RE/Radiation Emission 輻射干擾
輻射干擾測試為量測設備或電路以輻射方式放射之雜訊電場、磁場、或功率。是通過空間並以電磁波的特性和規律傳播的。
Definitions定義:
Ambient level 環境雜訊水平:
The values of radiated and conducted signal and noise existing at a specified test location and time when the test sample is not activated.
在樣品未啟動前，測試場地周圍已存在的輻射及傳導雜訊
Eelectromagnetic disturbance 電磁干擾:
Any electromagnetic phenomenon that may degrade the performance of a device, piece of equipment, or system, or adversely affect living or inert matter.
可能會降低設備，設備或系統性能或對生命或惰性物質產生不利影響的任何電磁現象。
Electromagnetic emission(電磁輻射):
(A) The phenomenon by which electromagnetic energy emanates from a source.
電磁能量散射的現象。
(B) Electromagnetic energy propagated from a source by radiation or conduction
透過輻射或傳導途徑從源傳播的電磁能量
Equipment arrangement 設備配置:
An equipment configuration spatially arranged with cables at the test site to form an equipment under test (EUT).
指在測試空間上，配置含有線材組態的待測物
Equipment under test (EUT) 待測物:
A device or system being evaluated for compliance that is representative of a product to be marketed.
待評估或驗證的系統或裝置
Floor-standing equipment落地式設備:
Equipment designed to be used directly in contact with the floor or supported above the floor on a surface designed to support both the equipment and the operator.
設計為直接與地板接觸或在地板上方支撐的，旨在支撐設備和操作員的表面上使用的設備。
Reference ground plane 參考地平面:
A conducting flat surface or plate that is used as a common reference point for circuit returns and electric or signal potentials and that reflects electromagnetic waves.
導電平面或板，用作電路迴路和電位或信號電位的公共參考點，並反射電磁波。
Tabletop device 桌上型設備:
A device designed to be placed and normally operated on the raised surface of a table or other surfaces of similar height, e.g., most personal computers (PCs).
設計用於放置並正常操作在桌子的表面或類似高度的其他表面上的設備
Acronyms and abbreviations 縮寫代碼:
AC,ac: alternating current 交流電
DC,dc: direct current 直流電
EMC: electromagnetic compatibility 電磁相容性
EMI: electromagnetic interference 電磁干擾
EUT: equipment under test 待測物(設備)
LISN: line impedance stabilization network 模擬阻抗網路
I/O: input/output 輸入/輸出
CW: continuous wave 連續波
AUT antenna under test 測試天線
OATS open-area test site 開放區域測試場地
Emission measuring instruments and equipment 量測儀器及設備
Reference receiver 測試接收機
The receiver for measurements of radiated and ac power-line conducted radio noise is an instrument conforming to ANSI C63.2 or CISPR 16-1-1:2010-11.It shall be confirmed that the output indication represents the logarithm of the true quasi-peak or linear average value of the signal measured.
須符合 CISPR 16-1-1 之規定，具備 Peak、Quasi-peak、Average 之量測要求者，方可做為Final Reading 使用，否則僅可用於 Pre-Scan。
Spectrum analyzer 頻譜分析儀
spectrum analyzers shall be equipped with proper quasi-peak and linear average detection. However, measurements with the peak detector of an instrument are permissible to demonstrate compliance of an EUT, as long as the required resolution bandwidth is used, because peak detection will yield amplitudes equal to or greater than amplitudes measured with the quasi-peak or linear average detector. The measurement data from a spectrum analyzer peak detector will represent the worst-case results.
