LISN 是什么？EMC 传导测试必备设备！
LISN 到底是什么？它的作用是什么？内部结构怎样？怎么选、怎么用？本文系统讲解 LISN 的原理、结构和使用要点，帮你彻底搞懂这个 EMC 传导测试的必备设备。
一、LISN 是什么？
LISN 的全称是 Line Impedance Stabilization Network，中文叫线路阻抗稳定网络。
它的作用用一句话概括：为传导骚扰测试提供一个稳定、已知的线路阻抗，并把电源线上的噪声耦合出来送到测量设备。
LISN 是传导骚扰（CE）测试中必不可少的设备。没有它，传导测试就无法进行，或者测试结果不可重复、不可信。
1.1 为什么需要 LISN？
传导骚扰测试测的是设备通过电源线向电网传导的电磁噪声。但有两个问题：
问题一：电网阻抗不稳定。
不同的电网、不同的时间、不同的用电负载，电网的阻抗都不一样。电网阻抗直接影响噪声电压的测量结果——同样的噪声电流，电网阻抗不同，测出来的电压就不同（V = I × Z）。
如果不统一电网阻抗，今天测和明天测结果不一样，A 实验室和 B 实验室测的也不一样，测试没有可比性。
问题二：电网本身有噪声。
电网不是干净的，上面有各种噪声（其他设备产生的、雷电感应的等）。这些噪声会混入测试结果，分不清是被测设备（EUT）产生的还是电网本身的。
LISN 解决了这两个问题：
稳定阻抗：在测试频段内，LISN 提供稳定的 50Ω 阻抗，替代不稳定的电网阻抗。
隔离电网噪声：LISN 把电网的噪声挡在外面，不让它进入测试侧。
耦合噪声：把 EUT 产生的噪声耦合出来，送到 EMI 接收机测量。
1.2 LISN 在测试中的位置
LISN 接在电网和 EUT 之间。电网的电经过 LISN 供给 EUT，EUT 产生的传导噪声被 LISN 耦合到 EMI 接收机测量。
二、LISN 的工作原理
2.1 LISN 的核心功能
LISN 有三个核心功能：
稳定线路阻抗：在 150kHz~30MHz 测试频段内，LISN 向 EUT 侧呈现 50Ω 的稳定阻抗。
隔离电网噪声：阻止电网侧的噪声传到 EUT 侧。
耦合噪声到接收机：把 EUT 产生的噪声信号耦合到 EMI 接收机。
2.2 LISN 的内部结构
以单相交流 LISN 为例，内部结构如下：
主要元件：
1. 电感 L（通常 50μH）
串在电源线中。
作用：阻止高频噪声从电网侧进入 EUT 侧，同时阻止 EUT 的噪声传到电网。
50μH 的电感在 150kHz 时阻抗约 47Ω，在 30MHz 时约 9425Ω。所以高频时，电感把电网侧和 EUT 侧隔离开了。
2. 电阻 R1 + R2（共 1kΩ 或 50Ω+50Ω）
并在电源线和地之间。
作用：为噪声提供测量通路，同时限制直流/低频电流。
典型值：两个 50Ω 电阻串联（共 100Ω），中间点接接收机；或者一个 1kΩ 电阻。
3. 电容 C（通常 0.1μF 或 0.25μF）
并在电源线和地之间（有的设计）。
作用：耦合高频噪声到接收机，同时隔直流。
0.1μF 在 150kHz 时阻抗约 10.6Ω，对高频噪声是低阻抗通路。
4. 50Ω 匹配电阻
EMI 接收机的输入阻抗是 50Ω，LISN 的输出阻抗要匹配 50Ω，保证最大功率传输和准确测量。
2.3 阻抗稳定的原理
EUT 侧看进去的阻抗，主要由 R2（50Ω）和电容 C 决定。
低频（<150kHz）：电容 C 阻抗大，R1 的 1kΩ 主导，阻抗高。这部分不测试，没关系。
150kHz~30MHz：电容 C 阻抗小，R2 的 50Ω 主导，阻抗稳定在 50Ω。这是测试频段。
所以 LISN 在测试频段内提供稳定的 50Ω 阻抗。
2.4 共模和差模的测量
传导噪声有共模和差模两种，LISN 怎么测量？
单根线的测量：
LISN 有两个测量通道：L 线和 N 线。每个通道测的是该线对地的噪声电压。
L 线对地的噪声电压 = (差模噪声)/2 + 共模噪声 N 线对地的噪声电压 = -(差模噪声)/2 + 共模噪声
所以 LISN 测的是每条线对地的总噪声，包含了共模和差模成分。
