汽车电子的EMC测试：标准与必要性全解

01辐射 (RE) 测试概述辐射发射（Radiated Emission）测试核心是测量 EUT 通过空间传播的辐射骚扰场强，主要分为磁场辐射和电场辐射两类：磁场辐射：主要针对灯具、电磁炉等设备；电场辐射：应用范围更普遍，适用于多数电子电气设备。02辐射 (RE) 测试标准辐射发射测试需根据设备类型匹配对应标准，不同品类设备遵循的核心标准如下：✔信息技术产品：CISPR22/EN55022✔音频类产品：CISPR13/EN55013（仅对辅助设备）✔工科医设备：CISPR11/EN55011（电磁炉也适用此标准）✔灯具：CISPR15/EN55015（工作电流频率超过 100Hz 的灯具）✔其他通用 / 专用标准：YY0505、GB/T 18268、GB 4824、GB4343、9254、CISPR14-1（工作频率不超过 9kHz 的一部分设备除外）03辐射 (RE) 测试方法辐射发射测试的方法围绕仪器设备、测试布置、测试频段、限值要求、测试过程五大核心维度展开，不同测试类型（电场辐射、磁场辐射、骚扰功率）的实操要求存在差异，具体细则如下：3.1 辐射发射测试仪器和设备仪器设备的选用需严格遵循 CISPR 系列配套标准，接收机、天线、吸收钳等分别符合 CISPR16-1-1、CISPR16-1-4、CISPR16-1-3 要求，不同测试类型的设备搭配如下：电场辐射：接收机（1G 以下）、频谱仪（1G 以上）、电波暗室、天线（1G 以下用双锥 + 对数周期组合 / 宽带复合天线，1G 以上用喇叭天线）；磁场辐射：接收机、三环天线或单小环远天线；骚扰功率：接收机、功率吸收钳。3.2 辐射发射测试布置 测试布置对结果影响显著，需严格按照标准规范摆放产品、辅助设备及所有电缆，台式 / 落地式设备、不同测试类型的布置要求各有不同： a) 电场辐射 分台式与落地式，布置要求与传导发射一致，需精准规范所有受试样品及配套部件的摆放位置。b) 磁场辐射 受天线尺寸限制，EUT 最大尺寸需匹配天线规格： 2m 直径环形三环天线：仅可测试长度＜1.6m 的 EUT，样品置于天线中心；0.6m 直径单环远天线：适用于 CISPR11 中长度＞1.6m 的电磁炉，测试距离 3m，天线最低高度 1m。c) 骚扰功率 同样分台式与落地式，线缆布置为核心要求：台式设备：放 0.8m 非金属桌子，与其他金属物体至少 0.8m（CISPR14-1 中为至少 0.4m）；落地式设备：放 0.1m 非金属支撑上；被测线缆（LUT）：布置在 0.8m 高、6m 长的功率吸收钳导轨上，吸收钳套在线缆上，电流互感器端朝向被测设备；非被测线缆可断开则断开，不可断开用铁氧体吸收钳隔离。3.3 辐射发射测试频段不同测试类型的核心测试频段明确，部分产品可根据标准要求拓展：电场辐射：常规 30MHz-1GHz（部分产品需测超过 1G，按具体标准执行）； 磁场辐射：9kHz-30MHz；骚扰功率：30-300MHz。3.4 辐射测试限值 限值无统一标准，随测试标准、测试场地尺寸（3m/10m / 其他）、产品分类（Group 1/2, Class A/B） 不同而变化，需根据被测设备的实际属性匹配对应限值要求。3.5 辐射测试过程不同测试类型、不同频段的测试流程存在明确差异，实操中需严格按步骤执行，核心流程如下：a) 30MHz-1GHz 电场辐射在半电波暗室进行，EUT 随转台 360° 转动，天线在 1-4m 高度升降，寻找辐射最大值；结果以 QP 值表示，需完成天线垂直、水平两种极化方向的测试。