电磁干扰测量与诊断（3）
4．容易犯的错误
当设备不能满足有关的电磁兼容标准时，就要对设备产生超标发射的原因进行调查，然后进行排除。在这个过程中，经常发现许多人经过长时间的努力，仍然没有排除故障。造成这种情况的原因是诊断工作陷入了“死循环”。这种情况可以用下面的例子说明。
假设一个系统在测试时出现了超标发射，使系统不能满足电磁兼容标准中对电磁辐射的限制。经过初步调查，原因可能有4个，它们分别是：
主机与键盘之间的互连电缆（电缆1）上的共模电流产生的辐射
主机与打印机之间的互连电缆（电缆2）上的共模电流产生的辐射
机箱面板与机箱基体之间的缝隙（开口1）产生的泄漏
某显示窗口（开口2）产生泄漏
在诊断时，首先在电缆1上套一个铁氧体磁环，以减小共模辐射，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号并没有明显减小。于是试验人员认为电缆1不是一个主要的泄漏源，将铁氧体磁环取下，套在电缆2上，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号还没有明显减小。结果试验人员得出结论，电缆不是泄漏源。
于是再对机箱上的泄漏进行检查。用屏蔽胶带将开口1堵上，发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。试验人员认为开口1不是主要泄漏源，将屏蔽胶带取下，堵到开口2上。结果频谱仪上的显示信号还没有减小。试验人员一筹莫展。之所以会发生这个问题，是因为试验人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度是以dB为单位显示的。下面我们看一下为什么会有这种现象。
假设这4个泄漏源所占的成分各占1/4，并且在每个辐射源上采取的措施能够将这个辐射源完全抑制掉。则我们采取以上4个措施中的一个时，频谱仪上显示信号降低的幅度ΔA为：
ΔA = 20 lg ( 4 / 3 ) = 2.5 dB
幅度减小这么少，显然是微不足道的。但这却已经将泄漏减少了25%。
正确的方法是，当对一个可能的泄漏源采取了抑制措施后，即使没有明显的改善，也不要将这个措施去掉，继续对可能的泄漏源采取措施。当采取到某个措施时，如果干扰幅度降低很多，并不一定说明这个泄漏源是主要的，而仅说明这个干扰源是最后一个。按照这个步骤对4个泄漏源逐个处理的结果如图1所示。
在前面的叙述中，我们假定对某个泄漏源采取措施后，这个泄漏源被100%消除掉，如果这样，当最后一个泄漏源去掉后，电磁干扰的减小应为无限大。实际这是不可能的。我们在采取任何一个措施时，都不可能将干扰源100%消除。泄漏源去掉的程度可以是99% ，或99.9% ，甚至99.99以上，而决不可能是100% ！所以当最后一个泄漏源去掉后，尽管改善很大，但仍是有限值。
当设备完全符合有关的规定后，如果为了降低产品成本，减少不必要的器件，可以将采取的措施逐个去掉。首先应该考虑去掉的是成本较高器件/材料，或在正式产品上难于实现的措施。如果去掉后，产品的电磁发射并没有超标，就可以去掉这个措施。通过试验，使产品成本降到最低。
图 2 抑制4个泄漏源时干扰幅度的变化
５．产品电磁兼容测试诊断步骤
图3给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤，按照这个步骤进行可以提高测试诊断的效率。
图3 电磁兼容测试诊断步骤
关于图3的说明如下：
电磁兼容测试一般首先测量干扰发射，因为干扰发射的试验费用一般比敏感度试验费用低。另外当设备的干扰发射能够满足要求时，往往敏感度也不会有大的问题。因为几乎所有的解决干扰发射的措施同样对改善敏感度有效。
测量干扰发射时要先测量传导发射，不仅要在标准规定的频率范围内测量，还要对更高的频率进行摸底测量。当电源线上有较强的干扰电流时，要先解决这个问题。因为这些传导干扰电流会借助导线的天线作用产生辐射，导致辐射发射不合格。
当传导发射完全合格后，再进行辐射发射测试。对于辐射发射不合格的频率，要记录下精确频率，便于在用近场探头查找问题时，将频谱分析仪的扫描范围设置在干扰频率附近。
