EMC--电磁兼容测试介绍
EMC全称Electro-Magnetic Compatibility。指的是设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。EMC是评价产品质量的一个重要指标。

EMC测试包括:
(1)EMI(Electro- Magnetic Interference)---电磁骚扰测试
此测试之目的为:检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共电网以及其他正常工作之电器产品的影响。
(2)EMS(Electro-Magnetic Susceptibility)---电磁抗扰度测试
此测试之目的为:检测电器产品能否在电磁环境中稳定工作,不受影响。

其中EMI包括:
(1) 辐射骚扰测试(RE)---测试标准:EN55022
(2) 传导骚扰测试(CE)---测试标准:EN55022
(3) 谐波电流测试(Harmonic)---测试标准:EN 61000-3-2
(4) 电压变化与闪烁测试(Flicker)---测试标准:EN 61000-3-3

EMS包括:
(1) 静电放电抗扰度测试(ESD)---测试标准:EN6100-4-2
(2) 射频电磁场辐射抗扰度(RS)---测试标准:EN61000-4-3
(3) 射频场感应的传导骚扰抗扰度(CS)---测试标准:EN61000-4-6
(4) 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试(EFT)---测试标准:EN61000-4-4
(5) 浪涌(冲击)抗扰度(SURGE)---测试标准:EN61000-4-5
(6) 电压暂降,短时中断和电压变化抗扰度测试(DIP)---测试标准:EN61000-4-11
(7) 工频磁场抗扰度测试(PFMF)---测试标准:EN61000-4-8

手机进网预测试中涉及到的EMC测试项目
上面就一般电器产品的EMC测试项目做了一些说明,本节主要介绍手机在进网测试中所需进行的EMC测试。

EMI方面:
(1) 辐射连续骚扰(RE)---测试标准:GB9254
(2) 传导连续骚扰(CE)---测试标准:GB9254
(3) 辐射杂散骚扰(SE(R))---测试标准:YD1032
(4) 传导杂散骚扰(SE(C))---测试标准:YD1032

EMS方面:
(1) 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试(EFT):GB/T 17626.4-1998
(2) 静电放电抗扰度(ESD):GB/T 17626.2-1998
(3) 浪涌(冲击)抗扰度(SURGE):GB/T 17626.5-1998
(4) 射频场感应的传导骚扰抗扰度(CS):GB/T 17626.6-1998
(5) 射频电磁场辐射抗扰度(RS):GB/T 17626.3-1998
(6) 电压暂降,短时中断和电压变化抗扰度(DIP):GB/T 17626.11-1998

辐射与传导的区别:
辐射:
物体都以电磁波的形式时刻不停地向外传送能量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能,简称辐射。

传导:
通过某种实物连接而产生的能量传递。

连续骚扰:
对一个特定设备的效应不能分解为一串能清晰可辨的效应的电磁骚扰。
辐射连续骚扰也可称为辐射骚扰或者辐射干扰即RE,其测试目的为判断手机自身所辐射出电磁能量的强度。辐射骚扰超标的产品可能使设备或系统性能劣化或者对生物和非生物起不良反映。
传导连续骚扰也可称为传导骚扰或者传导干扰即CE。一般来说此项测试目的在于检测连接到城市公共供电网络的手机对于公共电网的影响。
其中杂散(Spurious Emissions)项目是针对手机而特别提出的。所谓杂散即必要带宽以外频率发射(并且不包括由调制过程产生的必要带宽以外频率的发射)。


杂散骚扰:
除载频和与正常调制相关的频带以外离散频率上的骚扰。可以分为传导和辐射两种(此处传导与辐射的测试目的与RE和CE类似)。因此在EMI中有两条有关手机杂散的测试项。