要区分共模和差模，需要用共模/差模分离器，或者用两个 LISN 的测量结果计算：
共模噪声 = (V_L + V_N) / 2
差模噪声 = (V_L - V_N) / 2
但大部分传导测试只要求测每条线对地的噪声，不强制区分共模差模。
三、LISN 的类型
3.1 按供电类型分
1. 交流 LISN
用于交流供电设备的传导测试。
单相交流：2 线（L、N）+ 地。
三相交流：3 线（L1、L2、L3）+ N + 地。
2. 直流 LISN
用于直流供电设备的传导测试（如电池供电、DC-DC 供电）。
2 线（V+、GND）。
3.2 按标准分
不同标准对 LISN 的要求不同：
1. CISPR 16 / GB 9254 型（50μH/50Ω + 0.1μF）
最常用的 LISN，用于信息技术设备（ITE）的传导骚扰测试。
电感：50μH。
阻抗：50Ω。
电容：0.1μF（有的是 0.25μF）。
频率范围：150kHz~30MHz。
2. CISPR 25 型（汽车电子）
用于汽车电子的传导测试，阻抗是 5Ω（不是 50Ω）。
阻抗：5Ω。
频率范围：150kHz~108MHz。
3. DO-160 型（航空）
航空设备的传导测试用，参数不同。
3.3 按结构分
1. 台式 LISN
体积小，放桌面上，适合小功率设备（<16A）。
2. 立式/柜式 LISN
体积大，适合大功率设备（16A~100A 或更大）。
3. 集成式 LISN
和 EMI 接收机集成在一起，便携。
四、LISN 的关键参数
选型和使用 LISN，要关注以下参数。
4.1 阻抗
最核心的参数。 LISN 在测试频段内的阻抗必须稳定在 50Ω（CISPR 16 型）或 5Ω（CISPR 25 型）。
阻抗的准确性直接影响测量结果。阻抗偏差 10%，电压测量偏差约 1dB。
要求： 在 150kHz~30MHz 范围内，阻抗偏差 ≤ ±20%（CISPR 16 要求）。
4.2 频率范围
LISN 的有效工作频率范围。
传导骚扰：150kHz~30MHz。
汽车电子：150kHz~108MHz。
有的 LISN 覆盖 9kHz~30MHz。
4.3 额定电压和电流
LISN 能承受的最大电压和电流，取决于被测设备的供电需求。
额定电压：单相一般 250V AC 或 440V AC。
额定电流：6A、16A、25A、50A、100A 等。
选 LISN 时，额定电压和电流要大于 EUT 的供电需求，留裕量。
4.4 插入损耗
LISN 对信号的衰减。
插入损耗要小，否则 EUT 的供电电压会下降。
直流/工频（50/60Hz）插入损耗 < 0.5dB。
高频插入损耗不关心（那正是要隔离的）。
4.5 隔离度
LISN 对电网噪声的隔离能力。
电网侧到 EUT 侧的隔离度 > 60dB（150kHz~30MHz）。
隔离度不够，电网噪声会干扰测试。
4.6 输出阻抗匹配
LISN 的测量输出端口阻抗必须是 50Ω，和 EMI 接收机匹配。
VSWR < 2（一般要求）。
阻抗不匹配会导致测量误差。
五、LISN 的使用方法
5.1 测试连接
传导骚扰测试的连接：
连接步骤：
LISN 的电网侧接市电。
LISN 的 EUT 侧接被测设备。
LISN 的测量输出（RF OUT）接 EMI 接收机。
EUT 按正常使用方式布置。
EUT 开机，工作在典型状态。
EMI 接收机扫描 150kHz~30MHz，记录噪声。
5.2 测量线和中性线
对于交流设备，要分别测 L 线和 N 线的传导噪声。
LISN 有两个测量输出：L-OUT 和 N-OUT。
分别接 EMI 接收机测量。
取两条线中较大的作为结果（或者两条线都报告）。
5.3 接地
LISN 的接地非常重要。
LISN 的机壳必须可靠接地（接保护地 PE）。
接地电阻 < 1Ω。
接地线要粗、短，减少高频阻抗。
EUT 的接地参考平面要和 LISN 的地连接。
如果接地不好，测量结果会偏高且不稳定。
5.4 测试前检查
检查 LISN 校准：在校准有效期内。
检查接地：接地可靠。
检查连接：电源线、测量线连接牢固。
