1. 课程导入与测试任务全景
辐射发射（Radiated Emission，RE）测试是电磁兼容（EMC）合规验证中最具挑战性的项目之一。它要回答的核心问题只有一个：被测设备（EUT）在工作时，向空间辐射的电磁骚扰场强，是否低于标准规定的限值。与传导发射不同，辐射发射的测量对象是"空间中的电磁场"，而空间本身并不干净——广播、移动通信、电视、Wi-Fi、开关电源、荧光灯都在向空间注入能量。因此，辐射发射测试不能像传导测试那样在普通实验台上完成，必须把测量放进一个能"屏蔽外界、又能模拟自由空间"的暗室中，并保证这个暗室本身的反射特性、屏蔽效能、背景噪声长期处于受控状态。这正是本课程要解决的两条主线：如何正确完成一次辐射发射暗室测试，以及如何证明这个暗室和测试系统本身是可信的。
法规背景与限值来源
辐射发射测试的限值并非由实验室自行规定，而是来自产品所属的法规体系。常见的几类包括：
- CISPR 11 / GB 4824：工业、科学和医疗（ISM）射频设备，按 Group 1/Group 2 与 Class A/Class B 分类，限值随频率分段给出，通常覆盖 30 MHz～1 GHz，部分产品扩展到 6 GHz 甚至 18 GHz。
- CISPR 32 / GB 9254：多媒体设备，Class B 面向居住环境，限值更严；Class A 面向工业环境。
- CISPR 25 / GB 18655：车载零部件，限值以 dBμV/m 表示，频段常覆盖 150 kHz～2.5 GHz，并区分峰值、准峰值、平均值检波。
- FCC Part 15：美国市场，Class B 在 3 m 距离上 30～88 MHz 限值为 40.0 dBμV/m，88～216 MHz 为 43.5 dBμV/m，216～960 MHz 为 46.0 dBμV/m，960 MHz 以上为 54.0 dBμV/m（示例值，实际以最新版本为准）。
限值通常以"距离 + 检波方式 + 带宽"三要素绑定。例如 3 m 距离、准峰值检波、120 kHz 带宽，是 30 MHz～1 GHz 最典型的组合。测试报告中若距离、检波或带宽与标准不一致，结果即无效。因此，测试前第一件事是确认适用标准、产品分类、测试距离和频段范围。
典型被测件与测试场景
辐射发射暗室中常见的被测件包括：开关电源与适配器、变频器与电机驱动、工业控制器与 PLC、车载电子控制单元、无线通信模块与整机、家用电器、LED 驱动与照明产品、医疗电子设备等。它们的共同特点是内部存在周期性开关动作或高频时钟，容易在 30 MHz～1 GHz 形成宽带或窄带辐射。
被测件在暗室中的布置同样受标准约束。以台式设备为例，EUT 通常置于 0.8 m 高的非导电桌上，与天线保持规定距离（3 m 或 10 m），线缆按标准长度和走向布置，并连接模拟负载或辅助设备。EUT 需工作在"最恶劣发射"状态，例如最大功率、最高时钟、满负载、所有接口同时工作。若 EUT 有多种工作模式，应逐一测试并记录最差结果。
R&S 测试系统组成
一套典型的 R&S 辐射发射测试系统由以下部分构成：
- 接收机：如 R&S ESW、ESU、FSW 或 ESR 系列，负责扫描、检波、读数，是系统的核心测量单元。
- 天线：30 MHz～1 GHz 常用双锥天线（如 HK116）和对数周期天线（如 HL223），1 GHz 以上常用喇叭天线（如 HF907）。天线系数用于把接收电压换算为场强。
- 天线塔与转台：天线塔在 1～4 m 高度升降，转台 0～360° 旋转，用于寻找最大辐射方向。
- 前置放大器与滤波器：提高系统灵敏度，抑制带外强信号。
- 控制软件：如 R&S EMC32，自动控制转台、天线塔、接收机，完成多角度多高度扫描并生成报告。
- 暗室本体：屏蔽壳体 + 吸波材料，提供低反射、低背景的测量环境。
系统链路可概括为：EUT 辐射 → 空间传播 → 天线接收 → 电缆传输 → 前置放大 → 接收机测量 → 软件记录与判定。任一环节的损耗、增益或系数错误，都会直接反映到最终场强读数上。
为什么必须做场地验证
暗室不是"买来就准"的。吸波材料会老化、脱落、受潮；屏蔽壳体焊缝、门缝、通风波导、滤波器可能因施工或改造出现泄漏；转台与天线塔的机械位置可能偏移；电缆和接头的损耗会随时间和弯折变化。任何一项劣化，都会让同一台 EUT 在不同时间、不同暗室得到不同的场强读数。因此 CISPR 16-1-4 等标准要求对暗室进行周期性验证，主要包括：
- 归一化场地衰减（NSA）：在 30 MHz～1 GHz 用标准天线对测量场地衰减，与理论自由空间值比较，偏差通常要求控制在 ±4 dB 以内。
- 场地电压驻波比（SVSWR）：1 GHz 以上用宽带天线测量反射引起的驻波，通常要求 ≤6 dB，以评估高频段的反射水平。
- 屏蔽效能：在暗室外施加已知场强，测量室内泄漏，确保外界广播、手机、雷达信号不进入测量链路。
- 背景噪声：在 EUT 不工作、暗室门关闭时扫描全频段，背景应至少低于限值 6 dB，否则无法判断超标是 EUT 还是环境。
这些验证不是"额外工作"，而是辐射发射测试结果有效性的前提。若 NSA 超差，天线系数修正就失去意义；若背景噪声过高，弱信号会被淹没；若屏蔽失效，外部广播会被误判为 EUT 发射。因此，本课程把"测试执行"与"场地验证"放在同等重要的位置。
本课程学习路径
课程将按"先建立系统认知，再掌握操作与判读，最后形成验证与排障能力"的顺序展开。前期聚焦法规限值、暗室结构、R&S 系统组成与链路参数；中期进入实际测试流程，包括 EUT 布置、工作模式选择、预扫描、峰值/准峰值/平均值检波、转台与天线塔寻优、数据记录与限值判定；后期集中讲解 NSA、SVSWR、屏蔽效能、背景噪声的验证方法，以及常见异常（如背景超标、读数漂移、天线系数误用、电缆损耗漏算）的排查思路。学完后，读者应能独立读懂一份辐射发射测试报告，判断测试条件是否合规，并在暗室验证数据出现偏差时定位到具体环节。