b) 大于 1G 的电场辐射适用于工作频率超 108MHz 的 ITE 设备、超 400MHz 的 ISM 设备，测试场地为 3m，使用频谱仪测量：ITE 设备：测试方法基本同 30MHz-1GHz，结果以 Peak 与 AV 值表示；ISM 产品：需在全电波暗室测试，天线与产品同高度且不升降，转台正常转动寻找辐射最大值。c) 替代法 采用 ERP（有效发射功率）替代并换算成场强数值，常规 EMC 测试极少使用，主要用于 RF 测试，核心目的是测试 EUT 的壳体辐射，步骤如下：拆除 EUT 所有可拆卸电缆，不可拆卸电缆套铁氧体磁环；用天线 A + 接收机测量 EUT 最大骚扰值；用天线 B 替代 EUT，调节信号发生器输出功率，直至接收机显示值与步骤 2 一致；记录天线 B 的输入端功率，即为 EUT 的壳体辐射功率（天线按测试频率选择）。d) 磁场辐射三环天线测试：样品置于天线中心，分别在 X/Y/Z 三个方向完成磁场辐射测试并记录结果；单小环天线测试：天线垂直地面放置，最低部分高于地面 1m，测量值反映 EUT 的水平和垂直磁场分量（考虑地面反射的近场测量）。e) 骚扰功率需对设备及辅助设备所有长度超 25cm 的电缆测试；因 30-300MHz 内不同频点骚扰在线缆中呈驻波分布，测量时需沿导轨拉动功率吸收钳，寻找每个终测频点的骚扰功率最大位置（大致在离设备半波长处）。4辐射（RE）测试结果判定结果判定原则简单明确：将检波测量仪的实际测量值与对应标准的限值线对比，测量值低于限值线判定为 PASS（合格），高于限值线判定为 FAIL（不合格）。 5辐射（RE）测试注意事项测试布置是核心环节：辐射发射结果与产品、辅助设备、线缆的布置方式高度相关，必须严格按标准执行，保证布置的规范性和一致性；高频测试影响因素多：场地的电磁环境、仪器设备的精度和校准状态、测试人员的操作规范性等，都会对最终测试结果产生影响，需做好全流程把控6辐射（RE）测试范围辐射发射测试的整体频段范围为30MHz-18GHz，实际测试中根据设备类型和标准要求，选取对应子频段开展测试。 7辐射发射（RE）测试 SETUP辐射发射测试的布置需遵循 CISPR16、CISPR11、CISPR13、CISPR15、CISPR22 及 EN55022 等标准要求，不同安装形式的设备（台式、立式）、汽车电子设备有专属布置规范，核心要求如下：通用电场辐射测试布置被测设备（）置于半电波暗室内部的转台上，转台可旋转；接收天线分别切换垂直、水平极化方向，寻找最大辐射点；辐射信号由接收天线接收后，通过电缆传输至半电波暗室外的接收机完成检测。台式被测设备布置1.互连 I／O 线缆距离地面不小于 40cm；2.除实际负载外，可接模拟负载，模拟负载需符合阻抗关系且贴合产品实际应用场景；3.被测设备与辅助设备 AE 的电源线直接插入地面插座，禁止延长插座；4.被测设备与辅助设备 AE 的间距为 10cm；5.若设备线缆较多，需仔细理顺、分别处理，并在测试报告中详细记录，保证测试的可重现性。立式被测设备布置机柜之间的 I／O 互连线自然放置，过长线缆需扎成 30～40cm 的线束；2.被测设备置于金属平面上，与金属平面绝缘间隔约 10cm；接模拟负载 / 暗室外端口的线缆需保证与金属平面的绝缘性；3.设备电源线过长时，需扎成 30～40cm 的线束或缩短至刚好够用；4.若设备线缆较多，需仔细理顺、分别处理，并在测试报告中详细记录，保证测试的可重复性。汽车电子设备辐射发射测试（CISPR25 标准）：汽车电子 EUT 置于半电波暗室内部，接收天线与 EUT 线束的距离为 1m；接收天线分别切换垂直、水平极化方向，寻找最大辐射点；辐射信号由接收天线接收后，通过电缆传输至半电波暗室外的接收机完成检测。来源：电磁兼容之家