在现代电子工程领域，电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）是两个至关重要的概念。EMI指的是设备、传输线或系统对外部环境或同一系统内其他设备造成的不希望产生的电磁影响，而EMC则涉及设备、传输线或系统在存在电磁干扰的环境下能够正常运行的能力。本篇文章主要讨论了使用实时示波器进行电磁干扰（EMI）辐射干扰测试的方法、设置以及最佳实践，特别是针对汽车电子控制单元（ECU）的测试。 测试EMI干扰首先需要了解辐射干扰的概念。辐射干扰是指通过空间以电磁波形式传播的干扰，其传播途径不依赖于导体，因此，这种干扰可以通过空气传播到接收设备。常见的辐射干扰源包括手机、蓝牙耳机、卫星广播、AM/FM广播、无线网络、雷达等。为了确保电子设备，如汽车ECU，能够在这样的环境下稳健工作，需要进行严格的EMI辐射干扰测试。 辐射抗扰室是一个用于EMI测试的理想环境，它是一个完全密封的传导空间，可以完全控制空间中产生的电磁场的频率、方向、波长。这种完全控制的环境能够确保电子设备在测试过程中只受到预定电磁场的影响，而不会受到外部环境的干扰。此外，由于电磁波无法离开抗扰室，测试工程师和其他测量设备可以在不受强电磁波伤害的情况下进行工作。 典型的器件级抗干扰测试设置包括被测的电子控制单元（ECU）、电线束、仿真器（包含实际或等效电子负载）、外设（代表ECU接口）、发送和接收天线（用于产生高场强的电磁波），以及模式调谐器（用于改变空间的几何尺寸以创造所需的电磁场效果）。ECU在预设模式下运行并暴露在电磁干扰场中，通过监控ECU的响应来验证其是否超出允许的容限。 为了确定汽车ECU是否满足EMI标准，通常需要参考国际或国家标准（例如ISO标准），这些标准定义了严格的测试方法和容限值。在测试过程中，通过逐渐调整干扰源的幅度，直至ECU功能出现偏离，来确定抗干扰阈值。ECU输出的数据（通过CAN总线、模拟传感器输出或PWM输出）将用来评估其是否正常工作。 由于ECU位于封闭空间内，测试人员和设备位于外部，因此需要利用光纤技术来传输ECU产生的信号到外部测试设备，因为光纤是非导体，可以避免电磁干扰。这种方法要求在干扰室边界处使用波导管来输出光信号，从而在干扰室保持完全封闭的同时，信号能够传递出来。 文章中提到的ISO/IEC61000-4-21和ISO11452-4是两个与EMI测试相关的国际标准，它们分别描述了辐射RF抗干扰测试和传导RF抗干扰测试的方法。辐射RF抗干扰测试可能在一个混响室中进行，使用机械模式调谐器产生指定频率范围和场强的均匀场。而传导RF抗干扰测试可能采用嵌位电流注入探头来诱导RF电流进入被测设备（DUT），从而产生足够强的场以影响非屏蔽设备的运作。 文章还提到，在实际操作中，为了确保信号的准确采集和分析，测试工程师需要使用数据采集设备和用户自定义的软件来评估ECU输出的信号是否满足特定的需求。这样的测试设置和方法能够帮助确保汽车ECU以及其他电子组件在复杂电磁环境中的可靠性，保证汽车的安全运行和电子系统的稳定性。

在进行EMI辐射干扰测试的过程中，使用实时示波器是一种非常有效的方法。EMI，即电磁干扰，是指任何通过感应、辐射或电磁耦合的方式，在电子电路或系统中产生不需要的电压或电流的电磁现象。这种干扰可以降低电子设备的性能，严重时甚至会导致设备完全无法正常工作。 示波器是一种用于监测电信号的电子仪器，它可以显示信号随时间变化的图像。在EMI辐射干扰测试中，实时示波器通常用于观察并分析电子设备在受到电磁干扰时的反应和表现，以便评估和确保设备的电磁兼容性（EMC）。 辐射抗扰室是进行EMI测试的理想环境。它是一个完全密封的传导空间，可以完全控制空间中产生的电磁场的频率、方向和波长。在这个控制环境中，可以精确地模拟真实世界中的电磁干扰情况，如手机、蓝牙耳机、卫星广播等设备发射的电磁波。由于电磁场无法进入密闭的空间，因此，汽车部件在测试过程中能够接收精确且高度可控的电磁波，同时测量仪器和操作工程师也可免于受到干扰室内产生的强电磁波的伤害。 现代汽车含有大量的电子控制单元（ECU），这些部件必须符合严格的EMI干扰标准。在进行EMI测试时，通常会配置被测的ECU、电线束、仿真器以及一系列外设，这些外设模拟ECU的接口。发送和接收天线被用于产生高场强的电磁波，而模式调谐器则被置于干扰室内以改变空间的几何尺寸，从而创造测试中需要的电磁场效果。 在测试过程中，汽车ECU会在预设模式下运行，并暴露在电磁干扰场中。通过监控ECU的响应，可以验证其是否超出了允许的容限。通常，RF干扰测试需要确定器件抗干扰阈值，这通常通过逐渐调整干扰源的幅度直到ECU功能出现偏离的方法来确定。 ISO（国际标准化组织）规定了一系列的EMI测试标准，以确保汽车电子控制单元满足全球认可的严格要求。为了将ECU的输出数据传送到干扰室外部进行分析，由于传统线缆容易受到干扰室内部电磁波的影响，通常会使用光纤来传输信号。光纤是非导体，因此不会受到干扰室内电磁场的影响。 在典型的测试设置中，例如ISO/IEC61000-4-21标准描述的辐射RF抗干扰测试，混响室内的模式调谐器用于产生特定频率范围内的均匀场，场强可高达200V/m或600V/m。而ISO11452-4标准中的传导RF抗干扰测试，则使用嵌位电流注入探头来诱导RF电流进入设备，影响非屏蔽设备的运作。 在测试中，ECU的输出信号需要通过特殊设计的波导管，借助光纤发送器传送到测试设备。光纤发送器将ECU的输出信号转换为光信号，通过光纤传送。这样可以确保数据在封闭空间内被安全地传输到干扰室外部。 整个EMI测试流程中，工程师需要对测试结果进行详细分析，以确定电子设备是否能够在电磁干扰下保持正常工作。这通常涉及到分析ECU的输出端口数据，如CAN总线输出、模拟传感器输出或PWM输出信号。通过专业的数据采集设备和用户自定义的分析软件，工程师可以判断电子设备是否满足特定的EMI标准，以及是否需要进一步的优化或改进。