６．附录
测量仪器配件供应厂商：
惠普公司：
提供频谱分析仪，前置放大器，近场探头，电流卡钳等，能够构成一套完整的干扰发射诊断系统。
Electro –metrics ：
生产电磁干扰接收机与测试系统，天线，近场探头，阻抗稳定网络等。
Web: www.electro-metrics.com
Email: info#emihq.com
Tektronix ：
电磁干扰测试接收机，频谱分析仪。
www.tek.com
Solar Electronics Company：
满足GJB-151A要求的各种电流卡钳和干扰注入卡钳，脉冲发生器，扫频功率源。
www.solar-emc.com
A.H.System ：
各种测试天线。
www.ahsystems.com
ETS ：
各种测试天线，电流卡钳，干扰注入卡钳 ，近场探头，GTEM小室，测试转台，天线塔，阻抗稳定网络；
www.emctest.xom
Amplifier Research ：
能满足各种标准中敏感度试验的功率放大器。
www.ar-amps.com
CPI: www.cpii.com/satcom/industrl/index.htm
Fischer Custom Communicatons ：
满足EN50082-2, IEC 1000-4-6, ENV 50141等标准要求的传导敏感度测量附件，如耦合解耦网络，干扰注入钳等。
www.fischercc.com
Thermo Voltek ：
功率放大器。
www.kalmus.com
Noise Laboratory ：
测量线路板上的近场辐射的线路板辐射扫描测试仪
www.noiseken.com
Haefely ：
满足IEC和EN标准要求的各种干扰发生器，如静电放电模拟器，电快速脉冲模拟器，浪涌模拟器等。
www.haefely.com
KeyTek ：
满足IEC和EN标准要求的各种干扰发生器，如静电放电模拟器，电快速脉冲模拟器，浪涌模拟器等。
www.keytek.com
当设备不能满足有关的电磁兼容标准时，就要对设备产生超标发射的原因进行调查，然后进行排除。在这个过程中，经常发现许多人经过长时间的努力，仍然没有排除故障。造成这种情况的原因是诊断工作陷入了“死循环”。这种情况可以用下面的例子说明。
假设一个系统在测试时出现了超标发射，使系统不能满足电磁兼容标准中对电磁辐射的限制。经过初步调查，原因可能有4个，它们分别是：
主机与键盘之间的互连电缆（电缆1）上的共模电流产生的辐射
主机与打印机之间的互连电缆（电缆2）上的共模电流产生的辐射
机箱面板与机箱基体之间的缝隙（开口1）产生的泄漏
某显示窗口（开口2）产生泄漏
在诊断时，首先在电缆1上套一个铁氧体磁环，以减小共模辐射，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号并没有明显减小。于是试验人员认为电缆1不是一个主要的泄漏源，将铁氧体磁环取下，套在电缆2上，结果发现频谱仪屏幕上显示的信号还没有明显减小。结果试验人员得出结论，电缆不是泄漏源。
于是再对机箱上的泄漏进行检查。用屏蔽胶带将开口1堵上，发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。试验人员认为开口1不是主要泄漏源，将屏蔽胶带取下，堵到开口2上。结果频谱仪上的显示信号还没有减小。试验人员一筹莫展。之所以会发生这个问题，是因为试验人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度是以dB为单位显示的。下面我们看一下为什么会有这种现象。
假设这4个泄漏源所占的成分各占1/4，并且在每个辐射源上采取的措施能够将这个辐射源完全抑制掉。则我们采取以上4个措施中的一个时，频谱仪上显示信号降低的幅度ΔA为：
ΔA = 20 lg ( 4 / 3 ) = 2.5 dB
幅度减小这么少，显然是微不足道的。但这却已经将泄漏减少了25%。
