電磁兼容實驗室儀器配置

本文前面的介紹部分講過，近場測試非常適合產(chǎn)品開發(fā)階段。在這個階段，標準測試方法或許能給出精確的結(jié)果，但卻無法顯示問題的來源所在。在挑選元件時，有些控制器芯片的輻射要比其他芯片低40dB，或具有更高的抗擾度。即使在產(chǎn)品開發(fā)完成，執(zhí)行兼容測試未通過之后，標準測試方法也幾乎無法給出有關(guān)問題來源的任何信息。在印制板一級，工程師們使用近場測試探針進行測量，也可能使用缺陷檢測器等。

然而另一方面也必須了解，近場測試探針(幾乎)不能給出有關(guān)設(shè)備傳導(dǎo)或輻射水平的任何信息，其誤差為20～40dB。但近場測試探針可以保證一點：每次使用時，其測量結(jié)果總要好于前述的各種測量。為了通過近場測試探針大致了解產(chǎn)品是否能通過EMC測試，需要在已經(jīng)確知結(jié)果的樣品上進行多次嘗試。

一些磁場探針、電場探針和一根管腳探針的例子。它們的優(yōu)點是容易制作，外購也相當(dāng)便宜。它們都使用50Ω的電纜，并連接到一臺(廉價的)頻譜分析儀。

近場探針用來拾取電磁場的全部兩個分量。雖然市場上有一些非常靈敏的電磁場場強儀，但電磁場的近場場強并不太容易測量。它們無法給出輻射噪聲頻率成分的任何信息，但可以方便地指出“問題分量”。近場探針在連接到頻譜分析儀時，還可給出頻率成分信息。

磁場探針提供一個與磁射頻(RF)場強成比例的輸出電壓。利用這個探針很容易找到電路的射頻源。不過，磁場的場強隨距離迅速變化(成三次方關(guān)系)。另外，探針的方向至關(guān)重要，因為磁場方向一定是垂直于磁環(huán)路的。前面已經(jīng)指出，探針將不會給出太多的量化信息，但對于某個元件(IC、開關(guān)三極管等)，隨著探針距離元件越來越近，探針的電壓輸出也將增大。

即使周圍有許多元件，通過研究原理圖，設(shè)計者也可以很容易地辨認出噪聲源。如果工程師決定更換元件，他將很容易測量出更換后的結(jié)果，這使得在開始時就選擇可靠的元件成為可能。VSPACE=12HSPACE=12ALT=圖4(a)和(b)：磁場探針、電場探針和一根管腳探針的實例。

管腳探針允許直接在IC管腳或PCB的細導(dǎo)線上鑒別噪聲電壓。還能方便地判斷濾波器的效果，盡管只是一種定性的判斷。管腳探針可以在濾波器的前、后分別進行接觸測量，并觀察其效果情況。但工程師必須正確估計接觸電容，并選擇電容較小的探針(不大于10pF)。

電場探針可拾取共模電壓和需要的信號。共模電壓是輻射電壓的一個重要來源。此外，磁場探針無法拾取電場?？梢宰C明，使用全部三種探針是有益和省時的。

本文介紹了擁有公司內(nèi)部EMC測試設(shè)備的優(yōu)點和缺點。總體而言，除了設(shè)備成本、占用空間，以及可能的人員培訓(xùn)這些投入之外，擁有EMC能力并沒有什么不利。無論如何，EMC技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)中必不可少，公司必須以某種方式進行這方面的投資(如依靠第三方咨詢公司的服務(wù))，忽視它的代價將是高昂的。