SE(R)测试:
电台装有天线在辐射试验场测得的杂散窄带射频分量。它包括谐波和非谐波分量及寄生分量。此项测试即测试其杂散窄带射频分量大小。

SE(C)测试:
在有匹配负载的天线端测得的杂散射频分量。其特征通常是在离散频率上或窄频带内有一显著的分量,它包括谐波和非谐波分量以及寄生分量,不包括为传输信息的必要频带极近处的分量。此项测试即检测手机在被测频段内产生的谐波和非谐波分量以及寄生分量。

EFT测试:
这是一种耦合到电子设备的电源线、控制线和信号线上的,且由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。试验的要素是瞬变的上升时间、重复率和能量。

ESD测试:
模拟手机在遭受到静电放电时性能是否会下降或失效,放电分为直接放电和间接放电两类。对导电表面采用直接接触放电的方式;对绝缘表面采用空气放电方式。接触放电为首选形式,只有在不能用接触放电的地方(如表面涂有绝缘层,手机键盘缝隙等情况)才改用空气放电。

SURGE测试:
测试手机电源线和内部连接线在经受来自开关切换及自然界雷击后是否会影响到其各项功能的一种测试。

CS测试:
在通常情况下,被干扰设备的尺寸要比干扰频率的波长短得多,而设备的引线(包括电源线、通信线和接口电缆等)的长度则可能与干扰频率的几个波长相当,这样,这些引线就可以通过传导方式(最终以射频电压和电流所形成的近场电磁骚扰在设备内部)对设备产生干扰。此项测试目的即评价电气和电子设备对由射频场感应所引起的传导骚扰的抗扰度。

RS测试:
射频辐射电磁场对设备的干扰往往是由设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的,其他如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源(以上属有意发射),以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射(以上属无意发射),也都会产生射频辐射干扰。此项测试目的是建立一个共同的标准来评价电气和电子设备的抗射频辐射电磁场干扰的能力。

DIP测试:
电压瞬时跌落、短时中断是由电网、变电设施的故障或负荷突然出现大的变化所引起的。在某些情况下会出现两次或更多次连续的跌落或中断。电压变化是由连接到电网的负荷连续变化引起的。此项测试模拟电压的突变效应,以便建立一种评价电气和电子设备在经受这种变化时的抗扰性通用准则。



常宁为客户提供CDMA, GSM, PCS、DCS1800 等移动电话EMC整体测试系统方案:
1 GSM, CDMA 和 PCS(GSM) 测试系统
2 辐射放射测试系统
3 辐射抗扰度测试系统
4 验证性能
5 EUT监测
6 传导RF测试
我们的每个测试系统完全符合GSM 11.10、EN300-339 V1.1.1、ETS 300 342-1、ETS 300 432-2和ETS 300-328-1/2等法规测试要求。为客户提供最准确的测试数据,以节省研发成本。

常宁提供完整的移动电话电磁兼容测试解决方案,可根据您的需要定制您的应用方案。
在这里给出了关于CDMA和GSM等EMC测试系统
该方案符合ETS 300-328-1 / 2标准的要求:

特性:
1.用于GSM、CDMA和PCS(GSM)的测试系统
2.辐射发射测量
3.辐射抗扰度测量
4.性能验证
5.EUT监测
6.基站测试
7.射频测试

移动电话电磁兼容:
标准中没有提出一个测试环境,但是它给了一些建议和取决于EUT类型的考虑:
辐射发射在理论上应该在开放的试验场上做测试,但由于存在影响高的环境信号,普遍是在一些微波暗室里做测试的。最终的解决方案是在10米电波暗室内进行测试,然而这样做客户需要投入的成本非常高,通常许多客户是在3米暗室来完成,然而我们常宁可以提供高性价比的解决方案帮您解决上述问题。

测试系统配置示意图:

辐射抗干扰测试系统:
它适用于所有类型的无线电通信设备。该参考文件是EN61000-4-3;3V/m或10V/m的测试信号(干扰)应适用于80MHz至6GHz的频率范围,并且.以1kHz的调制信号进行80%的调幅。
测试等级达到10V/m、30V/m或者更高,并且覆盖频率范围80MHz到6GHz。(该系统如在客户需求的情况下,我们可为客户设计为包含传导抗干扰测试内容,频率范围将覆盖为:10kHz到更高范围。)

