的场并检测泄露。“暗室有大约5万个螺丝，”他说。“我们检查了所有的螺丝。”
结果是：暗室中没有环境信号。暗室可以将40GHz外部信号衰减大约100dB。
Gubisch 解释为什么甚至小的螺丝孔和缝隙都会让信号渗入屏蔽房。”“40GHz信号的波长大约是7.5mm,”他说。“4mm到2mm的孔足以让半波或 1/4波长通过。你必须确保开放的地方小于2 mm。”
在10m暗室旁边的屏蔽房中放置了Kalmus（今AR）的放大器。这些放大器可以产生500W的信号，因此他们能产生值得考虑的热。与其将那些到热排到外部，暗室的通风系统循环到建筑中，减少了加热费用。
EMI暗室需要信号发生器，放大器，示波器，频谱分析仪，天线，天线杆之类的测试设备。要求设备自动化以最小化测试时间和最大化测量重复性。
Intertek工程师偏向使用Tektronix和R&S的商业化EMI自动化软件来自动化测试设备。“我们和设备制造商一起工作以获得我们想要的软件，”产品安规的运营经理Scott Lambert说道。“写和维护你自己的自动化软件是困难的。”尤其是，Lambert需要软件可以自动化具有多个天线的测试站点。
Lambert 也需要图形化和列表格式的定制报告。因为不同的频率，转盘位置，天线位置，辐射测试有数以百计的扫描。对于想要原始数据的客户，软件可直接将数据导入Microsoft word。
隐藏的工业
Intertek测试实验室处理大量不同的设备，但Boxborough的工程师在如此远离底特律的实验室进行大量的汽车测试实在出人意外。“汽车产品在新英格兰是一个隐藏的工业，”商业和工业部门的经理Albert Noyes提到。“我们测试
音频产品，位置传感器，热传感器，和防碰撞系统。”音频系统包括那些来自一个本地大制造商的产品。
随着汽车工业进入可替代能源时代，Intertek工程师开始测试电动车的电池包。Noyes描述了他做过的4英尺宽、9英尺长、1英尺厚的电池系统测试。这个电池用于几个主要城市的电动公交车。Intertek的工程师测试电池电子控制的辐射和抗干扰。
汽车EMC测试不同于大部分其他产品的EMC测试，因为汽车产品是汽车元件而不是完整的系统。汽车EMC标准面向整个汽车而不是元件。因此，这是系统级测试。汽车元件的供应商去实验室验证他们的元件不会导致汽车辐射或抗干扰测试失败。但他们可提供售出产品在没有较低辐射时辐射比设计规范高1dB或2dB。
“美国汽车制造商不能接受他们未认证EMC实验室提供的用于验证程序的测试结果，”Koffink说道。“尽管我们和3家汽车制造商的供应商一起工作，在供应商接受我们的测试之前我们仍然需要他们的认证。”Koffink提到实验室已通过了福特和通用汽车的认证。通过对Entela的收购Intertek获得了汽车测试经验。
汽车产品设计成乘客汽车必须通过比紧急（匪警或火警）汽车产品更多的严厉测试。除了EMC测试，Intertek的工程师还测试紧急车辆中用的发射机，他们测量输出功率和频率。“匪警或火警汽车可以搭载20W的发射机，”资深项目工程师Nick Abbondante说道。“那个级别的功率可以加热人体组织，但是无线操作者受过最小化发射时间的训练。用消费发射机做不到这点，因此他们必须有较低功率。”
Abbondante 测试蓝牙，WiFi，手机的发射机。观察频段内的输出功率，邻道功率，功率频谱密度，频率稳定性，谐波辐射。”“2.4GHz信号拥有4.8GHz和7.2GHz的谐波，那些频率需要许可才能使用，”他说。“不许可的2.4GHz器件可以干扰那些服
务。”
继续
Intertek 工程师必须保持更新今天广泛使用的标准工作。EMC成批增长，加上汽车产品，IT/电信产品，医疗产品，和更多，和你为了跟上最新发展而拥有一份全职工作安规和军用标准。为了帮助公司预期改变和为他们准备，Intertek拥有服务于许多标准委员会的工业和技术经验。
尽管Boxborough的工程师定期和Intertek委员会的代表交谈，他们必须保持标准开发和日常基础的采用的并行。IEC，比如，当一个新的标准公布时会发布新闻稿通知工程师(ref3)。
“因为一个标准公布了，”Gubisch补充道，“并不意味着任何人都采用它法定要求。我必须每天检查欧盟网站查看标准是否已被欧洲采用。”为了确认标准他也要检查FCC，ANSI，和FDA的网站。在美国，因为FCC没有采用诸如ANSI C63.4新版标准而出现问题(ref4)。
就算一个标准被采用，也需要一个转换期，尤其在欧盟。转换周期包括发布日期，执行日期，收回日期（如果一个标准取代了先前的）。
Gubisch也检查标准的内容，因为这会需要一个新的测试方法或从其他标准中综合测试方法。当他发现一个标准的技术细节不清楚时，他会联系Intertek代表委员会咨询标准发展组织弄清楚该组织的意图。他引用了用于电信端口辐射限制标准CISPR 22的例子。“你不能执行所描述的测试，当实验室尝试进行测试，我们发现了20dB到30dB的差别。”
EMC和产品安规测试，当不能作为其他工程师训练的那样短暂时，继续演变。比如像Intertek这样的测试实验室必须适应常规标准的无数改变。那要求添加设备（包括暗室），监控标准实体，按新要求培训员工。
;){kind=link}