須符合 CISPR 16-1-1 之規定，具備 Peak、Quasi-peak、Average 之量測要求者，方可做為Final Reading 使用，否則僅可用於 Pre-Scan。
Antenna 天線
磁場天線 (Magnetic Antenna)
9kHz ~ 30MHz 須符合 ANSI C63.2 和 CISPR16-1-4 所規定之環形天線 (Loop Antenna)。
電場天線 (Electric Antenna)
30MHz ~ 1000MHz 須符合 ANSI C63.2 和CISPR 16-1-4 所規定之平衡式偶極天線(Balanced Dipole)。在量測 80MHz ~ 1000MHz 時，天線長度必須調整到待測頻率的半波長。在量測低於80MHz 時，天線長度必須調整為 80MHz 的半波長，此時應以相對應的校正參數修正之。
30MHz ~ 2000MHz 須符合 ANSI C63.2 和CISPR 16-1-4 所規定之寬頻天線(Broadband Antenna)，量測時需以對應的
校正參數修正之。
1GHz ~ 40GHz 須符合 ANSI C63.2 和CISPR 16-1-4 所規定之天線，如 HornAntenna…。 Radiation Emission Antenna selection
R&S®ESCI EMI Test Receiver https://www.rohde-schwarz.com/au/product/esci-productstartpage_63493-11628.html
頻譜分析儀掃描示意圖: Radiation Emission Trace example
測試接收機量測示意: Radiation Emission receiver example
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測測試場地:
1.量測距離:
以受測系統之長邊前緣至天線之參考點為準，依測試規範需求測量出3m/10m距離。
2.場地衰減值 (Normalize Site Attentunation):
依法規要求進行校驗，實測值與理論場地衰減值之差值須符合法規要求 (如ANSI C63.4與Cispr 22之規定其差值須在±4dB以內)。校驗用之設備須符合ANSI C63.5之規定及量測法規要求。
3.金屬接地平面:
3.1.至少需大於受測系統及量測天線周圍 1.0m以上，且於受測系統與天線間不得有大於最高量測頻率之 l/10 波長 (1GHz 之波長為30cm) 的間隙或孔洞，亦不可有高於 3cm的金屬突出物。
3.2.金屬接地平面實際大小以符合場地衰減值的要求為準。
4.旋轉平台Turn Table及非金屬測試桌:
總高度為80cm，旋轉平台須可作360 度水平旋轉並隨時與參考接地面有效接地，旋轉平台最好為可遠端遙控且平台中心應開一孔以供受測系統之電源及連接電纜線使用。
5.天線架 (Antenna Tower):
需採用非金屬材質，並可將量測天線於1-4m(天線中心與接地面之距離)之高度間自由移動，天線固定架 (Antenna Mount) 須可使天線做垂直及水平極性之變換，天線架金屬部份 (驅動馬達)需接地於 Ground Plane。
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測待測物功能埠
待測務各類功能埠 (Port) 均應接上其一般應用時之週邊設備。
a. 同連接器電纜或接線應連接到每種類型的被測設備的功能端口中的一個，並且每個電纜或電線應典型實際使用的裝置被終端。如果有多個端口是相同類型的，額外的連接電纜或接線應加入到EUT確定這些電纜或接線，對從EUT的輻射和傳導的影響
b. 如向被添加到相同的端口額外的接線的數目可以使用稱為2dB規則處理的限制。 2dB規則有兩個方面：
必須有顯示添加接線改變時，這發射的幅度很接近到限制值2dB或減少，及發射幅度不會繼續上升因額外的接線增加，如果發射的幅度因接線增加繼續上升，然後額外的接線應加入，即使在發射振幅的變化小於2dB。最大信號必須漸近上升到低於限制值。干擾位準不接近限制值可能有所變化多於2dB，但幅度較低的干擾位準則不需考慮因對限制值是相對符合.
c. 設備的配置和端口的負載的合理的選擇理由應
包括在測試報告中。
信號連接線
a. 各個信號連接線應以受測物原始 (販售) 使用之長度、型態、材質為準，但法規標準有另外規定者則優先測試使用之。
b. 若無法確認受測物原始使用 Cable 之長度，則以 1m 長之同樣材質 (EUT 使用手冊中記載者) 之 Cable 測試之。
c. EUT 及週邊各 Cable 應自測試桌後緣下懸離接地平面至少 40cm 處 (若 Cable 過長則自Cable 中間處來回以 30cm ~ 40cm的長度折疊束綁，使 Cable 離接地平面 40cm)，EUT及週邊電源線則自然下垂盤置於插座處，但相互間不可交疊。
溫度/濕度
a. 溫度須須控制於 10℃ ~ 40℃。
b. 濕度須須控制於 10% ~ 90%。
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測配置方式:
a. 應擺設於一非導電材質且高 80cm，桌面至少為 1.5m x 2.0m 的測試平台上。依法規 Cispr16-1-4 之規定需評估其對量測結果之影響。
b. 如受測物為一系統 (含週邊設備) 則應擺設於測試平台的中間，但是EUT後緣須與測試平台後緣切齊，如受測物為獨立之系統 (無週邊設備) 則應擺設於測試平台中央。