背景噪声测量：EUT 不开机，测背景噪声。背景噪声要比限值低 6dB 以上。
5.5 注意事项
1. 不要超过额定电压电流。 否则可能损坏 LISN 或造成安全事故。
2. 测量电缆用 50Ω 同轴电缆。 保证阻抗匹配，电缆损耗要校准。
3. EUT 和 LISN 之间的电源线长度。 标准要求一般 1m，不能太长（太长会引入额外辐射和耦合）。
4. LISN 要放在屏蔽室外。 通常 LISN 放在屏蔽室外面，电源线穿过屏蔽壁进入。如果 LISN 在屏蔽室内，要注意它本身的辐射。
5. 定期校准。 LISN 每年校准一次，确保阻抗和衰减符合要求。
六、LISN 的常见问题
6.1 为什么用 50μH 电感？
50μH 是 CISPR 16 标准规定的。这个值在 150kHz 时阻抗约 47Ω，接近 50Ω；在 30MHz 时阻抗很高，能有效隔离电网噪声。50μH 是在阻抗匹配和隔离之间的平衡。
6.2 为什么阻抗是 50Ω？
50Ω 是射频和 EMC 测试的标准阻抗。EMI 接收机、同轴电缆、天线都是 50Ω 系统，LISN 用 50Ω 可以匹配整个测试链路。
（汽车电子用 5Ω 是历史原因，早期汽车电子测试用 5Ω。）
6.3 LISN 和人工电源网络（AMN）是一回事吗？
是的，LISN 也叫 AMN（Artificial Mains Network，人工电源网络）。两个名称指同一个东西。
6.4 可以自制 LISN 吗？
理论上可以，但不建议。LISN 的阻抗精度、隔离度、屏蔽性能要求很高，自制很难达到标准要求。建议购买专业厂商的产品。
6.5 LISN 可以测共模和差模吗？
LISN 本身测的是每根线对地的噪声（共模+差模的混合）。要分开测，需要：
共模/差模分离器。
或者用两个通道的测量结果计算。
七、LISN 选型建议
7.1 选型步骤
确定测试标准：GB 9254 / CISPR 22（50Ω）还是 CISPR 25（5Ω）？
确定供电类型：交流还是直流？单相还是三相？
确定电压电流：EUT 的供电电压和最大电流。
确定频率范围：一般 150kHz~30MHz。
选品牌和型号：根据预算和精度要求。
7.2 主流品牌
Rohde & Schwarz（罗德与施瓦茨）：高端，精度高，价格贵。
Keysight（是德科技）：高端。
EM Test / Teseq：专业 EMC 设备厂商。
Haefely：瑞士品牌。
Com-power：美国品牌。
7.3 预算参考
| 类型 | 价格 |
|---|---|
| 单相交流 16A（国产） | 1~3 万 |
| 单相交流 16A（进口） | 5~10 万 |
| 三相交流 32A | 5~15 万 |
| 直流 LISN | 2~8 万 |
| CISPR 25 型（汽车） | 8~20 万 |
八、LISN 在整改中的作用
LISN 不仅是测试设备，在 EMC 整改中也很有用。
8.1 判断共模差模
用两个 LISN 通道分别测 L 和 N 线：
如果两条线噪声幅度相近、相位相同 → 共模为主。
如果两条线噪声幅度相近、相位相反 → 差模为主。
8.2 验证滤波效果
整改时，用 LISN 测传导噪声，对比整改前后的频谱变化，判断滤波器是否有效。
8.3 定位噪声源
通过改变 EUT 的工作状态（关模块、改频率），用 LISN 监测传导噪声的变化，定位噪声源。
总结
LISN（线路阻抗稳定网络）是 EMC 传导骚扰测试的必备设备，它的核心作用是：
稳定线路阻抗：在测试频段内提供 50Ω（或 5Ω）的稳定阻抗，保证测试可重复。
隔离电网噪声：把电网的噪声挡在外面。
耦合噪声到接收机：把 EUT 的传导噪声送到 EMI 接收机测量。
核心结构： 50μH 电感 + 50Ω 电阻 + 0.1μF 电容。
关键参数： 阻抗（50Ω）、频率范围（150kHz~30MHz）、额定电压电流、隔离度、插入损耗。
使用要点：
可靠接地。
50Ω 同轴电缆连接接收机。
定期校准。
背景噪声 < 限值 - 6dB。
LISN 看起来简单，但它是传导测试准确性的基础。理解 LISN 的原理，你就能更好地理解传导测试结果，更高效地做 EMC 整改。
