什么是发射和抗扰度？面向标准制定者的 EMC 平台

电磁兼容性（EMC）有两个对称的半部：发射— 对周围环境造成干扰的设备，以及抗扰度— 该设备能够抵抗环境干扰。每个 EMC 试验都属于这两部分之一；正确区分将有助于正确阅读标准，准备正确的样品，而不是购买不必要的测量结果。

1. EMC 是如何定义的

根据 IEC 61000 系列和电气工程词典（IEC 60050）中的通用定义，EMC 是指设备在其电磁环境中正常运行且不会对该环境中的任何物体造成不可接受的电磁干扰的能力。。

这个定义包含三个重要的思想：

• “表现令人满意”— EMC 不要求设备完美，只要求设备在受到干扰时不会过度降低其功能。
• 「环境」— 每种环境（住宅、工厂、医院、变电站）的背景骚扰水平不同，因此所需的水平也不同。
• “不要造成不可接受的干扰”——存在被认为可以接受的轻微干扰；极限就是那条边界线。

2. 发射 — 当设备是干扰源时

发射量为设备产生并释放到环境中的电磁能。典型来源：脉冲电源、逆变器、有刷电机、LED 灯和驱动器、高时钟处理器、开关电源电路。发射根据传播路径和频率范围划分：

• 传导发射：骚扰沿着电源线、信号线和地线传播。流行的测量范围为 150 kHz – 30 MHz，带有 LISN（源阻抗稳定网络）。
• 辐射发射：通过空间传播的干扰，在半电波暗室或室外试验场地中使用天线测量。常见的测量范围是 30 MHz – 1 GHz，一些标准扩展到 6 GHz。
• 低频发射：流入电网的电流谐波和电压/闪变波动 — 属于 IEC 61000-3 组。

发射结果通常在测量模式下读取为峰值水平准峰值（QP），并进一步检查平均(AVG) 当超过 QP 限制时。对于占空比短的设备，必须运行“最差”工作模式才能看到所有干扰。

3. 抗扰度 — 当设备成为“受害者”时

抗扰度是能够容忍干扰，同时仍保持功能。抗扰度的反面是敏感性。当产品在特定水平的干扰的影响下，其保持在评价标准已选择：

• 标准 A：在干扰期间和之后正常运行。
• 标准 B：该功能暂时受损，但在干扰停止后自动恢复，无需操作员干预。
• 标准 C：暂时降级并需要操作员重新启动或重新配置，但保留数据和功能安全。

这三个标准是由产品标准选择的，而不是由 61000-4-x 确定的。对于相同的 4 kV ESD 试验，医疗设备可能符合标准 A，而家用电器则符合标准 B——这是有道理的，因为导致的功能损失是不同的。

4. 四种组合及命名方式

将两个部分（传导/辐射）与两个部分（发射/抗扰度）结合起来，我们在试验报告中得到四种常见的组合：

• 传导发射— 例如，根据 CISPR 11、CISPR 14-1、CISPR 15、CISPR 32 测量源端口骚扰。
• 辐射发射— 例如根据 CISPR 14-1、CISPR 32 在半电波暗室内 10 m 处进行现场测量。
• 传导抗扰度— 例如，射频符合 IEC 61000-4-6，直流电源纹波符合 61000-4-17。
• 不受辐射影响— 例如辐射射频场符合 IEC 61000-4-3，工业频率磁场符合 61000-4-8。

5. 频段与现象对照

• 0 – 2 kHz：电流谐波、电压波动和闪变、相位不平衡、电源频率变化（仅限于 IEC 61000-3-2、61000-3-3、61000-3-11、61000-3-12；61000-4-7、61000-4-15、61000-4-13 中的方法、 61000-4-14、61000-4-27、61000-4-28）。
• 2 – 150 kHz：低频传导骚扰、电网信号、直流电源纹波（IEC 61000-4-16、61000-4-17、61000-4-19）。
• 150 kHz – 30 MHz：高频传导骚扰 — CISPR 规定的一半发射，IEC 61000-4-6 规定的一半抗扰度。
• 30 MHz – 1 GHz：辐射干扰和射频场抗扰度（IEC 61000-4-3；辐射符合 CISPR）。
• 1 GHz 以上：高频辐射，根据 61000-4-3 对 6 GHz 的抗扰度；附近有射频源的设备还应考虑 61000-4-39。
• 脉冲现象：ESD (61000-4-2)、EFT/Burst 电电快速瞬变脉冲群 (61000-4-4)、雷电脉冲/浪涌开关 (61000-4-5)、阻尼振荡波 (61000-4-18) — 不按频段排名，因为能量很宽。
• 电压：交流电源 (61000-4-11、61000-4-34) 和直流端口 (61000-4-29) 上的电压暂降、短时中断、电压变化。

6. 测量哪些量？

• 传导干扰：电压，单位 dBμV（相对于 1μV 的电平）。
• 辐射干扰：电场强度，单位 dBμV/m 或 V/m。
• 磁场抗扰度：磁场强度，单位 A/m。
• 电流谐波：谐波级的安培 (A)，或照明设备基极电流的百分比。
• 闪烁：指标 Pst（短期）、Plt（长期）和电压变化幅度 d、dmax。

7. 各标准分别管什么？

• 低频发射：IEC 61000-3-2、61000-3-3、61000-3-11、61000-3-12。
• 高频发射：CISPR 11、CISPR 14-1、CISPR 15、CISPR 32（以及行业标准限值）。
• 抗扰度：IEC 61000-4-2 至 61000-4-39 取决于现象；对于多媒体设备是 CISPR 35，对于家用电器是 CISPR 14-2。
• “调用”上述部分的通用标准：IEC 61000-6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-7、6-8。

8. 三个常见误解

1. “发射测量已完成，EMC 已完成”。不正确 — 发射和抗扰度是两组独立的要求；许多市场两者都需要。
2. “ESD、浪涌、EFT 是由于对设备的强烈影响而产生的发射。”相反，这些都是试验抗扰度：起到耐力作用的装置。
3. “实现 CISPR 就是实现 IEC 61000-3”。CISPR 规范高频传导/辐射骚扰；谐波和闪烁仍受 61000-3-2 和 61000-3-3 的监管，即使它们位于同一文件中。

9. 结论

牢牢掌握发射与抗扰度两个方面和四个传导/辐射组合有助于正确阅读标准、创建正确的试验列表并正确理解报告的结果。下一步是进入每个特定组：IEC 61000-3对于谐波和闪烁限制，IEC 61000-4对于抗扰度试验方法，以及CISPR 11/14/15/32用于高频发射。

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