EMI测试的基本观念

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1、EMI測試的基本觀念前言隨著電子產品數位化的普及，各國也紛紛對電磁干擾的問題加以重視，在可以預見的未來，大部份的電子產品，在銷售到市場之前，都會被要求符合相關的EMI測試規格，而在EMI測試上的許多名詞與方法，一直缺少詳盡的說明與解釋。本文即針對在EMI測試上常會遇到的一些問題，提供讀者作一參考一‧EMI要求測試的精確度為何？關於測試上的精確度，一般而言自然是要求達到精確，例如一顆石頭用不同的秤來秤，其結果是不會相差太大的，但是在EMI上的測試卻不同於一般的量測，往往同一個樣品在甲測試場地和乙測試場地所測得的結果值會有很

2、大的差異，甚而在甲測試場地所測得的值可以符合限制值的要求，但乙測試場地所測得的值卻無法符合要求。關於這個問題，相信許多接觸過EMI測試的工程師都有這種經驗，因此便有某個實驗室較鬆或較嚴的說法產生，要清楚的說明這個問題，便需要了解EMI要求測試的精確度為何？由於大多數人一直沿用一般的測試觀念來看待EMI的測試，故而產生了許多誤解與人云亦云的說法。嚴格地來說，在EMI測試的要求上並沒有精確度的觀念，也就是EMI測試是無法要求每一個雜訊頻率點的讀值非常精確，那麼EMI測試的基本要求是什麼呢？這一點在早期的MP4中有很清楚的說明

3、，輻射和AC電源傳導測量必須在一能確保有效的(valid)、可重覆的(repeatable)測試結果的環境下測量，事實上，這兩點是EMI測試上所要求的精確性。所謂有效的是指所測得的雜訊確實是由待測物(EquipmentUnderTest)中所輻射出來的，而非外界或其它儀器所產生的。例如在開放測試場地(OpenSite)測試輻射與傳導雜訊，因為外界的雜訊非常多，像FM電台、TV電台、火腿族或附近正在使用的一些電子產品，這些會與待測物的雜訊同時出現在頻譜分析儀(SpectrumAnalyzer)上，若沒有仔細的判斷，可能會將

4、外界雜訊誤認為是待測物產生的雜訊，那麼便失去了有效性的要求，而且也無甚意義。所以通常有經驗的EMI測試工程師會事先在屏蔽室(ShieldedRoom)或電波無反射室(AnechoicChamber)內，將待測物的雜訊輻射頻率點找出，以避免產生錯誤，或將待測物的電源關掉，若此時雜訊仍然存在，則表示是外界所產生。若雜訊消失而再開電源雜訊又產生，則可確定該點之雜訊是待測物所產生，如果沒有經過這些方法的檢驗，則測試的結果可能是不正確的。為使讀者能更快明瞭開放測試場地的雜訊，在圖1中所顯示的即是一開放測試場地在頻譜分析儀中所出現的

5、雜訊，一般稱之為背景雜訊(Ambientnoise)。圖1開放測試場地的背景雜訊由圖1中讀者可以看到在88MHz-130MHz頻帶有許多甚強的雜訊存在，大多為電台的訊號，若待測物的雜訊是在這範圍內，則無法由開放測試場地測得雜訊輻射的大小，一般可以忽略與電台頻率重疊或相近的雜訊，除非此雜訊比電台信號還高，或者若有電波無反射室的設備，則可以直接在電波無反射室測試記錄即可。另外關於可重覆的意義，則是指在不同時間測試同樣的待測物，其結果值必須是相同的。如果同樣的待測物，在同一測試場地經過多次的測試，而每次結果值都不相同，那麼這樣

6、的測試便不符合可重覆性的要求。談到可重覆性的問題，便要同時考慮兩個重要的因素，一個是測試場地與儀器設備，另一個則為待測物的配置擺放(Configuration)，關於第一個因素較普遍被討論到，如測試場地的場地衰減(SiteAttenuation)在ANSIC63.4-1992中，便有詳細的說明介紹與測試方法，其中並規定開放測試場的場地衰減與標準值之間的誤差需在±4dB以內，這要求已經包括了測試場地、天線、測試儀器等誤差的考慮，也就是說如果場地衰減是符合這個要求便可作為測試場地的測量。一般而言，只要場地能符合場地衰減，大多

7、都能達到可重覆性的要求，除非是因天候狀況不佳(下雨)或測試儀器故障。而另一項最容易被測試工程師所忽略的便是待測物的配置擺放，這一點往往是造成測試結果不同的主因，在早期MP4中的要求，對待測物的配置位置除了依典型使用的方式擺放外，還必須找出雜訊輻射最大的位置，也就是一般所謂的最差情況(worstcase)，由於待測物往往有許多連接線，而連接線的位置擺放常會使得測試讀值有很大的差異。因為這些線通常都成為激勵天線或寄生天線將雜訊輻射到空中，所以有時將線拉直或靠近機體，會使雜訊升高許多，以往由於對這個現象並沒有深刻的認識，故常見

8、許多工程師對同一樣品在不同時間測試所得結果不同感到疑惑，而認為是測試場地不良。為使讀者能很快明瞭這中間的差異，在此做一個簡單的實驗，使用一條模擬線連接在PC的VGA卡上，將連接線相對於接地平面(GroundPlane)水平及垂直擺放，看其最大輻射點的讀值差異。圖2模擬線擺放不同的位置圖3模擬線水平擺放圖4模擬線垂直擺