2. 电磁兼容与辐射发射基础
辐射发射测试的本质，是把被测设备（EUT）在空间中产生的电磁能量，通过天线、线缆和接收机还原成可比较、可判定的数值。要读懂测试曲线、定位超标原因，必须先建立四个基础认知：近场与远场的分界、差模与共模的辐射机理、天线系数与场强单位的关系，以及 R&S 接收机的测量原理。这四者环环相扣，缺一不可。
近场与远场：距离决定测量对象
电磁场从源向外传播时，波阻抗随距离变化。以最大辐射尺寸 D 和波长 λ 为参照，通常用两个判据划分区域：近场边界取 λ/2π（约 0.159λ）与 D²/λ 中的较大者，远场边界取 3λ 与 2D²/λ 中的较大者。以 30 MHz 为例，λ=10 m，λ/2π≈1.59 m；若 EUT 最大尺寸 0.3 m，则 D²/λ≈0.009 m，近场边界由 1.59 m 决定，远场边界为 3λ=30 m。
近场中电场与磁场相位不固定，波阻抗随距离剧烈变化，电场探头和磁场探头测到的结果可能相差很大；远场中波阻抗趋于自由空间阻抗 377 Ω，E 与 H 通过 Z₀ 直接换算。标准辐射发射测试（如 3 m、10 m 法）都要求在远场条件下进行，否则天线测到的场强不能代表真正的辐射功率。这也是为什么低频段（30 MHz 附近）在 3 m 距离上仍可能处于近场边缘，测试布置和天线高度扫描必须严格按标准执行。
差模与共模：两种辐射机理
线缆上的电流可分为差模（DM）和共模（CM）。差模电流在去线与回线上大小相等、方向相反，电流环路面积 A 决定辐射能力；共模电流在所有导体上同向流动，通过线缆与参考地构成的天线结构向外辐射。二者的辐射场强可近似表示为：
E_DM ≈ 1.316e-14 · f² · A · I_DM / r (V/m)
E_CM ≈ 1.257e-6 · f · L · I_CM / r (V/m)
f：频率(Hz) A：环路面积(m²) L：线缆长度(m)
I：电流(A) r：测量距离(m)关键差异在于频率幂次：差模辐射与 f² 成正比，共模辐射仅与 f 成正比。这意味着在低频段差模往往占主导，而随着频率升高，共模辐射的相对贡献迅速增大。更值得注意的是，共模电流通常只有差模电流的百分之一到千分之一，但由于线缆长度 L 远大于环路面积 A，共模辐射常常在 100 MHz 以上成为超标主因。实际定位时，若某频点超标且线缆一拔就消失，多半是共模问题；若与 PCB 环路布局强相关，则优先怀疑差模。
天线系数与场强单位
天线接收到的不是场强，而是端口电压。天线系数 AF 定义为入射电场强度与天线端口电压之比：AF = E/V，单位 dB/m。用对数表示时，E(dBμV/m) = V(dBμV) + AF(dB/m)。例如某双锥天线在 100 MHz 的 AF 为 12 dB/m，接收机读数为 45 dBμV，则场强为 57 dBμV/m。
这里必须区分几个易混单位：dBμV 是电压电平，dBμV/m 是场强，dBm 是功率。接收机通常以 50 Ω 为参考，dBm 与 dBμV 的换算为 P(dBm) = V(dBμV) − 107。测试报告中若把 dBμV 直接当 dBμV/m 使用，会引入天线系数带来的十几到二十几分贝误差，导致误判。此外，天线系数随频率变化，必须使用对应频点的校准值，不能取平均值。
R&S 接收机测量原理
R&S 接收机（如 ESR、ESW 系列）与普通频谱仪的核心区别在于它严格遵循 CISPR 16-1-1 对测量带宽、检波器和预选器的规定。信号从天线进入后，先经过预选器滤除强带外信号，再进入混频器下变频到中频，然后通过分辨率带宽滤波器（RBW）。CISPR 频段划分明确：9 kHz～150 kHz 用 200 Hz，150 kHz～30 MHz 用 9 kHz，30 MHz～1 GHz 用 120 kHz。RBW 选错，读数会明显偏低或偏高。
检波器决定读数方式。准峰值（QP）检波器带有充电和放电时间常数，读数随脉冲重复频率变化，是传统 EMI 限值判定的依据；峰值（PK）检波器响应最快，用于预扫描；均值和 RMS 检波器用于特定标准。实际测试流程通常是：先用 PK 快速扫描全频段，找出疑似超标点；再对可疑频点切换 QP 或 CISPR AV 检波器精测，与限值比较。R&S 接收机的自动测试序列可以按标准配置 RBW、检波器、驻留时间和扫描步长，减少人为设置错误。
四个基础量的联动关系
把这四个概念串起来看：EUT 内部的差模环路和共模线缆产生辐射场；场在近场区波阻抗不稳定，到远场区才趋于 377 Ω；天线在远场把场强转换为端口电压，转换比例由天线系数描述；接收机再按标准带宽和检波器把电压还原为可判定的电平。任何一个环节理解偏差，都会让测试结果失去可比性。定位问题时，先判断是近场还是远场、是差模还是共模，再检查天线系数和接收机设置，往往比盲目改板更有效。