c. EUT 與各週邊設備應按一般使用方式以10cm 間隔擺設。
d. 各週邊設備之 Cable 若屬放置於測試桌上 (如Keyboard、Mouse…等) 時，應儘量緊靠Host Unit (如 PC) 擺設。
e. 佈局方式除上述原則外，另可視各類產品及法規要求擺設之。
f. 佈局方式須以書面或照相等方式載明於測試報告中。
g. 鍵盤和mouse的線從PC後面沿著CPU邊邊獲得CPU與線間最大藕合。
h. 電源配件不是EUT:
電源配件和EUT 連接的電源線長度小於80cm，則電源配件須放在桌子上面測試。
電源配件和EUT 連接的電源線長度是80cm或大於80cm 長，則電源配件直接放在EUT 下方之地板上而和EUT 連接的電源線自然下垂於地面。
電源配件是直接插入牆上的電源插座，則電源配件直接插入地面上的電源插座。如和EUT 連接的電源線長度小於80cm，則電源配件可插入從主電源延長出來之電源插座上，但此電源插座須放在非導體知支撐物上。
測試期間擺設範例示意圖: CE Test configuration for table top
桌上型設備配置示意: Radiation Emission setup for table top
落地型設備配置示意: Radiation Emission setup for floor standing
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測程序
1.儀器設定至欲量測範圍以快速掃描方式，將該測試模式下的發射雜訊記錄下來 (以Max.Hold功能記錄量測雜訊的 Peak值)，形成一雜訊頻譜分佈曲線圖。
2.將天線固定於1m，設定儀器 (SpectrumAnalyzer) 開始掃描 (Max. Hold) 記錄訊號最大值，開始旋轉 EUT(0-360 度) 形成一雜訊頻譜分佈曲線。
3.選定下一天線高度(2m/3m/4m)掃描，各高度掃描所後可得一訊號頻譜分佈曲線。
4.以頻譜分佈曲線圖為參考，找出最大雜訊頻率。開始 (Max. Hold) 記錄訊號最大值 (PeakValue)，旋轉 Turntable (0 ~ 360 度)，找出訊號最大發射位置 (Turntable 的角度)。
5.升降天線高度 (1 ~ 4m)，找出訊號最大發射位置 (天線的高度)，再略為調整Turntable 的角度，以確保已找到訊號最大發射的位置。
6.將儀器設定為法規要求 Limit 量測模態(Quasi/Average Peak Detect Mode)，量測該頻率之讀值 (QP/AVG Reading)。
7.根據儀器表頭讀值 (Reading)，合理擺設EUT 及周邊等的所有 Cable，以找到最大雜訊產生的擺設方式 (Worst Case)。
8.該頻率讀值 (Reading) 與各種參數合併計算後，即得到EUT 於該頻率實際雜訊值(Emission)，再與法規要求的 Limit 比對，以判定是否符合要求。
Emission = Reading + C.F (Correction Factor)
C.F. = Antenna Factor + Cable Loss + Attenuator – Pre-Amplifier Gain
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測限制值FCC Part15B RE limit
Radiation Emission limit
RE/Radiation Emission 輻射干擾量測報告範例Radiation Emission report example
常見的抑制雜訊方式
1.濾波：在設計和選用濾波器時應注意頻率特性、耐壓性能、額定電流、阻抗特性、遮罩和可靠性。濾波器的安裝正確與否對其插入損耗特性影響很大，只有安裝位置恰當，安裝方法正確，才能對干擾起到預期的濾波作用。在安裝濾波器時應考慮安裝位置，輸入輸出側的配線必須遮罩隔離，以及高頻接地和搭接方法。
2.遮罩：電磁遮罩按原理可分為電場遮罩、磁場遮罩和電磁場遮罩三種。電場遮罩包含靜電屏蔽和交變電場遮罩；磁場遮罩包含低頻磁場遮罩和高頻磁場遮罩。不同類型的電磁遮罩對遮罩體的要求不同。在實際的遮罩中，電磁遮罩效能更大程度上依賴於遮罩體的結構，即導電的連續性。實際的遮罩體由於製造、裝配、維修、散熱、觀察及介面連接要求，其上面一般都開有形狀各異、尺寸不同的孔縫，這些孔縫對於遮罩體的遮罩效能起著重要的影響作用，因此必須採取措施來抑制孔縫的電磁洩漏。
3.接地：接地有安全接地和信號接地兩種。同時，接地也會引入接地阻抗及地回路干擾。接地技術包括接地點的選擇、電路組合、接地的設計和抑制接地干擾措施的合理應用等。
4.搭接：搭接是指導體間低阻抗連接，只有良好的搭接才能使電路完成其設計功能，使干擾的各種抑制措施得以發揮作用。搭接方法可分為永久性搭接和半永久性搭接兩種，而搭接類型分為直接搭接和間接搭接。
5.佈線：佈線是印刷電路板電磁相容性設計的關鍵，應選擇合理的導線寬度，採取正確的佈線策略，如加粗地線，將地線閉合成環路，減少導線不連續性，採用多層板等。
聲明及相關資料索引 / Declare and relative information
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發表於 2023-5-2 11:14:12
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