電磁兼容技術(shù)實(shí)驗(yàn)大綱方案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康碾姶偶嫒荩‥MC）技術(shù)實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)習(xí)者掌握電磁干擾（EMI）與電磁抗擾度（EMS）的核心測試方法，熟悉EMC測試設(shè)備的操作邏輯，理解電磁兼容設(shè)計(jì)的底層原理，并具備初步分析、整改電磁兼容問題的實(shí)踐能力。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)者需建立“干擾源-耦合路徑-敏感設(shè)備”的EMC問題分析框架，為產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)、測試與認(rèn)證提供技術(shù)支撐。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與模塊設(shè)計(jì)（一）電磁干擾（EMI）測試實(shí)驗(yàn)1.傳導(dǎo)發(fā)射測試聚焦電子設(shè)備通過電源線、信號(hào)線向電網(wǎng)或周邊電路輻射干擾的特性。實(shí)驗(yàn)需搭建含線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）、EMI接收機(jī)、被測設(shè)備（DUT）的測試系統(tǒng)，分析不同負(fù)載、工作模式下，DUT在150kHz~30MHz頻段的傳導(dǎo)干擾頻譜。需對(duì)比“帶濾波電路”與“無濾波電路”的測試結(jié)果，理解濾波器件（如共模電感、X/Y電容）對(duì)傳導(dǎo)干擾的抑制作用。2.輻射發(fā)射測試針對(duì)設(shè)備通過空間輻射電磁波的干擾特性，在半電波暗室或開闊場中，利用對(duì)數(shù)周期天線/雙錐天線與EMI接收機(jī)，測試DUT在30MHz~1GHz（或更高頻段）的輻射干擾。實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證“接地設(shè)計(jì)”“屏蔽結(jié)構(gòu)”對(duì)輻射發(fā)射的影響，例如對(duì)比金屬外殼接地與懸浮時(shí)的輻射頻譜差異，理解近場與遠(yuǎn)場輻射的傳播規(guī)律。（二）電磁抗擾度（EMS）測試實(shí)驗(yàn)1.靜電放電（ESD）抗擾度測試模擬人體或物體靜電放電對(duì)設(shè)備的干擾，使用靜電放電發(fā)生器，按IEC____標(biāo)準(zhǔn)，在接觸放電（±6kV）、空氣放電（±8kV）模式下，對(duì)DUT的外殼、操作界面、接口引腳施加靜電脈沖，觀察設(shè)備的工作狀態(tài)（如死機(jī)、誤碼、功能失效），分析“ESD防護(hù)電路（TVS管、放電間隙）”與“接地設(shè)計(jì)”對(duì)設(shè)備抗擾度的提升效果。2.浪涌（Surge）抗擾度測試模擬電網(wǎng)雷擊、開關(guān)瞬態(tài)等大能量干擾，通過浪涌發(fā)生器向DUT的電源端口、信號(hào)端口注入1.2/50μs（電壓波）、8/20μs（電流波）的浪涌脈沖，測試設(shè)備在±1kV（差模）、±2kV（共模）等應(yīng)力下的耐受能力。實(shí)驗(yàn)需對(duì)比“壓敏電阻”“氣體放電管”等防護(hù)器件的選型對(duì)浪涌抑制的影響，理解浪涌防護(hù)的“能量泄放”與“電壓鉗位”原理。（三）電磁兼容整改與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)針對(duì)前期測試中發(fā)現(xiàn)的EMC問題（如某頻段輻射超標(biāo)、靜電放電導(dǎo)致死機(jī)），結(jié)合電磁兼容設(shè)計(jì)理論（濾波、屏蔽、接地），提出整改方案（如增加共模濾波、優(yōu)化PCB地平面、改進(jìn)外殼屏蔽結(jié)構(gòu)），并通過重復(fù)測試驗(yàn)證整改效果。實(shí)驗(yàn)需記錄整改前后的測試數(shù)據(jù)，分析“整改措施-電磁性能”的關(guān)聯(lián)邏輯，培養(yǎng)問題定位與解決能力。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與環(huán)境（一）核心測試設(shè)備電磁干擾（EMI）測試類：EMI接收機(jī)（含預(yù)選器、衰減器）、LISN（50Ω/50μH+5Ω）、對(duì)數(shù)周期天線（30MHz~1GHz）、半電波暗室（或開闊測試場）。電磁抗擾度（EMS）測試類：靜電放電發(fā)生器（±15kV）、浪涌發(fā)生器（10kV/20kA）、群脈沖發(fā)生器（1kV/5kHz）。輔助分析設(shè)備：數(shù)字示波器（帶寬≥100MHz）、頻譜分析儀（含跟蹤源）、阻抗分析儀（測試濾波器件參數(shù)）。（二）實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求電磁屏蔽室：用于傳導(dǎo)發(fā)射、靜電放電等對(duì)環(huán)境電磁噪聲敏感的實(shí)驗(yàn)，背景噪聲需低于測試限值10dB以上。