在当今的电子设备中，电磁干扰（EMI）成为一个不可忽视的问题。为了确保电子设备在电磁场环境中的稳定工作，必须进行EMI辐射干扰测试。本文将详细介绍使用实时示波器进行EMI辐射干扰测试的推荐方法、测试设备以及最佳实践。 我们需要了解电磁干扰室的作用。电磁干扰室是一个完全密封的传导空间，它能够完全控制空间中产生的电磁场的频率、方向和波长。在这样的测试环境中，可以精确地创建出可控的电磁波，模拟真实世界中的各种潜在干扰源，如手机、蓝牙耳机、卫星广播、AM/FM广播、无线网络、雷达等。这个环境对于测试汽车内部的电子元器件尤为重要，因为现代汽车包含大量的电子控制单元（ECU），它们需要在受到严格控制的EMI条件下进行测试，以满足汽车行业的EMI干扰标准。 在进行EMI测试时，通常会使用专门的器件级抗干扰测试设置，包括被测试的ECU、电线束、仿真器、外设接口、发送和接收天线以及模式调谐器。这些元素共同工作，在密闭的干扰室内产生高场强的电磁波。ECU在预定模式下运行，同时暴露在电磁干扰场中。通过监控ECU的响应，可以验证它是否在允许的容限内正常工作。如果ECU的功能出现偏离，就表示其抗干扰阈值已被超越。 测试过程中，被测的ECU必须符合国际标准组织（ISO）以及汽车制造商和ECU部件供应商之间的协议。为了检测ECU的输出是否满足要求，可以通过ECU的输出端口如CAN总线输出其工作状态，包括模拟传感器输出和PWM输出。 为了创建满足ISO/IEC61000-4-21标准描述的辐射RF抗干扰测试环境，可以使用一个混响室，其包含机械模式调谐器，可产生0.4~3GHz的测试频率范围和高达200V/m的场强。而ISO11452-4标准描述的传导RF抗干扰测试中，则使用嵌位电流注入探头以诱导RF电流进入设备，测试频率范围在1-400MHz，电平范围在几十到几百mA。 在进行这些测试时，会面临一个挑战，即如何将密闭空间中的数据传输到外部测试设备进行分析。因为传统的BNC或SMA线缆容易受到干扰室内部电磁波的影响，所以通常使用光纤进行信号传输。光纤不导电，且不会受到干扰室内的电磁场影响，因此是一种理想的传输介质。在干扰室边界处使用波导管输出光信号，使得干扰室在传递ECU信号时仍可保持密封。 为了进行数据采集，测试工程师通常会使用示波器来监测信号。而数据的采集和分析则需要借助用户自定义的软件进行。通过这种方式，可以确保汽车电子控制单元（ECU）在受到高强度的电磁辐射时，是否能够正常工作，并满足性能标准。 在进行EMI辐射干扰测试时，需要特别注意的是测试环境中的电磁场必须保持均匀，并且要确保测试设备不会对测试环境造成任何干扰。因此，测试工程师必须严格遵守相关标准和最佳实践，以确保测试结果的准确性和可靠性。此外，测试过程中应确保所有测试设备均得到适当的防护，防止受到测试环境中的强电磁波影响。

电动汽车仪表电磁辐射干扰分析.pdf

PCB设计中电磁辐射干扰与对策.pdf

随着工业设备自动化控制技术的发展，可编程控制器(PLC)在工业设备控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。本文详细介绍了影响PLC运行的干扰类型及来源，并提出抗干扰设计的实施策略。