施加 1KHz正弦波调制,调幅深度80%,如下图:
辐射发射测试系统:
它适用于所有类型的移动设备。参考标准是EN55022,这是信息技术( ITE )设备的发射标准。EN55022中用于辐射发射测量的基本频率范围为30 MHz-1 GHz 。然而,无线电通讯设备必须测试更高的频率。

测试解决方案:
本测试系统,它包括下列设备:

EMS
1.信号发生器
2.功率放大器
3.定向耦合器
4.宽带天线
5.射频功率计和探针
6.电场探针与光纤,光纤链路
7.接收机
8.各类滤波器及前置放大器
9.各路射频开关
10.系统软件
11.电缆,连接器,天线支架和适配器

EMI
1. 9kHz到26.5 GHz完全符合CISPR16–1的兼容接收机或频谱分析仪,30Hz至26.5GHz
2. 宽带天线
3. 一套系统软件
4. 若干微波电缆,连接器,天线架和滤波器等配件。

常宁出于为客户资金成本的考虑,将大大提高系统的集成性能,将RE、CE、RS、CS完全集成为一套系统中,该系统通过软件控制,自动切换射频开关路径,以达到各类不同的测试项目,整体测试过程由软件自动控制完成,并且生成测试报告。

该系统为全智能测试系统,完全由软件针对于不同EUT,自动切换连路进行测试。

常宁还为广大客户提供滤波器和前置放大器集成服务:
常宁滤波器盒组它由一系列带阻,高通滤波器及前置放大器组成,从而使杂散测试更为有效及便捷的完成。为了得到良好的测试效果,降低系统成本,它还包括两个前置放大器,运作在30MHz-18GHz范围内,完全满足客户杂散测试需求。

1协助移动电话进行杂散测量
2能配合任何频谱分析仪使用
3提供多台带阻滤波器
4提供高频与低频两个频段的前置放大器

移动电话设备的测试需要分析杂散信号,尤其是频率很接近待测项目传输信号的那些信号。由于数字移动电话覆盖很小的相对带宽,测试设备,特别是频谱分析仪,也会收到传输。这些信号跟杂散信号相比,功率相对会比较高,使频谱分析仪超负荷,杂散信号的测试就无法进行。
我们所提供的带阻滤波器具有GSM、CDMA、blue tooth及高通滤波器等多个频点,可以有效阻断移动设备通信主频信号的传输,从而使得杂散信号测试可以顺利进行。
滤波器可以覆盖所有的通用移动电话的频段,包括GSM, PCN, DCS, CDMA 和W-CDMA,TD-SCDMA等等,其他特殊的滤波器频率和设计都可依照客户要求提供。
由于通信测试的Limit线值很低,所以我们在这个单元还配有一组双信道放大器,工作频率范围从30MHz to 4GHz和1GHz to 18GHz,增益32dB/42dB,噪声系数2.5dB/3.2dB,由此就可搭配一般的频谱分析仪使用。并且降低背景噪音,使得我们得到理想测试结果。

前置放大器:
波段1 30MHz to 4GHz
波段2 1GHz to 18GHz
增益: 32dB
噪声系数 2.5dB

所有的滤波器和前置放大器都支持增益/损耗曲线和校准数据
Power Supply 100-250VAC/ 50Hz
Enclosure 2U rack Mount case
Optional Automatic switch system
Operating software

带阻滤波器举例(具体配置由被测物及客户决定,选择集成)

以上滤波器组必须配合一组高通滤波器使用。

滤波器波形:

上限截止频率到:3GHz
最大功率: 25W/50W/100W(可按客户要求配置)
VSWR: 1.5max
Reject Attenuation: 40 dB min