半電波暗室：地面鋪設(shè)吸波材料，墻面、頂面吸波材料厚度≥30cm，滿足CISPR16-1-4標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輻射測試的場地要求。安全防護(hù)：浪涌、高壓測試區(qū)域需設(shè)置絕緣墊、警示標(biāo)識(shí)，配備緊急斷電裝置。四、實(shí)驗(yàn)步驟與操作規(guī)范（一）傳導(dǎo)發(fā)射測試流程（示例）1.系統(tǒng)搭建：LISN的“Line”端接電網(wǎng)，“DUT”端接被測設(shè)備電源，“RF”端通過50Ω同軸電纜接EMI接收機(jī)；被測設(shè)備按額定負(fù)載運(yùn)行，設(shè)置工作模式（如待機(jī)、滿載）。2.參數(shù)設(shè)置：EMI接收機(jī)選擇“傳導(dǎo)發(fā)射”測試模式，頻段范圍150kHz~30MHz，分辨率帶寬9kHz（或120kHz，依標(biāo)準(zhǔn)要求），視頻帶寬9kHz，掃描時(shí)間≥5s/次。3.測試與記錄：啟動(dòng)掃描，記錄被測設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的干擾頻譜，標(biāo)記超過限值（如CISPR22ClassB）的頻點(diǎn)；更換濾波電路（如增加共模電感）后重復(fù)測試，對(duì)比頻譜變化。4.數(shù)據(jù)分析：分析干擾頻點(diǎn)的來源（如開關(guān)電源的開關(guān)頻率、諧波），結(jié)合LISN的阻抗特性，判斷干擾類型（差模/共模），推導(dǎo)濾波方案的優(yōu)化方向。（二）靜電放電測試流程（示例）1.設(shè)備準(zhǔn)備：靜電放電發(fā)生器接地電阻≤100Ω，放電槍電極選擇（如尖頭用于空氣放電，平頭用于接觸放電），被測設(shè)備連接真實(shí)負(fù)載并處于工作狀態(tài)。2.放電施加：按標(biāo)準(zhǔn)要求，在設(shè)備外殼的“四個(gè)側(cè)面、頂面、底面”（接觸放電）及“操作界面上方2cm”（空氣放電）施加靜電脈沖，每次放電間隔≥1s，記錄設(shè)備的異常現(xiàn)象（如屏幕閃爍、通訊中斷）。3.防護(hù)驗(yàn)證：在設(shè)備接口引腳并聯(lián)TVS管（如SMBJ15CA）后，重復(fù)放電測試，對(duì)比異?，F(xiàn)象的改善程度，分析防護(hù)電路的鉗位電壓與響應(yīng)速度。五、考核方式與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（一）過程考核（占比40%）設(shè)備操作規(guī)范性：測試系統(tǒng)搭建的正確性（如LISN的接線、天線的極化方向）、儀器參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性（如EMI接收機(jī)的帶寬、浪涌發(fā)生器的脈沖波形）。實(shí)驗(yàn)記錄完整性：測試數(shù)據(jù)的記錄（如干擾頻點(diǎn)、幅值、整改前后對(duì)比）、現(xiàn)象描述的準(zhǔn)確性（如靜電放電后的設(shè)備狀態(tài)）。（二）成果考核（占比60%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量：含“實(shí)驗(yàn)原理-測試方案-數(shù)據(jù)對(duì)比-問題分析-整改驗(yàn)證”完整邏輯，圖表（如頻譜圖、整改前后對(duì)比表）清晰規(guī)范。問題解決能力：針對(duì)某一EMC問題（如輻射超標(biāo)），提出的整改方案需結(jié)合理論（如“屏蔽不連續(xù)導(dǎo)致輻射”→“優(yōu)化外殼接縫設(shè)計(jì)”），且驗(yàn)證數(shù)據(jù)顯示性能提升（如輻射幅值降低10dB以上）。六、注意事項(xiàng)與安全規(guī)范1.設(shè)備安全：浪涌發(fā)生器、高壓電源等設(shè)備需可靠接地，操作時(shí)佩戴絕緣手套；EMI接收機(jī)的輸入端口需避免過載（如測試前先設(shè)置大衰減量）。2.電磁防護(hù)：輻射測試時(shí)，人員需遠(yuǎn)離天線近場區(qū)域（≥3m）；靜電放電測試時(shí)，放電槍需遠(yuǎn)離人體與精密儀器（如示波器探頭）。3.數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)性：每次測試前需校準(zhǔn)設(shè)備（如LISN的阻抗校準(zhǔn)、天線的因子校準(zhǔn)），測試環(huán)境需穩(wěn)定（如電網(wǎng)電壓波動(dòng)≤±5%），避免外界干擾（如關(guān)閉周邊無線設(shè)備）。七、實(shí)驗(yàn)拓展與應(yīng)用建議行業(yè)延伸：針對(duì)汽車電子、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制等不同領(lǐng)域的EMC標(biāo)準(zhǔn)（如ISO____、IEC____），可拓展專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，理解“行業(yè)特殊要求”對(duì)EMC設(shè)計(jì)的影響。工具進(jìn)階：學(xué)習(xí)使用EMC仿真軟件（如CST、AnsysHFSS），對(duì)比仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，