正确的方法是，当对一个可能的泄漏源采取了抑制措施后，即使没有明显的改善，也不要将这个措施去掉，继续对可能的泄漏源采取措施。当采取到某个措施时，如果干扰幅度降低很多，并不一定说明这个泄漏源是主要的，而仅说明这个干扰源是最后一个。按照这个步骤对4个泄漏源逐个处理的结果如图1所示。
在前面的叙述中，我们假定对某个泄漏源采取措施后，这个泄漏源被100%消除掉，如果这样，当最后一个泄漏源去掉后，电磁干扰的减小应为无限大。实际这是不可能的。我们在采取任何一个措施时，都不可能将干扰源100%消除。泄漏源去掉的程度可以是99% ，或99.9% ，甚至99.99以上，而决不可能是100% ！所以当最后一个泄漏源去掉后，尽管改善很大，但仍是有限值。
当设备完全符合有关的规定后，如果为了降低产品成本，减少不必要的器件，可以将采取的措施逐个去掉。首先应该考虑去掉的是成本较高器件/材料，或在正式产品上难于实现的措施。如果去掉后，产品的电磁发射并没有超标，就可以去掉这个措施。通过试验，使产品成本降到最低。
图 2 抑制4个泄漏源时干扰幅度的变化
５．产品电磁兼容测试诊断步骤
图3给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤，按照这个步骤进行可以提高测试诊断的效率。
图3 电磁兼容测试诊断步骤
关于图3的说明如下：
电磁兼容测试一般首先测量干扰发射，因为干扰发射的试验费用一般比敏感度试验费用低。另外当设备的干扰发射能够满足要求时，往往敏感度也不会有大的问题。因为几乎所有的解决干扰发射的措施同样对改善敏感度有效。
测量干扰发射时要先测量传导发射，不仅要在标准规定的频率范围内测量，还要对更高的频率进行摸底测量。当电源线上有较强的干扰电流时，要先解决这个问题。因为这些传导干扰电流会借助导线的天线作用产生辐射，导致辐射发射不合格。
当传导发射完全合格后，再进行辐射发射测试。对于辐射发射不合格的频率，要记录下精确频率，便于在用近场探头查找问题时，将频谱分析仪的扫描范围设置在干扰频率附近。
６．附录
测量仪器配件供应厂商：
惠普公司：
提供频谱分析仪，前置放大器，近场探头，电流卡钳等，能够构成一套完整的干扰发射诊断系统。
Electro –metrics ：
生产电磁干扰接收机与测试系统，天线，近场探头，阻抗稳定网络等。
Web: www.electro-metrics.com
Email: info#emihq.com
Tektronix ：
电磁干扰测试接收机，频谱分析仪。
www.tek.com
Solar Electronics Company：
满足GJB-151A要求的各种电流卡钳和干扰注入卡钳，脉冲发生器，扫频功率源。
www.solar-emc.com
A.H.System ：
各种测试天线。
www.ahsystems.com
ETS ：
各种测试天线，电流卡钳，干扰注入卡钳 ，近场探头，GTEM小室，测试转台，天线塔，阻抗稳定网络；
www.emctest.xom
Amplifier Research ：
能满足各种标准中敏感度试验的功率放大器。
www.ar-amps.com
CPI: www.cpii.com/satcom/industrl/index.htm
Fischer Custom Communicatons ：
满足EN50082-2, IEC 1000-4-6, ENV 50141等标准要求的传导敏感度测量附件，如耦合解耦网络，干扰注入钳等。
www.fischercc.com
Thermo Voltek ：
功率放大器。
www.kalmus.com
Noise Laboratory ：
测量线路板上的近场辐射的线路板辐射扫描测试仪
www.noiseken.com
Haefely ：
满足IEC和EN标准要求的各种干扰发生器，如静电放电模拟器，电快速脉冲模拟器，浪涌模拟器等。
www.haefely.com
KeyTek ：
满足IEC和EN标准要求的各种干扰发生器，如静电放电模拟器，电快速脉冲模拟器，浪涌模拟器等。
www.keytek.com
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